introducciÓnlabor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la comisión de...

INTRODUCCIÓNElaprendizajedelaQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaañolos,cadavezmás

escasos,estudiantesde2°debachilleratoqueeligen lasopcionesde“Ciencias”,“Cienciasde la

Salud”e“IngenieríayArquitectura”.Estotambiénconstituyeunretoparalosprofesoresque,no

solodebensercapacesdebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplina,sinoademás,

inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayenel

desarrollodelassociedadeshumanas.

Enestecontexto, lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuy importanteyaque

ofrecen un estímulo, al fomentar la competición entre estudiantes procedentes de diferentes

centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas.

Estacoleccióndecuestionesyproblemassurgiódelinterésporpartedelosautoresderealizar

unarecopilacióndelaspruebaspropuestasendiferentespruebasdeOlimpiadasdeQuímica,con

elfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavezinmersosenesta

labor,yalavistadelvolumendecuestionesyproblemasreunidos,laComisióndeOlimpiadasde

QuímicadelaAsociacióndeQuímicosdelaComunidadValencianaconsideróquepodíaresultar

interesante supublicaciónparaponerloadisposiciónde todos losprofesoresyestudiantesde

Química a los que les pudiera resultar de utilidad. De esta manera, el presente trabajo se

propusocomounposiblematerialdeapoyopara laenseñanzade laQuímicaen loscursosde

bachillerato, así como en los primeros cursos de grados del área de Ciencia e Ingeniería.

Desgraciadamente,nohasidoposible ‐porcuestionesquenovienenalcaso‐ lapublicacióndel

material.Noobstante, lapuestaencomúnde lacoleccióndecuestionesyproblemasresueltos

puede servirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomásamplio,enelqueeldiálogo,el

intercambio de ideas y la compartición dematerial entre profesores deQuímica con distinta

formación,origenymetodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuyaaimpulsar

elestudiodelaQuímica.

En elmaterial original se presentan las pruebas correspondientes a las últimas Olimpiadas

NacionalesdeQuímica(1996‐2012)asícomootraspruebascorrespondientesafaseslocalesde

diferentesComunidadesAutónomas.Enesteúltimo caso, sehan incluido sólo las cuestionesy

problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende

ampliarelmaterialcon lascontribucionesquerealicen losprofesores interesadosen impulsar

este proyecto, en cuyo caso se harámención explícita de la persona que haya realizado la

aportación.

Lascuestionesquesonderespuestasmúltiplesylosproblemassehanclasificadopormaterias,

sepresentancompletamenteresueltosyentodosellossehaindicadolaprocedenciayelaño.Los

problemas,enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados,queenmuchasocasiones

se podrían considerar como problemas independientes. Es por ello que en el caso de las

OlimpiadasNacionales sehaoptadoporpresentar la resoluciónde losmismosplanteando el

enunciadodecadaapartadoy,acontinuación,laresolucióndelmismo,enlugardepresentarel

enunciadocompletoydespuéslaresolucióndetodoelproblema.

Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:

Juan A. Domínguez (Canarias), Juan Rubio (Murcia), Luis F. R. Vázquez y Cristina Pastoriza

(Galicia), JoséA.Cruz,NievesGonzález,Gonzalo Isabel (CastillayLeón),AnaTejero (Castilla‐

LaMancha),PedroMárquez(Extremadura),PilarGonzález(Cádiz),ÁngelF.Sáenzde laTorre

(La Rioja), José Luis Rodríguez (Asturias),Matilde Fernández (Baleares), Fernando Nogales

(Málaga).

Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasde

lasfigurasincluidasenestetrabajo.

Losautores

CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1

1.CUESTIONESdeCONCEPTOdeMOLyLEYESPONDERALES

1.1. ¿Cuántos moles de iones se producen cuando se disuelve en agua un mol de?

a)5b)6c)7d)3e)4

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Barcelona2001)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelK Ni CN ,es:

K Ni CN (aq)2K (aq)+ Ni CN (aq)

Seproducen3molesdeiones.

Larespuestacorrectaeslad.

(EnBarcelona2001lasustanciaeshexacianoferrato(III)desodio).

1.2.El carbono natural contiene 1,11% de . Calcule los gramos de que contienen100,0kgdemetano, .a)8,31·10 b)7,48·10 c)69,2d)1,11·10 e)0,831

(O.Q.N.Navacerrada1996)

Lamasade Ccontenidaen100kgdeCH es:

100kgCH10 gCH1kgCH

1molCH16gCH

1molC1molCH

12gC1molC

1,11g C100gC

=832,5g

Larespuestacorrectaeslaa.

1.3.Ellitionaturalcontienedosisótopos, y ,conmasasatómicas6,0151y7,0160ylosporcentajesdeabundancia son7,42y92,58; respectivamente.Lamasaatómicamediaparaellitioes:a)6,089b)7,0160c)6,01510d)6,941e)6,5156

(O.Q.N.Navacerrada1996)

Lamasaatómicamediadellitioes:

7,42atomos Li6,0151uatomo Li

+92,58atomos Li7,0160uatomo Li

100atomosLi=6,942

uátomo



1.4.¿Cuáldelassiguientescantidadesdesustanciacontienemayornúmerodemoléculas?a)5,0gdeCOb)5,0gde c)5,0gde d)5,0gde e)5,0gde

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,ycomo de todas las sustancias existe la misma masa, el mayor número de molescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:

sustancia M/g·mol CO 28CO 44

18O 48Cl 71

Larespuestacorrectaeslac.

1.5.Uncompuestodefósforoyazufreutilizadoenlascabezasdecerillascontiene56,29%dePy43,71%deS.Lamasamolarcorrespondientealafórmulaempíricadeestecompuestoes:a)188,1b)220,1c)93,94d)251,0e)158,1

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)

Para conocer lamasamolar del compuesto hay que calcular antes la fórmula empírica.Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoX:

56,29gP1molP30,97gP

=1,818molP43,71gS1molS32,04gS

=1,364molS

Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodelqueestáenmenorcantidad:

1,818molP1,364molS

=4molP3molS

LafórmulaempíricaesP S ysumasamolares220,0g· .

Larespuestacorrectaeslab.

1.6.EntrelasunidadesutilizadasenQuímica,sonmuyconocidas:a)Elmol‐gramo,queesungramodemoléculas.b)Elpesoatómico,queeslafuerzaconquelagravedadterrestreatraealosátomos.c) La unidad demasa atómica (u), que es la doceava parte de lamasa del isótopo 12 delcarbono.d) El número deAvogadro, que es la base de los logaritmos que se utilizan en los cálculosestequiométricos.

(O.Q.L.Murcia1996)

a)Falso.Elmol‐gramoeslacantidaddesustanciaquecontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas.


b)Falso.Elpesoatómicoeselpesodeunátomo.

c)Verdadero.Launidaddemasaatómicaesladoceavapartedelamasadelisótopo C.

d) Falso. ElnúmerodeAvogadro es el númerodepartículasque constituyenunmoldecualquiersustancia.


1.7.Si60gdecarbonosecombinancon10gdehidrógenopara formarunhidrocarburo, lafórmulamoleculardeéstees:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia1996)

Elnúmerodemolesdeátomosdecadaelementoes:

60gC1molC12gC

=5,0molC10gH1molH1gH

=10,0molH

Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodelqueestáenmenorcantidad:

10,0molH5,0molC

=2molHmolC

La fórmulaempíricaesCH yde las fórmulasmolecularespropuestas laúnicaquetieneunarelaciónmolar2/1es .


1.8.Lamoléculadeoxígenoesmásvoluminosaqueladehidrógeno,porloque:a) En condiciones normales, unmol de oxígeno ocupa un volumenmayor que unmol dehidrógeno.b)Elpreciodeunmoldeoxígenoesmayorqueeldeunmoldehidrógeno.c)Encondicionesnormales,unmoldeoxígenoyunmoldehidrógenoocupanelmismovolumen.d)Elagua contienedosátomosdehidrógeno yunodeoxígeno,paraque losdos elementosocupenlamismafraccióndelvolumendelamolécula.

(O.Q.L.Murcia1996)

a)Falso.Elvolumenocupadoporlasmoléculasdelgasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.

b)Falso.Estapropuestaesabsurda,yaqueelpreciodeunasustancianotienenadaqueverconsuspropiedadesfísicasyquímicas.

c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro:

V=k·nsiendokelvolumenmolar

Sin embargo, los volúmenes molares no tienen nada que ver con los volúmenesmoleculares.

d)Falso.Estapropuestatambiéncarecedesentido.



1.9.Señalelaproposicióncorrecta:a)En22,4Ldeoxígeno gaseoso,a0°C y1atm,hayL (númerodeAvogadro)átomosdeoxígeno.b)Enunareacción,elnúmerototaldeátomosde losreactivoses igualalnúmerototaldeátomosdelosproductos.c)Enunareacciónentregases,elvolumentotaldelosreactivosesigualalvolumentotaldelosproductos(medidosalamismapresiónytemperatura).d)Enuna reacción, elnúmero totaldemolesde los reactivos es igualalnúmero totaldemolesdelosproductos.e)Elvolumende16gdeoxígeno es igualalde16gdehidrógeno (a lamismapresiónytemperatura).

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2011)

a)Falso.Unvolumende22,4L,a0°Cy1atm,constituyen1moldesustanciaydeacuerdoconlaleydeAvogadroestáintegradoporLmoléculas.

b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosdelasespeciesinicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosdelasespeciesfinales.

c‐d)Falso.Deacuerdocon la leyde conservaciónde lamasadeLavoisier, elnúmerodemolesdelasespeciesinicialesnotieneporquéserelmismoqueelnúmerodemolesdelasespeciesfinales.Además,DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosde lasespecies inicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosde lasespeciesfinales.

e)Falso.SuponiendoqueenciertascondicionesdedepyTelvolumenmolaresVL:

16gO1molO32gO

VLO1molO

=0,5VLO

16gH1molH2gH

VLH1molH

=8VLH


1.10.Si2,07·10 átomosdeundeterminadoelementopesan2,48g;sumasamoleculareng· es:a)5,13b)36,0c)72,1d)22,4e)144

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)

LamasamolardelelementoXes:

2,48gX2,07·10 atomosX

6,022·10 atomosX

1molX=72,1g·



1.11.Sisetienen56gdenitrógeno,demasaatómicarelativa14,sedisponedeuntotalde:a)4átomosdenitrógeno.b)1,2·10 átomosdenitrógeno.c)2,4·10 átomosdenitrógeno.d)2,303·10 átomosdenitrógeno.

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1997)

ElnúmerodeátomosdeNqueintegranunamuestrade56gdeN es:

56gN1molN28gN

2molN1molN

6,022·10 atomosN

1molN=2,4· átomosN


1.12. Cuando reaccionan nitrógeno e hidrógeno se forma amoníaco. ¿Cuál es la correctarelaciónentrelasmasasdeamboselementosparadichareacción?a)1/3b)1/7c)3/1d)14/3

(O.Q.L.Murcia1997)

ApartirdelafórmuladelamoníacoNH ,seconocelarelaciónmolarentreloselementosNyHydelamismaseobtienelarelaciónmásica:

1molN3molH

14gN1molN

1molH1gH

=14gN3gH


1.13.Lamasaatómicadeloxígenoes15,999.Estosignificaque:a)Unátomodeoxígenotieneunamasade15,999gramos.b)Cadaunode losátomosdeoxígenoque existen tieneunamasade15,999unidadesdemasaatómica(u.m.a).c)Unmoldeátomosdeoxígenotieneunamasade15,999u.m.a.d) Lamasa isotópicamedia del oxígeno es 15,999/12,000mayor que la del isótopomásabundantedelcarbono .

(O.Q.L:CastillayLeón1997)

a) Falso. No es correcto decir que la masa atómica del oxígeno es 15,999 g. Ese valorcorrespondeasumasamolar.

b)Falso.Esamasaeslamasaatómicamediadeloxígenonoladetodoslosátomosyaqueeloxígenopresentaisótopos.

c)Falso.Lamasamolartieneelmismovalornuméricoperoseexpresaengramos.

d)Verdadero.Comolaumasedefineapartirdel C,escorrectodecirqueelátomodeoxígenoes15,999/12,000vecesmáspesadoqueelátomode C.



1.14.SielporcentajedeCenuncompuestoquímicoesdel75%enmasaysólocontieneunátomodeCpormolécula,¿cuálserálamasamoleculardelcompuestoquímico?a)16b)32c)900d)625


RelacionandoCycompuestoX:

1molC1molX

12gC1molC

1molXMgX

=75gC100gX

M=16gX


1.15.UnóxidodelelementoquímicoAcontiene79,88%deA.SielelementoquímicoAes3,97vecesmáspesadoqueelátomodeoxígeno,¿cuálserálafórmuladelóxido?:a)AOb) c) d)


RelacionandoAyO:

79,88gA100‐79,88 gO

MgO1molO

1molA3,97MgX

=1molA1molO

Formula:AO


1.16.Unamuestrade60,0mgde contiene33,8mgdeoxígeno.LamasaatómicadeXes:a)4,98b)35,0c)31,0d)18,5

(O.Q.L:CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2008)

ApartirdelaestequiometríadelX O sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoX:

60mgX O1mmolX O

2x+80 mgX O5mmolO

1mmolX O 16mgO1mmolO

=33,8mgO

Seobtiene,x=31,0g· .


(Enla1997y2008lascantidadessondiferentes).

1.17.En60gdecalciohayelmismonúmerodeátomosqueen:a)0,75molesdeheliob)32gdeazufrec)1,5molesdedióxidodecarbonod)0,5molesdedióxidodecarbonoe)55gdesodio

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Madrid2011)


Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmerodemolesdeátomos.

Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade60gdeCaes:

60gCa1molCa40gCa

=1,5molCa

a)Falso.ElnúmerodemolesHeesdiferentequeeldeCayaqueelHenoformamoléculas.

b)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade32gdeSes:

32gS1molS32gS

=1,0molS

c)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade1,5molesdeCO es:

1,5molesdeCO3mol(CyO)1molesdeCO

=4,5mol(CyO)

d) Verdadero. De la misma forma que antes, una muestra de 0,5 moles de CO estáformadapor1,5molesdeátomos.

e)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade55gdeNaes:

55gNa1molNa23gNa

=2,4molNa

Lamuestraquecontienelosmismosátomosque60gdeCaes0,5molesdeCO2.


1.18.¿Cuáldelassiguientescantidadesdeoxígenocontienemayornúmerodemoléculas?a)2,5moles.b)78,4Lencondicionesnormales.c)96g.d)1,0·10 moléculas.e)10Lmedidosa2atmdepresióny100°Cdetemperatura.

(Datos.R=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 )(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2002)(O.Q.L.Almería2005)

(O.Q.L.Madrid2010)

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrabes:

n=1atm·78,4L

0,082atm·L·mol ·K 273K=3,5molO2

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraces:

96gO21molO232gO2

=3,0molO2

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrades:

1,0·10 moleculasO21molO2

6,022·10 moleculasO2=1,7molO2

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraees:


n=2atm·10L

0,082atm·L·mol ·K 100+273 K=0,7molO2

Lamuestraquecontienemásmoleseslade78,4Lencondicionesnormales.


1.19.Sepesaunrecipientecerradoquecontiene enestadogaseoso,aunadeterminadapresión y temperatura.Este recipiente se vacía y se llenadespués con (g)a lamismapresiónytemperatura.Señalelaproposicióncorrecta:a)Elpesodelvaporde esigualalpesode .b)Elnúmerodemoléculasde es2,5vecesmayorqueelnúmerodemoléculasde .c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontiene esigualalnúmerototaldeátomoscuandocontiene .d)Elnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontiene es2,5vecesmayorquecuandocontiene .e)Elnúmerodemoléculasde yde esdiferente.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)

a) Falso.De acuerdo con la ley deAvogadro, se trata de volúmenes iguales de gases enidénticas presiones de presión y temperatura, es decir, igual número demoles de cadasustancia, n. Como ambas sustancias tienen diferente masa molar las masas de gastambiénsondiferentes.

b‐e) Falso. Si el número demoles de cada es gas es elmismo es número demoléculastambiénloes.

c) Falso. Si el número de moles de cada es gas es el mismo es número de moléculastambiénloes,perolamoléculadeCCl estáintegradapor5átomosmientrasqueladeO estáformadapor2átomos.

d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdecadaesgaseselmismoesnúmerodemoléculastambiénloes,ycomolamoléculadeCCl estáintegradapor5átomosmientrasqueladeO estáformadapor2átomoslarelaciónatómicaentreambasmuestrases5/2=2,5.


1.20.¿Quémasa,engramos,debecorresponderleaunmoldealbaricoquessiunadocenadeellostienenunamasade240g?a)1,2·10 b)6,02·10 c)Tanpocoquenopodríapesarse.d)6,02·10

(L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1998)

El conceptodemol sólo esaplicable almundoatómico,paraelmundomacroscópico seobtieneunvalormuyelevadotalcomosedemuestra:

240g12partıculas

6,022·10 partıculas

1mol=1,25·1025g



1.21. Dos recipientes idénticos contienen, en condiciones normales, 4 g de helio y 4 g dehidrógeno, respectivamente. ¿Cuál es la relación entre el número de partículas de helio y elnúmerodepartículasdehidrógenoexistentesencadarecipiente?a)1:1b)1:2c)1:4d)2:1

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1998)

ElnúmerodeátomosdeHequeintegranunamuestrade4gdeHees:

4gHe1molHe4gHe

6,022·10 atomosHe

1molHe=6,022·10 atomosHe

ElnúmerodemoléculasdeH queintegranunamuestrade4ges:

4gH1molH2gH

6,022·10 moleculasH

1molH=1,20·10 moleculasH

LarelaciónentreátomosdeHeymoléculasdeH es:

6,022·10 atomosHe1,20·10 moleculasH

=1átomoHe

2moléculas


1.22.Lacafeína,unodeloscomponentesdeltéydelcafé,tieneunamasamolecularrelativade194.Elanálisiscuantitativo indicaque lacafeínacontieneun28,9%denitrógeno;porello,elnúmerodeátomosdenitrógenoenunamoléculadecafeínahadeser:a)1b)2c)4d)7

(O.Q.L.Murcia1998)

Tomandocomobasedecálculo100gdecafeína:

28,9gN100gcafeına

1molN14gN

194gcafeına1molcafeına

=4molN

molcafeína


1.23.Porreacciónentre0,25molesdecloro,enestadogaseoso,consuficientecantidaddeunmetalMseproducen0,1molesdelclorurodedichoelemento.Lafórmuladedichoclorurodebeser:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia1998)

Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodemolesdeMenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses‐1:

0,1molMClxmolCl

1molMCl1molCl2molCl

=0,25molCl2x=5


Lafórmuladelclorurometálicoes .


1.24.Elespectrodemasasdelbromo,denúmeroatómico35,revelaqueenlanaturalezaseencuentrandos isótoposdebromo, losdenúmeromásico79y81,queseencuentranen laproporción respectiva 50,5 y 49,5%. Por tanto, lamasa atómica relativa promedio delbromoes:a)35,79b)79,81c)79,99d)81,35

(O.Q.L.Murcia1999)

Haciendolaaproximacióndeque losnúmerosmásicossonlasmasasisotópicas, lamasaatómicamediadelbromoes:

50,5atomos79Br79u

atomo79Br +49,5atomos81Br

81uatomo81Br

100atomosBr=79,99

uátomo


1.25.Todossabemosresponderalapregunta¿quépesamás1kgdehierroo1kgdepaja?,pero¿dóndehaymásátomos?a)1molde b)1molde c)1kgdeFed)1kgdeLi

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.CastillayLeón1998)

a)Falso.

1molS6,022·10 moleculasS

1molS8atomosS1moleculaS

=4,82·10 atomosS

b)Falso.

1molP6,022·10 moleculasP

1molP4atomosP1moleculaP

=2,41·10 atomosP

d)Falso.

1kgFe10 gFe1kgFe

1molFe55,8gFe

6,022·10 atomosFe

1molFe=1,08·10 atomosFe

d)Verdadero.

1kgLi10 gLi1kgLi

1molLi7gLi

6,022·10 atomosLi

1molLi=8,60·10 atomosLi



1.26.SiendolamasaatómicadelH=1,¿cuáldelassiguientescantidadesequivalea2gdehidrógeno?a)6,023·10 átomosdehidrógeno.b)6,023·10 moléculasde .c)Ningunadelasanterioresnilasiguientesonverdad.d)2molesdeátomosdehidrógeno.


Setransformantodaslascantidadesenmasadehidrógeno.

a)Falso.

6,023·10 atomosH1molH

6,022·10 atomosH1gH1molH

=1gH

b)Falso.

6,023·10 moleculasH1molH

6,022·10 moleculasH2gH

1molH=0,2gH

d)Verdadero.

2molH1gH1molH

=2gH


1.27.El análisis químico elemental de la nicotina da la siguiente composición: 74,04% C;8,70%Hy17,24%N.Silamasamoleculardelanicotinaes162,2;sufórmulamoleculares:a) b) c) d) e) (O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Tomandounabasedecálculode100gdenicotina:

74,04gC100gnicotina

1molC12gC

162,2gnicotina1molnicotina

=10molC

molnicotina

8,70gH100gnicotina

1molH1gH


=14molH

molnicotina

17,24gN100gnicotina

1molN14gN


=2molN

molnicotina

Lafórmulamoleculardelanicotinaes .

Larespuestacorrectaeslae.

(EnAsturias2006yLaRioja2011sepidecalcularlafórmulamássimple).


1.28.Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales.Porejemplo,laingestióndeunacantidadtanpequeñacomo0,001gdecianurodepotasio(KCN)puedeserfatal.¿CuántasmoléculasdeKCNestáncontenidasendichacantidad?a)9,26·10 b)6,02·10 c)1,54·10 d)1,54·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1999)

Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade0,001gdeKCNes:

0,001gKCN1molKCN65,1gKCN

6,022·10 moleculasKCN

1molKCN=9,25· moléculasKCN


1.29.¿Cuáldelassiguientesmuestrasdegascontieneunmenornúmerodemoléculas?a)20Ldenitrógenoa1atmy600K.b)10Ldedióxidodecarbono( )a2atmy300K.c)10Ldehidrógeno,a2atmy27°C.d)5Ldemetano( )a4atmy0°C.

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Baleares2007)

Deacuerdoconelconceptodemol,lamuestraquetengaelmenornúmerodemoleseslaqueestáintegradaporunmenornúmerodemoléculas.

a)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=1atm·20L

0,082atm·L·mol ·K 600K=0,407molN2

b)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=2atm·10L

0,082atm·L·mol ·K 300K=0,813molO2

c)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=2atm·10L

0,082atm·L·mol ·K 27+273 K=0,813molH2

d)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=4atm·5L

0,082atm·L·mol ·K 273K=0,893molCH4



1.30.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelfósforoenelcompuestoqueseformacuando3,1gdefósfororeaccionancompletamentecon5,6litrosdeclorogas( )encondicionesnormales?a)2b)3c)4d)5

(O.Q.L.Murcia1999)

Sisetratadeunclorurodefósforo,elnúmerodemolesdeésteenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses‐1,portanto,apartirdelarelaciónmolarseobtieneelnúmerodeoxidacióndelfósforo:

5,6LCl23,1gP

1molCl222,4LCl2

2molCl1molCl2

31gP1molP

=5molClmolP


1.31.Elácidoascórbico(vitaminaC)curaelescorbutoypuedeayudaracombatirelresfriadocomún.Secomponede40,92%decarbono;4,58%dehidrógenoyelrestooxígeno.Sufórmulaempíricaserá:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia1999)

Tomandounabasedecálculode100gdevitaminaC,lacantidaddeoxígenoquecontienees:

100gvitamina–(40,92gC+4,58gH)=54,50gO

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

40,92gC1molC12gC

=3,41molC

4,58gH1molH1gH

=4,58molH

54,5gO1molO16gO

=3,41molO

3,41molC3,41molO

=3molC3molO

4,58molH3,41molO

=4molH3molO

Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .


1.32.Losúnicosproductosdelanálisisdeuncompuestopurofueron0,5molesdeátomosdecarbono y0,75molesde átomosdehidrógeno, lo que indica que la fórmula empíricadelcompuestoes:a) b)CHc) d)

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2012)

Larelaciónmolarentreátomosproporcionalafórmulaempírica:


0,75molH0,5molC

=3molH2molC


1.33.Uncompuestode fórmula contieneun40%enmasadeA.LamasaatómicadeAdebeser:a)LamitaddeB.b)IgualaladeB.c)EldobledeB.d)LatercerapartedeB.

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Tomandocomobasedecálculo100gdeAB3ypartiendodelarelaciónmolarseobtienelarelaciónentrelasmasasmolaresdeamboselementos:

1molA3molB

M gA1molA

1molBM gB

=40gA60gB

MM

=2


1.34.Elfosfatotrisódicocontieneun42%desodio.Losgramosdeunamezclaquacontiene75%de fosfatotrisódicoy25%de fosfatotripotásiconecesariosparasuministrar10gdesodioson:a)55,5gb)100gc)31,7gd)18,5g.

(O.Q.L.CastillayLeón1999)

RelacionandomezclaconNa:

xgmezcla75gNa PO 100gmezcla

40gNa

100gNa PO =10gNax=31,7gmezcla


1.35.Cuando se quemaun litrode ciertohidrocarburo gaseoso con excesode oxígeno, seobtienendoslitrosdedióxidodecarbonoyunlitrodevapordeagua,todoslosgasesmedidosenlasmismascondicionesdepyT.¿Cuáleslafórmuladelhidrocarburo?a) b) c) d)


En la combustióndelhidrocarburo todoelCdelmismose transformaenCO yelHenH O.DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlafórmuladelhidrocarburo:

2LCO1Lhidrocarburo

2molCO

1molhidrocarburo1molC1molCO

=2molC

molhidrocarburo

1LH O1Lhidrocarburo

1molH O

1molhidrocarburo2molH1molH O

=2molH

molhidrocarburo

Lafórmulaempíricaqueseobtiene CH ysecorrespondeconelhidrocarburo .



1.36. El hecho de que lamasa atómica relativa promedio de los elementos nunca es unnúmeroenteroesdebidoa:a)Unameracasualidad.b)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeprotones.c)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeneutrones.d)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeelectrones.e)Quecualquierelementocontienesiempreimpurezasdeotroselementos.

(O.Q.N.Murcia2000)

Se debe a la existencia de isótopos, átomos de unmismo elemento que tienen distintonúmerodeneutrones, esdecir, átomosdeunmismoelementopero condiferentemasaatómica.


1.37. ¿Cuál de los siguientes pares de compuestos es un buen ejemplo de la ley de lasproporcionesmúltiplesdeDalton?a) y b) y c) y d)CuCly e)NaClyNaBr(Nota:Drepresentaaldeuterio)

(O.Q.N.Murcia2000)

LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque:

“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

a)Falso.H OyD Onopuedencumplirlaleyyaquesetratadecompuestosformadosconunisótopodiferente.

b‐c‐e)Falso.H OyH S,SO ySeO yNaClyNaBrnopuedencumplirlaleyyaquelosdoselementosnoestánpresentesenlosdoscompuestosdecadapareja.

d)Verdadero.CuClyCuCl cumplenlaleyyaquesesegúnseveenlafórmula,conunamismacantidaddecobre(1mol)secombinancantidadesdecloroenunarelación1/2.


1.38.Doscompuestostienenlamismacomposicióncentesimal:92,25%decarbonoy7,75%dehidrógeno.Delassiguientesafirmacionesindiquecuálessoncorrectas:

1)Ambostienenlamismafórmulaempírica.2)Ambostienenlamismafórmulaempíricaymolecular.3)Silamasamoleculardeunodeellosesaproximadamente78,sufórmulamoleculares .4)Lafórmulamolecularnoestárelacionadaconlamasamolecular.

a)1b)2c)3y4d)1y3



1)Verdadero.LoscompuestosC H yC H tienenlamismacomposicióncentesimalylamismafórmulaempírica, CH .

Lacomposicióncentesimaldelacetilenoes:

2molC1molC H

12gC1molC

1molC H

26,038gC H100=92,25%C

2molH1molC H

1gH1molH

1molC H

26,038gC H100=7,75%H

Lacomposicióncentesimaldelbencenoes:

6molC1molC H

12gC1molC

1molC H

78,114gC H100=92,25%C

6molH1molC H

1gH1molH

1molC H

78,114gC H100=7,75%H

2) Falso. Los compuestos C H y C H tienen distinta fórmula molecular y la mismafórmula empírica, CH , sediferencian en el valorde n, 1para el acetileno y 6para elbenceno.

3)Verdadero.LamasamoleculardelC H es78,114u.

4) Falso. La masa molar de ambos se obtiene multiplicando por n el valor de la masamoleculardelafórmulaempírica.


1.39.Siapartirde1,3gdecromosehanobtenido1,9gdeóxidodecromo(III),¿cuálserálamasaatómicadelcromo?a)40b)52c)104d)63,54

(O.Q.L.Murcia2000)

Apartirdelafórmuladelóxidodecromo(III),Cr O ,seconocelarelaciónmolarCr/OypartirdelamismalamasamolardelCr:

1,91,3 gO1,3gCr

1molO16gO

MgCr1molCr

=3molO2molCr

M=52g


1.40.Unamuestrade0,01molesdelclorurodeunelementoX reaccionancompletamentecon 200 de una disolución 0,1M de nitrato de plata. ¿Cuál es la identidad de dichoelemento?a)Kb)Cac)Ald)Si

(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2007)

Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodemolesdeXenlafórmuladebeser1,yaqueel número de oxidación del cloro en los cloruros es ‐1 por lo que la fórmula de dichocloruroesXCl ,siendoxelnúmerodeoxidacióndelelementodesconocidoX.


Como la reacción entre AgNO y XCl es completa, quiere decir x mmoles de AgNO reaccionancon1mmoldeXCl ,portanto:

0,01mmolXClxmmolAgNO1mmolXCl

=200mLAgNO 0,1M0,1mmolAgNO1mLAgNO 0,1M

Seobtiene,x=2.Elúnicodeloselementospropuestosquetienenúmerodeoxidación2eselCa.


1.41.Señalelaproposicióncorrecta:a)En2,01594gdehidrógenonaturalhayelmismonúmerodeátomosqueen12,0000gdelisótopo12delcarbono.b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L.c)Elvolumenqueocupaunmoldeunlíquido(en )esigualalamasadeunmolde(engramos)divididoporladensidaddelasustancia(eng/ ).d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L.e)2molesdehidrógenocontienenelmismonúmerodeátomosque8gdehidrógenoa1atmy0°C.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Asturias2007)

a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemolquediceque:

“mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidadeselementales(unnúmerodeAvogadro,L)comoátomoshayen12,0000gdelisótopo12delcarbono”.

2,0194gH1molH

2,0194gH2molH1molH

LatomosH1molH

=2LatomosH

2,01594contienendoblenúmerodeátomosque12,0000gde C.

b‐d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.

c)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodedensidad:

V=M g·molρ g·cm

e)Falso.

8gH1molH2gH

2molH1molH

LatomosH1molH

=8LatomosH

2molH2molH1molH

LatomosH1molH

=4LatomosH


(EnelapartadoadelacuestiónpropuestaenlasolimpiadasdeMadridsecambia2,01594gdehidrógenopor31,9988gdeoxígeno).


1.42.Uno de los silicatos utilizados para la fabricación del cemento Portland contiene el52,7%decalcio;12,3%desilicioy35,0%deoxígeno.Sufórmulamoleculardebeser:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2001)

Tomandounabasedecálculode100gdecementoyrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

52,7gCa1molCa40gCa

=1,3175molCa

12,3gSi1molSi28gSi

=0,4393molSi

35,0gO1molO16gO

=2,1875molO

1,3175molCa0,4393molSi

=3molCamolSi

2,1875molO0,4393molSi

=5molOmolSi

Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Comonosepuedesimplificarsepuedesuponerqueesatambiéneslafórmulamolecular.


1.43. Las feromonas son un tipo especial de compuestos secretados por las hembras demuchas especiesde insectos con el findeatraera losmachospara elapareamiento.Unaferomona tiene de fórmula molecular . La cantidad de feromona normalmentesecretada por una hembra es de 1,0·10 g, aproximadamente. ¿Cuántasmoléculas deferomonahayenesacantidad?a)1,66·10 b)3,54·10 c)2,14·10 d)6,02·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Baleares2008)(O.Q.L.Madrid2009)

Lasrespuestasaybsonabsurdasportratarsedenúmerosmenoresquelaunidad.

Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade1,0·10 gdeC H Oes:

1,0·10 gC H O1molC H O282gC H O

LmoleculasC H O

1molC H O=2,1·10 moléculas


1.44.Dadaslassiguientesfórmulas:, , , ,

a)Todassonfórmulasempíricas.b)Laúnicafórmulaempíricaes .c) y sonfórmulasempíricas.d)Solosonfórmulasempíricaslascorrespondientesaloscompuestosorgánicos.



a) Falso. Las fórmulas C H y C H corresponden, respectivamente, a las fórmulasmolecularesdelacetilenoybenceno.

LasfórmulasHg NO yNa O correspondenacompuestosinorgánicosparalosquenoexistelafórmulamolecular.

b)Verdadero. La fórmula C H O es la única que no se puede simplificar por lo que setratadeunafórmulaempíricaosencilla.

c)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadoa).

d)Falso.Segúnsehaexplicadoenlosapartadosanteriores.


1.45.Indiquecuálocuálesdelassiguientespropuestases/soncorrecta/s:1)Molesunaunidaddemasaquerepresentalamasamolecularexpresadaengramos.2)UnmolesunnúmerodeAvogadrodepartículas.3)Unmoldeaguatienelasmismasmoléculasqueunmoldebenceno.4)Cuandodossustanciasreaccionanlohacensiempremolamol.

a)Sólo1b)Todasc)2y3d)1,2y4


1) Incorrecto. El mol indica el número de partículas relacionado con una determinadamasa.

2‐3)Correcto.UnmolcorrespondeaunnúmerodeAvogadrodepartículasdecualquiersustancia.

4)Incorrecto.Laproporciónenlaquereaccionanlassustanciaspuedesercualquiera.


1.46.Delossiguientesiones,digalosqueseencuentranformuladoscorrectamente:

1)Ionperclorato: 2)Ionhipoyodito: 3)Ionortofosfato: 4)Ionbisulfito:

a)1,2y3b)2y4c)Solo3d)3y4


Lasfórmulascorrectasson:

1)Ionperclorato:ClO

2)Ionhipoyodito:IO

3)Ionortofosfato:PO

4)Ionbisulfito:HSO



1.47. Dadas las siguientes cantidades de (g). ¿En cuál de ellas existen únicamente11átomos?a)22,4Lde encondicionesnormales.b)1molde encondicionesnormales.c)44gde .d)7,31·10 gde .

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Rioja2009)(O.Q.L.Rioja2011)

La respuesta correcta es la d) ya que para que una muestra contenga un número deátomostanpequeñodebetenerunamasapequeñísima.

11atomosCeH1moleculaC H11atomosCeH

1molC H

LmoleculasC H44gC H1molC H

=7,31·10 g

Las respuestas a), b) y c) corresponden a unmol de sustancia y por ello contienen unnúmerodeAvogadrodemoléculas.


1.48.IndicaelcompuestoquímicocuyacomposicióncentesimalesC(62,1%),H(10,3%)yO(27,6%).a) b) c) d)

(O.Q.L.Valencia2001)

Tomando comobasede cálculo100gde compuesto, elnúmerodemolesdeátomosdecadaelementocontenidosenlamismaes:

100gcompuesto62,1gC

100gcompuesto1molC12gC

=5,175molC

100gcompuesto10,3gH

100gcompuesto1molH1gH

=10,3molH

100gcompuesto27,6gO

100gcompuesto1molO16gO

=1,725molO

Dividiendo las anteriores cantidades por lamenorde ellas se puede obtener la fórmulaempíricaosencilla:

5,175molC1,725molO

=3molCmolO

10,3molH1,725molO

=6molHmolO

formulaempırica: C H O

Suponiendounvalorden=1,lasustanciaquesecorrespondeconlafórmulaobtenidaes.



1.49.¿Cuáldelassiguientessustanciascontienemayornúmerodeátomos?a)5molesde b)6molesde c)3molesde d)2molesde e)6molesdeNaH

(O.Q.N.Oviedo2002)

Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmerodemolesdeátomos.

a)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

5molH O3molHyO1molH O

=15molHyO

b)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

6molCS3molCyS1molCS

=18molCyS

c)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

3molNaNO5molNa,NyO1molNaNO

=15molNa,NyO

d)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

2molNH OH7molN,OyH1molNH OH

=14molN,OyH

e)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

6molNaH2molNayH1molNaH

=12molNayH


1.50. Unamuestra de 2 g de un elementometálico contiene 3,01·10 átomos de dichoelemento.Lamasaatómicadedichoátomoes:a)19b)20c)40d)56(Dato.L=6,022·10 )

(O.Q.L.Murcia2002)

AplicandoelconceptodemolalelementoX:

2gX

3,01·10 atomosX6,022·10 atomosX

1molX=40g·



1.51.Unamuestrade3,16gdeeucaliptol,ingredienteactivoprimarioencontradoenlashojasdeeucalipto,contiene2,46gdecarbono;0,372gdehidrógenoyelrestodeoxígeno.¿Cuálserálafórmulaempíricadeleucaliptol?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2002)

Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestraes:

3,16geucaliptol–(2,46gC+0,372gH)=0,328gO


2,46gC1molC12gC

=0,205molC

0,372gH1molH1gH

=0,372molH

0,328gO1molO16gO

=0,0205molO

0,205molC0,0205molO

=10molCmolO

0,372molH0,0205molO

=18molHmolO



1.52. Si un hidrocarburo contiene 2,98 g de carbono por cada gramo de hidrógeno, sufórmulaempíricaes:a)CHb) c) d)


Apartirdelarelaciónmásicaseobtienelarelaciónmolar,yestaproporcionalafórmulaempírica:

1gH2,98gC

1molH1gH

12gC1molC

=4molHmolC


1.53.¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodeátomos?a)56gdeCOb)44,8LdeHeencondicionesnormalesc)6,023·10 moléculasde d)3molesde e)2molesde

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Valencia2011)

a)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:


56gCO1molCO28gCO

6,022·10 moleculasCO

1molCO

2atomos1moleculasCO

=2,4·10 atomos

b)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

44,8LHe1molHe22,4LHe

6,022·10 atomosHe

1molHe=1,2·10 atomos

c)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

6,022·10 moleculasH2atomosH

1moleculasH=1,2·10 atomos

d)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

3molCO6,022·10 moleculasCO

1molCO

3atomos1moleculasCO

=5,4· átomos

e)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

2molN6,022·10 moleculasN

1molN

2atomos1moleculasN

=2,4·10 atomos


(EnlacuestiónpropuestaenValencia2011secambianalgunascantidades).

1.54.Secalientaunamuestrade250gdehidratode hastaeliminar todaelagua.Entoncessepesalamuestrasecayresultaser160g.¿Cuáleslafórmuladelhidrato?a) ·10 b) ·7 c) ·5 d) ·2 e) ·

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Córdoba2011)

LarelaciónmolarentreH OyCuSO4es:

250160 gH O160gCuSO

1molH O18gH O

159,5gCuSO1molCuSO

=5mol mol

Lafórmuladelhidratoes ·5 .


1.55.Silarelacióne/m(carga/masa)delprotónesdeX(C· ),sisucargaesdeY(C)yseconsideraquesumasaesde1(g· ),elvalordelnúmerodeAvogadro tendráqueseriguala:a)Y/Xb)Y+Xc)X/Yd)1/Y

(O.Q.L.Murcia2003)

Dividiendo la cargadel protón, Y, entre su carga específica, X, se obtiene lamasadeunprotón:


m =Y C

X C·g =

YX

g

Dividiendo la masa molar, M, entre la masa de la partícula se obtiene el número deAvogadro:

L=1 g·mol Y/X g

=XY

mol


1.56.¿Cuáldelassiguientesproposicionesescorrectaconrelaciónalaglucosa, ?a)LosporcentajesenmasadeCydeOsonlosmismosqueenelCO.b)LosporcentajesenmasadeCydeOsoniguales.c)LarazónentreelnúmerodeátomosdeC,HyOeslamismaqueenla1,3‐dihidroxiacetona( ).d)Elmayorporcentajeenmasalecorrespondealhidrógeno.

(O.Q.L.Murcia2003)

a)Falso.Lacomposicióncentesimalenelcasodelaglucosa,C H O es:

6molC1molC H O

12gC1molC

1molC H O180gC H O

100=40,0%C

12molH1molC H O

1gH

1molH1molC H O180gC H O

100=6,7%H

6molO1molC H O

16gO1molO

1molC H O180gC H O

100=53,3%O

LacomposicióncentesimalenelcasodelCOes:

1molC1molCO

12gC1molC

1molCO28gCO

100=42,9%C

1molO1molCO

16gO1molO

1molCO28gCO

100=57,1%O

b‐d)Falso.Talcomosehavistoalobtenerlacomposicióncentesimalenelapartadoa).

c)Verdadero.Yaquelasfórmulasempíricasdelaglucosayde1,3‐dihidroxiacetonasonidénticas,C H O .


1.57.¿Cuántasmoléculasdehidrógenohaypor (supuestocomportamientodegasideal)encondicionesnormales?a)10 ·6,023·10 =6,023·10 b)2·6,023·10 =12,046·10 c)6,023·10 /(22,4·10 )=2,7·10 d)2·6,023·10 /(22,4·10 )=5,4·10


Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculasporcm es:

6,022·10 moleculas1mol

1mol22,4L

1L

10 cm3=6,022·10 22,4·10

=2,7· 19 moléculas



1.58.Cuántasmoléculasdeaguadecristalizaciónpierdeelsulfatodealuminiosabiendoquealcalentarlopierdeun48,68%desumasa.a)12b)24c)6d)18


Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyAl SO es:

48,68gH O10048,68 gAl SO

1molH O18gH O

342gAl SO1molAl SO

=18mol

mol


1.59. Considerando un gramo de oxígeno atómico, un gramo de oxígenomolecular y ungramodeozono.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)En1gdemoléculasdeozonoesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno.b)En1gdeoxígenomolecularesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno.c)Dondehaymayornúmerodeátomosdeoxígenoesenungramodeoxígenoatómico.d)1gdelastressustanciascontieneelmismonúmerodeátomosdeoxígeno.(Masaatómica:O=16)

(O.Q.L.Baleares2003)

Para poder comparar las tres muestras es preciso calcular el número de átomos deoxígenoquecontienecadaunadeellas:

1gO1molO16gO

LatomosO1molO

=L16

atomosO

1gO1molO32gO

2molO1molO

LatomosO1molO

=L16

atomosO

1gO1molO48gO

3molO1molO

LatomosO1molO

=L16

atomosO

Comoseobservalastresmuestrancontienenelmismonúmerodeátomos.Porlotanto,larespuestacorrectaeslad.

1.60.Dos compuestos formadospor elmismonúmerodeátomosde carbono,hidrógeno yoxígenotendrántambiénencomún:a)Elnúmerodemoléculaspresentesenlamismamasa.b)Losenlacesqueseformanentredichosátomos.c)Laentalpíadecombustión.d)Lareactividad.

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.LaRioja2012)

Sidoscompuestosestánformadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígenosetratade isómeros,sustanciascon lamismafórmulamolecularperodistintafórmuladesarrollada,porejemplo:etanol,CH CH OHydimetiléter,CH OCH .Enellosseobservaque:

a)Verdadero.Unamismamasaestáintegradaporelmismonúmerodemoléculasyaqueamboscompuestostienenlamismamasamolar.


b)Falso.Losátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,asípues,eneletanolhayunenlaceC−O−H,mientrasqueeneldimetiléterhayunenlaceC−O−C.

c) Falso. Como los átomos se encuentran enlazados de forma diferente la entalpía decombustióntambiénloes,yaqueaunqueseformenlosmismosproductosdecombustión(seformanlosmismosenlaces),serompendiferentesenlacesenlosreactivos.

d)Falso.Comolosátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,lareactividad,esdecirlaspropiedadesquímicasdeloscompuestostambiénlosson.


1.61. La hormona adrenalina ( ) se encuentra en una concentración en el plasmasanguíneode6,0·10 g/L.Determinacuántasmoléculasdeadrenalinahayen1Ldeplasma.a)1,9·10 b)2·10 c)1,97·10 d)1,90·10 e)6,02·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Extremadura2003)

ElnúmerodemoléculasdeC H NO en1Ldeplasmaes:

6,0·10 gC H NO1Lplasma

1molC H NO 183gC H NO

LmoleculasC H NO

1molC H NO=

=1,97· moléculas

Lplasma


1.62.¿Cuáleselnúmerodemoléculasdegasquehayen1,00mLdeungasidealencondicionesnormales?a)2,69·10 b)6,02·10 c)2,69·10 d)22,4·10 e)6,022·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Extremadura2003)

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculaspormLdegasideales:

6,022·10 moleculas1mol

1mol22,4L

1L

10 mL=2,69·

moléculasmL



1.63. Los compuestos hidróxido de calcio, sulfato de calcio y carbonato de calcio son,respectivamente.a)CaOH/ / b) / /CaCOc) /CaSO/ d) / e) / /

(O.Q.L.Extremadura2003)

Lasfórmulasdeloscompuestosson:

hidróxidodecalcio sulfatodecalcio carbonatodecalcio


1.64. Se quiere determinar la fórmula empírica del compuesto . Para ello se hacereaccionarZnenpolvoconHClenexceso,utilizandounvasodeprecipitados.Losresultadosobtenidosson:

Pesodelvasovacío= =48,179gPesodelvasovacío+PesodelZn= =48,635gPesodelvasovacío+Pesodel = =49,160g

Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa:a)Paraencontrar la fórmulaempíricasedebencalcular losátomos‐gramodeZnyClquehanreaccionado.b)ElpesodeZnseobtienepor – .c)AlreaccionarZn+xHClx/2H2+ noesnecesariomedirelHClqueseañade.d)Losgramosdecloroenel son0,525ysufórmulaempíricaes .e)Apesardequeel seahigroscópico,sinodatiempoaenfriarypesar,sepuededejarparaeldíasiguiente,yalvolverallaboratorioypesar,encontraríamoslamismapesada .


a) Verdadero. La fórmula empírica se obtiene a partir de relación entre los moles deátomos.

b)Verdadero.Laoperación P –P proporcionaquehanreaccionado0,456gdeZn.

c)Verdadero.YaquecomodiceelenunciadosehaañadidoHClenexceso.

d)Verdadero. Laoperación P –P proporcionaquehan reaccionado0,525 gdeCl.Apartirdeestedatoydelobtenidoenelapartadob)seobtienequelafórmulaempíricaes:

0,525gCl1molCl35,5gCl

=0,015molCl

0,456gZn1molZn65,4gZn

=0,007molZn

0,015molCl0,007molZn

≈2molClmolZn

e)Falso.SielZnCl eshigroscópico,absorbeaguayalpesarloaldíasiguientepesarámás.



1.65.Unamuestrade0,322gdeunvapororgánicoa100°Cy740Torrocupaunvolumende62,7 mL. Un análisis de dicho vapor da una composición centesimal de C = 65,43%,H=5,50%.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) e)

(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Suponiendo comportamiento ideal se puede calcular la masa molar del compuesto Xaplicandolaecuacióndeestadodelosgasesideales:

M=0,322gX 0,082atm·L·mol ·K 100+273 K

740mmHg·62,7mL760mmHg1atm

103mL1L

=161,3gmol

Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoXlacantidaddeoxígenoes:

100gX– 65,43gC+5,50gH =29,07gO

Elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoes:

65,43gC100gX

1molC12gC

161,3gX1molX

=9molCmolX

5,50gH100gX

1molH1gH

161,3gX1molX

=9molHmolX

29,07gO100gX

1molO16gO

161,3gX1molX

=3molOmolX

formulamolecular:


1.66. ¿Cuántas moléculas de agua de cristalización contiene el sulfato de quinina cuyafórmulamoleculares +n si1gdesecadoa100°Cpierde0,162gdemasa?a)3b)6c)12d)8e)10

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

ElnúmerodemolesdeH Oes:

0,162gH O1molH O18gH O

=9,0·10 molH O

Elnúmerodemolesdesulfatodequininaanhidro, C H N O SO ,es:

1ghidrato–0,162gH O=0,838g C H N O SO

0,838g C H N O SO1mol C H N O SO746g C H N O SO

=1,1·10 mol C H N O SO


LarelaciónmolarentreH Oysustanciaanhidraes:

9,0·10 molH O

1,1·10 mol C H N O SO=8

mol


1.67.Laazuritaesunmineraldecolorazulintenso,queseutilizacomounadelasfuentesdecobre,cuyacomposiciónes55,3%deCu;6,79%deC;37,1%deOy0,58%deH,¿cuáldelassiguientesfórmulascorrespondealacomposicióndelaazurita?a) ·2CuOHb) ·2 c) · d) ·2 e)CuOH·2

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Detodoslosmineralesdados,laazuritaseráaquelmineralquecontenga55,3%deCu.

a)CuCO ·2CuOH

3molCu1molCuCO ·2CuOH

63,5gCu1molCu

1molCuCO ·2CuOH284,5gCuCO ·2CuOH

100=67,0%Cu

b)CuCO ·2Cu OH

3molCu1molCuCO ·2Cu OH

63,5gCu1molCu

1molCuCO ·2Cu OH318,5gCuCO ·2Cu OH

100=59,9%Cu

c)CuCO ·Cu OH

2molCu1molCuCO ·Cu OH

63,5gCu1molCu

1molCuCO ·Cu OH221,0gCuCO ·Cu OH

100=57,5%Cu

d)Cu OH ·2CuCO

3molCu1molCu OH ·2CuCO3

63,5gCu1molCu

1molCu OH ·2CuCO3344,5gCu OH ·2CuCO3

100=55,3%Cu

e)CuOH·2CuCO

3molCu1molCuOH·2CuCO

63,5gCu1molCu

1molCuOH·2CuCO327,5gCuOH·2CuCO

100=58,2%Cu


1.68.Señalelaproposicióncorrecta:a)12gdecarbonocontienenigualnúmerodeátomosque40gdecalcio.b)DosmasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.c)En16gdeoxígenohaytantosátomoscomomoléculasen14gdenitrógeno.d)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodelelemento.

(O.Q.L.Murcia2004)

a)Verdadero. Dosmuestras de elementos contienen igual número de átomos si estánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:

12gC1molC12gC

=1molC40gCa1molCa40gCa

=1molCa


b) Falso. Para que dosmuestras con lamisma de elementos diferentes contengan igualnúmerodeátomosesprecisoqueesténconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.Estonoesposibleyaquelosdoselementosnotienenlamismamasamolar.

c)Falso.Elnúmerodepartículasdeambasmuestrasesdiferente:

16gO1molO32gO

2molO1molO

LatomosO1molO

=LatomosO

14gN1molN28gN

LmoleculasN

1molN=0,5LmoleculasN

d)Falso.Lamasaatómicadeunelementoes lamasadeunátomodeeseelementoysesueleexpresarenunidadesdemasaatómica,uma.


1.69. Se pretende determinar la fórmula del yeso, que es un sulfato cálcico hidratado.Sabiendoque3,273gdeestemineralsetransforman,porcalefacción,en2,588gdesulfatodecalcioanhidro,sededucequedichafórmulaes:a) · b) · c) · d) ·2

(O.Q.L.Murcia2004)

LarelaciónmolarentreH OyCaSO es:

3,273 2,588 gH O2,588gCaSO

1molH O18gH O

136gCaSO1molCaSO

=2molH2Omol

Lafórmuladelyesoes ·2 .


1.70.Los siguientes compuestos:urea, ,nitratoamónico, , yguanidina,, son adecuados para ser usados como fertilizantes, ya que proporcionan

nitrógeno a las plantas. ¿Cuál de ellos considera más adecuado por ser más rico ennitrógeno?a)Ureab)Guanidinac)Nitratoamónicod)Todosporigual.

(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.CastillayLeón2012)

Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases:

a)Urea2molN

1molCO NH14gN1molN

1molCO NH60gCO NH

100=46,7%N

b)Guanidina2molN

1molHCN NH14gN1molN

1molHCN NH43gHCN NH

100=65,1%N

c)Nitratodeamonio2molN

1molNH NO14gN1molN

1molNH NO80gNH NO

100=35,0%N

Lasustanciamásricaennitrógenoeslaguanidina.



(En Castilla y León 2012 se reemplazan guanidina y nitrato de amonio por amoniaco ynitratodepotasio).

1.71.Señalelafórmulaquímicaquecorrespondealhipocloritodecesio:a) b)CsClOc)CeClOd)ScClO

(O.Q.L.Murcia2004)

Elhipocloritodesodioesunasaldelácidohipocloroso,HClO,enlaquesereemplazaelátomodeHporunátomodeCsCsClO.


1.72.¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodemoléculas?a)0,25gde b)0,25gdeHClc)0,25g d)Todascontienenelmismonúmerodemoléculas.


Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,ycomodetodaslassustanciashaylamismamasa,elmayornúmerodemolescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:

SO =64g·mol HCl=36,5g· I =254g·mol


1.73.Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosendosmolesymediodehidrógenoes:a)12,04·10 b)15,05c)8,30·10 d)3,01·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Madrid2004)

Lasrespuestasbycsonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños.

ElnúmerodeátomosdeHqueintegranunamuestrade2,5molesdeH es:

2,5molH2molH1molH

6,022·10 atomosH

1molH=3,01·1024átomosH


1.74.Conlosdatosdelespectrodemasassedeterminalarazónentrelasmasas y esde1,33291.¿Cuáleslamasadeunátomode ?a)16,0013b)15,7867c)15,9949d)13,9897

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)


Teniendoencuentaquelamasadel Ces12,0000uma:

MM

=1,33291MO=15,9949uma


1.75.¿QuétantoporcientodeclorocontieneunamezclaapartesigualesdeKCly ?a)30,25%b)42,53%c)40,45%d)53,25%


Considerando100gdemezcla,lasmasasdeclorocontenidasen50gdelamismason:

50gKCl1molKCl74,6gKCl

1molCl1molKCl

35,5gCl1molCl

=23,8gCl

50gNaClO1molNaClO106,5gNaClO

1molCl

1molNaClO35,5gCl1molCl

=16,7gCl

Lamasatotaldecloroenlos100gdemezclaes:

23,8+16,7 gCl100gmezcla

100=40,5%


1.76.Señalalafórmulacorrectadelácidotritiofosfórico.a) b) c) d)


LafórmuladelácidofosfóricoesH PO yelprefijotioindicaquesereemplazaunátomodeoxígenoporunodeazufre,portanto,lafórmuladelácidotritiofosfóricoes .


1.77.Lamasaatómicadel carbononatural es12,011u y lamasadel es13,00335u.¿Cuáleslaabundanciarelativanaturaldel ?a)0,011%b)0,91%c)23%d)1,1%e)2,2%

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Baleares2011)

Considerandoquelasabundanciasdel Cy Cson,respectivamente,xy 100–x yquelamasaisotópicadel Ces12usepuedecalcularlamasaatómicamediadelC:

100 x atomo C12u

atomo C+xatomo C

13uatomo C

100atomosC=12,011

uatomo


Seobtiene,x=1,1%de C.


(EnCastillayLeón2009lassolucionessondiferentes).

1.78. Cuando se calienta hasta sequedad unamuestra de 15,0 g de sulfato de cobre (II)hidratado, lamasa resultante esde9,59g.Elporcentajedeagua en el cristalhidratado,expresadoconelnúmerocorrectodecifrassignificativases:a)36,1%b)36%c)63,3%d)63%e)45%

(O.Q.N.Luarca2005)

ElporcentajedeH Odecristalizaciónenelsulfatodecobre(II)hidratadoes:

15,09,59 gH O15,0ghidrato

100=36,1%

Elnúmerodecifrassignificativasdelcálculovienedadoporlacantidadquetengamenornúmeroéstas.Comolasdoscantidadesdadastienen3cifrassignificativaselresultadodelcálculodebetenerlasmismas.


1.79.Secalientaunabarradecobredepurezaelectrolíticaquepesa3,178genunacorrientedeoxígenohastaqueseconvierteenunóxidonegro.Elpolvonegroresultantepesa3,978g.Lafórmuladeesteóxidoes:a) b) c) d) e)CuO

(O.Q.N.Luarca2005)

LarelaciónmolarentreOyCues:

3,978 3,178 gO3,178gCu

1molO16gO

63,5gCu1molCu

=1molOmolCu

formula:CuO


1.80.Puestoquelamasaatómicadelsodioes23yladelnitrógenoes14,puededecirsequeen23gdesodio:a)Hayelmismonúmerodeátomosqueen14gdenitrógeno.b)Hayeldobledeátomosqueen14gdenitrógeno.c)Haylamitaddeátomosqueen14gdenitrógeno.d)Nopuedehacerselacomparaciónporquesetratadeunsólidoydeungas.

(O.Q.L.Murcia2005)

a)Verdadero. Dosmuestras de elementos contienen igual número de átomos si estánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:

23gNa1molNa23gNa

=1molNa14gN1molN14gN

=1molN


b‐c)Falso.Lasdosmuestrasdeelementoscontienenigualnúmerodeátomos,porlotanto,yaqueestánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.

d) Falso. El estado de agregación de una sustancia no tiene que ver con el número deátomosquelacomponen.


1.81. Ya que las masas atómicas de oxígeno, calcio y aluminio son 16, 40 y 27respectivamente,puededecirseque16gdeoxígenosecombinaráncon:a)40gdecalcioó27gdealuminio.b)20gdecalcioó9gdealuminio.c)20gdecalcioó54dealuminio.d)40gdecalcioó18dealuminio.

(O.Q.L.Murcia2005)

Suponiendoqueseformanóxidodecalcio,CaO,yóxidodealuminio,Al O ,apartirdelasrelacionesmolaresseobtienenlasrelacionesmásicas:

1molCa1molO

40gCa1molCa

1molO16gO

=40gCa16gO

2molAl3molO

27gAl1molAl

1molO16gO

=18gAl16gO


1.82.SivemoslafórmulaKIO,debemospensarquesetratade:a)Unaoxosal.b)Unabisal.c)Unóxidodoble.d)Unerror,porquelafórmulaestámalescrita.

(O.Q.L.Murcia2005)

KIO es la fórmulade unaoxosal procedentedel ácidohipoyodoso,HIO, en la que sehareemplazadoelátomodeHporunátomodeK.


1.83.Lasfórmulasempíricasdetrescompuestosson:a) b) c)

Suponiendoqueunmoldecadacompuestoa,byc seoxidacompletamenteyque todoelcarbonoseconvierteendióxidodecarbono,laconclusiónmásrazonabledeestainformaciónesque:a)Elcompuestoaformaelmayorpesode .b)Elcompuestobformaelmayorpesode .c)Elcompuestocformaelmayorpesode .d)Noesposiblededucircuáldeesoscompuestosdaráelmayorpesode .

(O.Q.L.Asturias2005)

RelacionandolosmolesdecompuestoconlosmolesdeCO producidoenlacombustión:

a)1molCH2O1molC

1molCH2O1molCO1molC

=1molCO

b)1molCH21molC1molCH2

1molCO21molC

=1molCO2


c)1molC3H7Cl3molC

1molC3H7Cl1molCO21molC

=3molCO2


1.84. La frase “lamasa atómica del aluminio es 27,00”, sugiere cuatro interpretaciones.Señalacuáldeellaseslaequivocada:a)Lamasadeunátomodealuminioes27,00g.b)Lamasadeunátomodealuminioes27,00u.c)Lamasadeunmoldeátomosdealuminioes27,00g.d)Unátomodealuminioes27,00vecesmáspesadoque1/12deunátomode .

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.Asturias2012)(O.Q.L.LaRioja2012)

a) Falso. No es correcto decir que la masa atómica del aluminio es 27 g. Ese valorcorrespondeasumasamolar.

b)Verdadero.Lamasaatómicaeslamasadeunátomoysemideenu(unidadesdemasaatómica)queenelcasodelaluminioes27uma.

c)Verdadero.Segúnsehahechoconstarena).

d)Verdadero.Ladefinicióndeunidaddemasaatómicaes:

“ladoceavapartedelamasadeunátomode ”quees1,portanto,escorrectodecirqueelátomodealuminioes27vecesmáspesado.

Larespuestaequivocadaeslaa.

1.85.Lamasaatómicadeunelementoes10u,sepuededecirque lamasadeunátomodedichoelementoes:a)6,02·10 gb)6,02·10 gc)1,66·10 gd)1,66·10 g

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)

Todas las respuestas menos la c) son absurdas ya que corresponden a cantidades deátomosmuygrandes(≈1mol).

10uatomo

1g

6,02·1023u=1,66·10 23g·á


1.86.¿Encuáldelossiguientescasosexistemayornúmerodeátomos?a)Unmoldemoléculasdenitrógeno.b)10gdeagua.c)Unmoldemoléculasdeamoníacogas.d)20Ldecloromedidoencondicionesnormales.

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Asturias2008)

Contendráunmayornúmerode átomos lamuestra que contengaunmayornúmero demolesdeátomos.

a)1molN2molN1molN

=2molN


b)10gH O1molH O18gH O

3molHyO1molH2O

=1,7molHyO

c)1molNH4molNyH1molNH

=4molNyH

d)20LCl1molCl22,4LCl

2molCl1molCl

=1,8molCl


1.87. Unamuestra demateria está compuesta por tres fases diferentes con propiedadesfísicasdistintas.Estamuestrapuedeserdescritacomoa)Mezclahomogéneab)Muestraheterogéneac)Compuestod)Elementoe)Mezclamolecular


Si una muestra presenta tres fases diferentes, no presenta en todas en ellas el mismoestadodeagregación,porlotanto,setratadeunamuestraheterogénea.


1.88.LafórmulaempíricaparauncompuestoesCH.¿Cuáldelossiguientespodríaserelpesomoleculardelcompuesto?a)32g/molb)47g/molc)50g/mold)78g/mole)100g/mol


Teniendo en cuentaque la fórmulaempírica es CH , el valordel pesomolecular seríaaqueldelospropuestosqueproporcionaraunvalorenteroparan:

M/g·mol 32 47 50 78 100

n32g13g

=2,547 g13 g

= 3,650 g13 g

= 3,878 g13 g

= 6100g13g

=7,7


1.89.Lafórmulamoleculardelacafeínaes .Mediomoldecafeínacontiene:a)4gdecarbonob)4molesdeátomosdecarbonoc)8átomosdecarbonod)6,023·10 átomosdecarbonoe)4átomosdecarbono

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Almería2005)

a)Falso.LosgramosdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son:

0,5molC H N O8molC

1molC H N O12gC1molC

=48gC


b)Verdadero.LosmolesdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son:

0,5molC H N O8molC

1molC H N O=4molC

d)Falso.LosátomosdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son:

0,5molC H N O8molC

1molC H N O6,022·10 atomosC

1molC=2,4·10 atomosC

Lasrespuestascyesonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños.


1.90.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Elnúmerodeátomosquehayen5gde esigualalnúmerodemoléculasquehayen10gde .b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento.c)MasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.d)Elnúmerodemoléculasdeungasenunvolumendeterminadodependedeltamañodelasmoléculas.e)Unmoldehierrotieneunvolumende22,4L.f) Dos masas iguales de diferentes compuestos en las mismas condiciones de presión ytemperaturacontienenelmismonúmerodepartículascomponentes.g) En cierta cantidad de gas helio, la cantidad de átomos de helio es doble que la demoléculasdegas.

(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2012)

a)Verdadero.Dosmuestras contienen igual númerodepartículas si están constituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:

5gO1molO32gO

2molO1molO

=0,31molO

10gO1molO32gO

=0,31molO

b)Falso.Lamasaatómicadeunelementoeslamasadeunátomodedichoelemento.Sesueleexpresarenunidadesdemasaatómica.

c) Falso. Para que dosmuestras con lamisma de elementos diferentes contengan igualnúmerodeátomosesprecisoqueesténconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.Estonoesposibleyaquelosdoselementosnotienenlamismamasamolar.

d)Falso.Noexisteningunarelaciónentreelnúmerodemoléculasdeungasyeltamañodelasmismas.Entodocaso,enungas,elvolumenocupadoporlasmoléculasdelmismoesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas.

e)Falso.Elhierroencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaessólidoy22,4Leselvolumenmolardeunasustanciagaseosaenesascondiciones.

f)Falso.Paraquedosmuestrascon lamismamasadecompuestosdiferentescontenganigual número de partículas (moléculas) es preciso que estén constituidas por elmismonúmerodemolesdesustancia.Estosoloesposiblesiamboscompuestostienenlamismamasamolar.



(EnAsturias2012laspropuestassona,b,fyg).

1.91.Indicaenquéapartadohaymayornúmerodeátomos:a)1moldenitrógenob)48gdeoxígenob)89,6LdeHeencondicionesnormalesc)6,023·10 moléculasde d)0,5molesde

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

1molN6,022·10 moleculasN

1molN

2atomos1moleculasN

=1,2·10 atomos

b)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

48gO1molO 32gO

6,022·10 moleculasO

1molO

2atomos1moleculasO

=1,8·10 atomos

c)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:


6,022·10 atomosHe

1molHe=2,4· átomos

d)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

0,5molCaCl6,022·10 moleculasCaCl

1molCaCl

3atomos1moleculasCaCl

=9,0·10 atomos


1.92.Sialamasaatómicadelcarbonoseleasignaraelvalor50envezde12,¿cuálseríalamasamoleculardel consistenteconesenuevovalor?a)56b)62c)3,1416d)75

(O.Q.L.Murcia2006)

Teniendoencuentaquelaescalademasasatómicasestábasadaenlamasadel C,sisecambia lamasadeese isótopode12a50 todas lasmasasestaránmultiplicadasporunfactor50/12:

18gH O5012

=75g


1.93.Siendo elnúmerodeAvogadro,lamasaengramosde1unidaddemasaatómicaes:a)1/ gb)12gc)12/ gd)1/12g

(O.Q.L.Murcia2006)


Larespuestaunidaddemasaatómicasedefinecomo1/12delamasadel C.Deacuerdoconesto:

1uma=112

atomoC12gC1molC

1molC

N atomoC=

1g


1.94. Lamasamolecular de una proteína que envenena los alimentos está alrededor de900.000.Lamasaaproximadadeunamoléculadeestaproteínaserá:a)1,5·10 gb)1·10 gc)6,023·10 gd)9·10 g

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia2006)

Larespuestacesabsurdaportratarsedeunnúmeromuygrande.

SilamasamoleculardeunasustanciaXes900.000,elvalorexpresadoengramoses:

900.000umamolecula

1g

6,022·10 uma=1,5· – g

molécula


1.95.¿Cuáldelassiguientescantidadesdeoxígenocontienemayornúmerodemoléculas?a)2,5molesb)3,01·10 moléculasc)96gramosd)67,2litrosencondicionesnormales

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia2006)

Elnúmerodemoléculasdecadamuestraes:

a)Incorrecto.

2,5molO26,022·10 moleculasO2

1molO2=1,51·10 moleculasO2

c)Incorrecto.

96gO21molO232gO2

6,022·10 moleculasO2


d)Incorrecto.

67,2LO21molO222,4LO2

6,022·10 moleculasO2




1.96. Si al quemar 0,5moles de un hidrocarburo se recogen 33,6 L de ,medidos encondicionesnormales,setratade:a)Metanob)Propanoc)Butanod)Octano

(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2008)

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO :

33,6LCO0,5molhidrocarburo

1molCO22,4LCO

1molC1molCO2

=3molC

molhidrocarburo

Elhidrocarburoquecontiene3molesdeCeselpropano, .


1.97.Untazóncontiene100mLdeagua,elnúmerodemoléculasaguaeneltazónes:a)6,023·10 b)1,205·10 c)3,35·10 d)5,55

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Baleares2006)

Larespuestadesabsurdaportratarsedeunnúmeromuypequeño.

Suponiendoqueladensidaddelaguaes1g·mL ,elnúmerodemoléculases:

100mLH2O1gH2O1mLH2O

1molH2O18gH2O

LmoleculasH2O

1molH2O=3,35· moléculasH2O


1.98.¿Cuántosmolesde ioneshabráenunadisoluciónacuosapreparadaaldisolver0,135moldenitrurodesodioenagua?a)0,270molb)0,675molc)0,540mold)0,135mol

(O.Q.L.Madrid2006)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelNa Nes:

Na N(aq)N (aq)+3Na (aq)

Relacionandomolesdemoléculasydeiones:

0,135molNa N4moliones1molNa N

=0,540moliones



1.99.Unamuestrade32gdemetanocontiene:a)0,5molde b)NAmoléculasde c)8moldeHd)Ocupaunvolumende11,2Lencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.

(O.Q.L.Madrid2006)

a)Incorrecto.

0,5molCH16gCH1molCH

=8gCH

b)Incorrecto

N moleculasCH1molCH

N moleculasCH16gCH1molCH

=16gCH

c)Correcto

8molH1molCH4molH

16gCH1molCH

=32g

d)Incorrecto

11,2LCH1molCH22,4LCH

16gCH1molCH

=8gCH


1.100.Indicadóndehaymásmasa:a)12,04·10 moléculasde b)0,5molde c)30gde d)11,2Lde encondicionesnormales

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2006)

a)Verdadero.Lamasacorrespondientea12,04·10 moléculasdeO2es:

12,04·10 moleculasO21molO2

6,022·10 moleculasO232gO21molO2

=64gO2

b)Falso.Lamasacorrespondientea0,5moldeCO2es:

0,5molCO244gCO21molCO2

=22gCO2

d)Falso.Lamasacorrespondientea11,2LdeCl ,medidosencondicionesnormales,es:

11,2LCl1molCl22,4LCl

71gCl1molCl

=35,5gCl



1.101.En2molesde existen(siendo elnúmerodeAvogadro):a)6 átomosb)2 átomosc) átomos

(O.Q.L.LaRioja2006)

Elnúmerodeátomosdelamuestraes:

2molCO23molesatomos1molCO2

N atomos1molátomos

=6NAátomos


1.102.¿CuáldelassiguientesproposicionesesCORRECTA?a) =manganatopotásicob) =hipocloritocálcicoc) =nitratodealuminio

(O.Q.L.LaRioja2006)

a)Falso.KMnO espermanganatodepotasio.

b)Verdadero.Ca ClO eshipocloritodecalcio.

c)Falso.Al NO esnitritodealuminio.


1.103.Enunamoléculade hay:a)3átomosdehidrógenob)3molesdehidrógenoc)6,023·10 átomosdenitrógenod)17,0gdeamoníaco

(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.Asturias2008)

1moléculaNH 1átomoN

á


1.104.Elporcentajedecarbonoenelbencenoyenelacetilenooetinoes:a)Igualenamboscasosb)Mayorenelbencenoc)Mayorenelacetileno

(O.Q.L.LaRioja2006)

Elbenceno,C H ,yelacetileno,C H ,tienenlamismafórmulaempíricaosencilla,CH,porlotantoamboscontienenelmismoporcentajedecarbono:

6molC1molC H

12gC1molC

1molC H 78gC H

100=92,3%C

2molC1molC H

12gC1molC

1molC H 26gC H

100=92,3%C



1.105.ElnúmerodeionesqueexistenenmasasigualesdeKCly es:a)Igualenamboscasosb)MayorenKClc)Mayoren

(O.Q.L.LaRioja2006)

Las ecuaciones químicas correspondientes a las disociaciones de ambas sales son,respectivamente:

KCl(aq)Cl (aq)+K (aq)

KClO (aq)ClO (aq)+K (aq)

Considerandounamismamasamde sustancia y relacionandola con losmoles de ionesquelaintegran:

mgKCl1molKClM gKCl

2moliones1molKCl

Liones

1moliones=2mLM

iones

mgKClO1molKClO

M gKClO2moliones1molKClO

Liones

1moliones=

2mLM

iones

Como lamasamolar del KCl esmenor que la del KClO , lamuestradeKCles laquecontienemásiones.


1.106.¿CuáldelassiguientesmanifestacionesesVERDADERA?a) Si dosmuestras de elementos A y B tienenmasas iguales, tendrán elmismo númeroátomos.b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento.c)Elnúmerodeátomosde5gde esigualalnúmerodemoléculasde10gde .

(O.Q.L.LaRioja2006)

a) Falso. Si las muestras son de la misma masa, contiene más átomos la muestra delelementocuyamasamolarseamenor.

b)Falso.Lamasaatómicaeslamasadeunátomo,esunacantidadmuypequeñaysemideenuma(1uma=1/N g)

c)Verdadero.

5gO21molO232gO2

2molO1molO2

NAatomosO1molO

=1032

NAátomosO

10gO21molO232gO2

NAmoleculasO2

1molO2=1032

NAmoléculasO2


1.107.Elnúmerodeátomoscontenidosen10 átomos‐gramodeFees:a)6,023·10 átomosb)6,023·10 átomosc)2·10 átomosd)6,023·10 átomos



Elnúmerodeátomoscontenidosen10 molesdeátomos(átomos‐gramo)deFees:

10 molFe6,022·10 atomosFe

1molFe=6,022· átomosFe


1.108.Delassiguientesproposiciones,¿cuáleslaverdadera?a)SilamasaatómicadelCres52significaqueelnúmerodeprotoneses52.b) Lamasa de unmol demetano esmenor que la de unamolécula de tetracloruro decarbono.c)Unmoldenitrógenomoleculartienemayornúmerodeátomosqueunmoldenitrógenoatómico.d)En2,0gdehidrógenohaylamitaddeátomosqueenunmoldeagua.


a)Falso.Lamasaatómicanoestárelacionadaconelnúmerodeprotones.

b) Falso. La masa de un mol de sustancia es muchísimo mayor que la masa de unamoléculadecualquiersustancia.

c)Verdadero.UnmoldeN2contienedoblenúmerodeátomosqueunmoldeN.

d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen2gH2es:

2gH21molH22gH2

2molH1molH2

Latomos1molH

=2Latomos

Elnúmerodeátomoscontenidosen1molH2Oes

1molH2O3molatomos1molH2O

Latomos

1molatomos=3Latomos


1.109.Considereunamuestradecarbonatodecalcio(masamolar100,0g/mol)enformadecuboquemide3,20cmdelado.Siladensidaddelamuestraesde2,7g/ ,cuántosátomosdeoxígenocontiene:a)6,23·10 b)1,57·10 c)1,20·10 d)1,81·10


Elvolumendelamuestraes:

V= 3,20cm =32,768cm

Elnúmerodemolesdeoxígenodelamuestraes:

32,768cm CaCO32,7gCaCO31cm CaCO3

1molCaCO3100gCaCO3

3molO

1molCaCO3=2,65molO

Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosenlamuestraes:

2,65molO6,022·10 atomosO

1molO=1,60·10 átomosO



1.110.Cuandodos elementosX eY reaccionan entre síde formaque las relacionesde lasmasascombinadasdelosmismosson:

Operación X(g) Y(g)1 3,00 1,442 3,00 0,723 6,00 2,884 2,50 0,40

Alavistadelosdatosdelatablasepuededecirqueesfalsalaafirmación:a) Los datos registrados en las operaciones 1 y 3 justifican la ley de las proporcionesdefinidasdeProust.b)Losdatosregistradosen1,2y4justificanlaleydelasproporcionesmúltiplesdeDalton.c)Losdatosregistradosen1,2y3justificanlaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichter.d)Loscompuestosformadosen1y3soniguales.e)Loscompuestosformadosen1y4sondiferentes.

(O.Q.N.Córdoba2007)

a)Verdadero.LaleydelasproporcionesdefinidasdeProustdiceque:

“cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestoloshacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”.

Deacuerdoconestaley,larelacióndemasasenlasoperaciones1y3es:

Operacion13,00gX1,44gY

=2,083Operacion36,00gX2,88gY

=2,083

b)Verdadero.LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque:

“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

De acuerdo con esta ley, fijando 3 g de X, la masa de éste que reacciona con Y en laoperación4es:

3,00gX0,40gY2,50gX

=0,48gY

Lasmasasenlasoperaciones1,2y4son:

Operación X(g) Y(g)1 3,00 1,442 3,00 0,723 3,00 0,48

LasrelacionesentrelasmasasdeYson:

1,44gY(op.1)0,72gY(op.2)

=21

1,44gY(op.1)0,48gY(op.3)

=31

0,72gY(op.2)0,48gY(op.3)

=32

c)Falso.LaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichterdiceque:

“lasmasas de elementos diferentes que se combinan con unamismamasa de otroelemento dado, son lasmasas relativas de aquellos elementos cuando se combinanentresíobienmúltiplososubmúltiplosdeéstos.

Alnofiguraruntercerelemento,nohayposibilidaddecomprobarsisecumpleestaley.


d) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, en undeterminadocompuestolarelacióndemasasesconstante.



=2,083

Setratadelmismocompuesto.

e) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, en undeterminadocompuestolarelacióndemasasesconstante.



=6,250

Setratadecompuestosdiferentes.


1.111.Secalientan20,5gdesulfatodecobrehidratadohastapesoconstanteiguala13,1g,momentoenelquesehaperdidotodaelaguadehidratación.¿Cuáleslafórmuladelasal?a) ·2 b) ·3 c) ·4 d) ·5

(O.Q.L.Madrid2007)

LarelaciónmolarentreH OyCuSO es:

20,513,1 gH O13,1gCuSO

1molH O18gH O

159,5gCuSO1molCuSO

=5molmol


1.112.Indicaenquéapartadohaymenornúmerodeátomos:a)Dosmolesdehidrógeno.b)6,023·10 átomosdehidrógeno.c)28gramosdenitrógeno.d)67,2Ldeneónencondicionesnormales.


a)Elnúmerodeátomoscontenidosen2molesdeH es:

2molH2molH1molH2

LatomosH1molH

=4LatomosH

b)6,023·10 átomosdeHsonLátomosdeH.

c)Elnúmerodeátomoscontenidosen28gdeN es:

28gN1molN28gN

2molN1molN

LatomosN1molN

=2LatomosN

d)Elnúmerodeátomoscontenidosen67,2LdeNe,medidosencondicionesnormales,es:

67,2LNe1molNe22,4LNe

LatomosNe1molNe

=3LatomosNe



1.113.Considerando lasmasasatómicasdeH=1,N=14yO=16.¿Cuálde lossiguientescompuestostendrámayornúmerodeátomosdenitrógeno?a)50g b)50g c)50g d)50g


a)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN Oes:

50gN O1molN O44gN O

2molN1molN O

LatomosN1molN

=2,27LatomosN

b)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNO es:

50gNO1molNO46gNO

1molN1molNO

LatomosN1molN

=1,1LatomosN

c)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNH es:

50gNH1molNH17gNH

1molN1molNH

LatomosN1molN

=2,9LatomosN

d)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN es:

50gN1molN28gN

2molN1molN

LatomosN1molN

=3,6LátomosN


1.114.Elnúmerodeátomosde0,4molesdeoxígenomoleculardiatómicoes:a)2,409·10 b)4,818·10 c)6,023·10 d)1,505·10


Elnúmerodeátomoscontenidosen0,4molesdeO es:

0,4molO2molO1molO

6,022·1023atomosO

1molO=4,818·10 atomosO


1.115.¿QuémasadeKcontendríadoblenúmerodeátomosque2gdeC?a)13,0gb)4,0gc)6,5gd)3,2g

(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2012)

Elnúmerodeátomoscontenidosen2gdeCes:


2gC1molC12gC

LatomosC1molC

=L6atomosC

LamasadeKcorrespondientealdobledelnúmerodeátomoscalculadoses:

2L6atomosK

1molKLatomosK

39gK1molK

=13,0gK


1.116. Respecto de una molécula de oxígeno, ¿cuál de las siguientes afirmaciones esVERDADERA?a)Contienedosátomosdeoxígeno.b)Contiene2 átomosdeoxígeno( =NúmerodeAvogadro).c)Sumasaes32g.d)Sumasaengramoses16/ ( =NúmerodeAvogadro).

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Verdadera.LamoléculadeoxígenotieneporfórmulaO ,loquequieredecirqueestáformadapor2átomos.

b)Falso.2N eselcontenidoenátomosdeoxígenodeunmoldemoléculasdeO :

1molO2molO1molO

N atomosO

1molO=2N atomosO

c)Falso.32geslamasamolardelO .

d)Falso.16/N eslamasaenumadeunátomodeoxígeno:

16gO1molO

1molO

N atomosO=

16gON atomosO


1.117.ElporcentajedelelementoXqueexisteenloscompuestosdefórmulasAX, es:a)Igualenamboscompuestos.b)Mayoren .c)MayorenAX.d)DependedequéelementoseaZ.

(O.Q.L.LaRioja2007)

ElcontenidodeXenamboscompuestoses:

%X=1molX1molAX

MXgX1molX

1molAXMAXgAX

100=MX

MAX100

%X=1molX

1molAXZMXgX1molX

1molAXZM gAXZ

100=MX

MAXZ2100

Alcontenermásátomossecumpleque:

M >MAX%X MAX >%X M



1.118.¿CuáldelassiguientesproposicionesesVERDADERA?a) :cloratopotásicob) :sulfatosódicoc)FeS:sulfuroférricod) :nitratodealuminio

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Falso.KClO escloritodepotasio.

b)Falso.Na SO essulfitodesodio.

c)Falso.FeSessulfurodehierro(II)omonosulfurodehierro.

d)Verdadero.Al NO esnitratodealuminio.


1.119.Elnombredelcompuestodefórmula es:a)Orfosfatoferrosob)Fosfatoférricoc)Metafosfatoferrosod)Fosfitoferroso

(O.Q.L.LaRioja2007)

Se tratadeunaoxisaldeunácidopolihidratado(H PO )queeselácidoortofosfóricoosimplementefosfórico.Sunombreesfosfatodehierro(II).NoesconvenienteutilizarelnombreobsoletoparalassalesterminadoenosooicoqueyanoapareceenloscatálogosnienlasrecomendacionesdelaIUPAC.


1.120.Elnombrecorrespondientealcompuestodefórmula es:a)Hidrógenosulfatomercúricob)Hidrógenosulfitomercúricoc)Sulfatoácidomercuriosod)Hidrógenosulfitomercurioso

(O.Q.L.LaRioja2007)

Setratadeunasalácidadelácidosulfuroso(H SO ).Sunombreeshidrógenosulfitodemercurio (II) o sulfito ácidodemercurio (II). No es conveniente utilizar el nombreobsoletoparalassalesterminadoenosooicoqueyanoapareceenloscatálogosnienlasrecomendacionesdelaIUPAC.


1.121.Calculacuántoaumentarálamasade3,5gde siseconviertecompletamenteen ·10 .a)1,06gb)1,96gc)4,44gd)0,39ge)0,79g

(O.Q.N.Castellón2008)

Relacionandosustanciaanhidraysustanciahidratada:

3,5gNa SO1molNa SO142gNa SO

1molNa SO ·10H O

1molNa SO=0,0246molNa SO ·10H O


0,0246molNa SO ·10H O322gNa SO ·10H O1molNa SO ·10H O

=7,94gNa SO ·10H O

Elaumentodemasaes:

7,94gNa SO ·10H O–3,5gNa SO =4,44g


1.122.LafórmulaHIOcorrespondea:a)Iodurodehidrógenob)Hidróxidodeyodoc)Ácidohipoiodosod)Nosecorrespondeaningúncompuestoconocido(hastaahora).

(O.Q.L.Murcia2008)

LafórmulaHIOcorrespondeaunoxoácido,elácidohipoiodoso.


1.123. La fórmula empírica de un grupo de compuestos es . El lindano, potenteinsecticida,perteneceaestegrupo.Elpesomoleculardellindanoes291g.¿Cuántosátomosdecarbonoexistenenlamoléculadelindano?a)2b)4c)6d)8

(O.Q.L.Murcia2008)

Lamasamolardelafórmulamássencillaes:

Msencilla=12+1+35,5=48,5g

Relacionando lamasamolarde la fórmulamoleculary lamasamolarde la fórmulamássencillaseobtieneelvalordenyconellolafórmulamolecularoverdadera:

n=291g48,5g

=6


1.124.La fórmulaempíricadeuncompuestoquecontieneun50%enpesodeazufreyun50%enpesodeoxígenoserá:a) b) c)SOd)

(O.Q.L.Murcia2008)

Relacionando ambas cantidades se puede obtener cuántos átomos se combinan con unátomodelqueestáenmenorcantidad:

50gO50gS

1molO16gO

32gS1molS

=2molOmolS

ó í :



1.125. En la sal de magnesio hidratada, ·x , el porcentaje de agua decristalizaciónes51,16%.¿Cuáleselvalordex?a)2b)3c)4d)7

(O.Q.L.Madrid2008)

Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyMgSO4es:

51,16gH O100 51,16 gMgSO

1molH O18gH O

120,3MgSO1molMgSO

=7molH2O

mol


1.126.Lasfórmulascorrectasdeldicromatopotásico,tiosulfatosódicoydihidrógenofosfatodecalcioson,respectivamente.a) / / b) / / c) / / d) / /

(O.Q.L.Madrid2008)

Lasfórmulasdeloscompuestosson:

dicromatodepotasio tiosulfatodesodio dihidrógenofosfatodecalcio


1.127.Elmagnesio y elnitrógeno reaccionanpara formarnitrurodemagnesio. ¿Cuántasmoléculasdenitrógenoreaccionaráncon3,6molesdemagnesio?a)1,2 b)1,8 c)7,2 d)3,6


LafórmuladenitrurodemagnesioesMg N ,portantorelacionandoMgconN setiene:

3,6molMg2molN3molMg

1molN2molN

N moleculasN

1molN=1,2 moléculas


1.128.Indicacuáldelassiguientesafirmacionessoncorrectasono:i)Enunlitrodeetanohayelmismonúmerodemoléculasqueenunlitrodeetino(volúmenesmedidosenlasmismascondiciones).ii)En1gdemetilbutanohayelmismonúmerodemoléculasqueen1gdedimetilpropano,yocupanelmismovolumenencondicionesnormales.

a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.



i)Correcto.Amboscompuestossongaseososy,por tanto,en lasmismascondicionesdepresión y temperatura tienen idéntico volumen molar. Como de ambos compuestos setieneelmismovolumen,habráelmismonúmerodemolesymoléculas.

ii)Correcto.Tantoelmetilbutanoocomoeldimetilpropanosonisómerosgaseososconlamismafórmulamolecular,C H .Sideambossetienelamismamasa,elnúmerodemoles,moléculasyelvolumen(c.n.)queocupanseráidéntico.


1.129.Indicacuáldelassiguientesafirmacionessoncorrectasono:i)16gde ocupan,encondicionesnormales,unvolumende22,4L.ii)En32gde hay6,023·10 átomosdeoxígeno.

a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.


i)Correcto.Elvolumen(c.n.)ocupadopor16gdeCH es:

16gCH1molCH16gCH

22,4LCH1molCH

=22,4LCH

ii)Incorrecto.Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosen32gdeO es:

32gO1molO32gO

2molO1molO

6,023·10 atomosO



1.130. El hierro forma dos cloruros, uno con un 44,20% de Fe y otro con un 34,43%.Determinalafórmulaempíricadeambos.a) y b) y c)FeCly d) y


Relacionando ambas cantidades se puede obtener cuántos átomos se combinan con unátomodelqueestáenmenorcantidad:

100–44,20 gCl44,20gFe

1molCl35,5gCl

55,9gFe1molFe

=2molClmolFe

100–34,43 gCl34,43gFe

1molCl35,5gCl

55,9gFe1molFe

=3molClmolFe


1.131.¿Encuáldelossiguientescasoshaymayornúmerodemoléculas?a)9gdeagualíquidab)10gdearena(dióxidodesilicio)c)10mLdemetanol(densidad0,79g· )d)10Ldedióxidodecarbonomedidosa700mmHgy20°C

(Datos.R=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 )(O.Q.L.CastillayLeón2008)


a)Verdadero.Elnúmerodemoléculascontenidasen9gdeH Oes:

9gH O1molH O18gH O

6,022·1023moleculasH O

1molH O=3,0· moléculas

b)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10gdeSiO es:

10gSiO1molSiO60gSiO

6,022·1023moleculasSiO

1molSiO=1,0·10 moleculasSiO

c)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10mLdeCH OHes:

10mLCH OH0,79gCH OH1mLCH OH

1molCH OH32gCH OH

=0,25molCH OH

0,25molCH OH6,022·1023moleculasCH OH

1molCH OH=1,5·10 moleculasCH OH

d)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10LdeCO ,medidosa700mmHgy20°C,es:

n=700mmHg·10L

0,082atm·L·mol ·K 20+273 K

1atm760mmHg

=0,38molCO

0,38molCO6,022·1023moleculasCO

1molCO=2,3·10 moleculasCO


1.132.Sienlacombustióndecarbonoconoxígenoseproducedióxidodecarbono,porcada0,5molesdecarbonoconsumido:a)Senecesita1moldeoxígenomoleculardiatómicob)Seproduce1moldedióxidodecarbonoc)Senecesitan0,5molesdeoxígenomoleculardiatómicod)Seproducen0,25molesdedióxidodecarbono


LafórmuladeldióxidodecarbonoesCO ,portantorelacionandoCconO setiene:

0,5molC1molO1molC

=0,5mol


1.133.Indicaenquéapartadoshaymayornúmerodeátomos:a)Unmoldenitrógenob)48gramosdeoxígenoc)89,6Ldehelioencondicionesnormalesd)0,5molde


a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen1moldeN es:

1molN2molN1molN

LatomosN1molN

=2LatomosN

b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen48gdeO es:


48gO1molO32gO

2molO1molO

LatomosO1molO

=3LatomosO

c)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosen89,6LdeHe,medidosencondicionesnormales,es:


LatomosHe1molHe

=4LátomosHe

d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeCaCl es:

0,5molCaCl3molatomoCayCl

1molCaClLatomosCayCl1molCayCl

=1,5LatomosCayCl


1.134. El magnesio reacciona con el oxígeno molecular diatómico dando monóxido demagnesio.Sisetienen0,5molesdeMg,¿cuántooxígenomolecularsenecesita?a)1moldeoxígenomoleculardiatómicob)16gdeoxígenoc)8gdeoxígenod)0,5molesdeoxígenomoleculardiatómico


LafórmuladelmonóxidodemagnesioesMgO,portantorelacionandoMgconO setiene:

0,5molMg1molO1molMg

1molO2molO

32gO1molO

=8g


1.135.Cuandosedicequeelamoníacoestáconstituidopor82,35gdenitrógenoy17,65gdehidrógenoseestácomprobando:a)Laleydeconservacióndelaenergía.b)Laleydeconservacióndelamateria.c)Laleydelasproporcionesmúltiples.d)Laleydelasproporcionesdefinidas.


De acuerdo con la ley de las proporciones definidas, cuando dos o más elementos secombinan para formar un determinado compuesto lo hacen en una relación de pesodefinida.EnelcasodelNH :

17,65gH82,35gN

1molH1,0gH

14,0gN1molN

=3molH1molN


1.136.¿Quécantidaddemagnesiose tienequecombinarcon10gdecloropara formarelcompuesto ?a)10gb)3,4gc)5gd)6,8g


Relacionandolamasadecloroconlademagnesio:


10gCl1molCl35,5gCl

1molMg2molCl

24,3gMg1molMg

=3,4gMg


1.137.Enungramodeunóxidodeciertoelementometálicodemasaatómica54,93hay0,63gdedichoelemento.¿Cuálserálafórmuladedichoóxido?a)XOb) c) d)


Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestraes:

1góxidometálico−0,63gX=0,37goxígeno

Relacionandoamboselementos:

0,37gO0,63gX

1molO16gO

54,93gX1molX

=2molO1molX

formulaempırica:


1.127.¿Cuáleslafórmuladelhidrógenocarbonatodealuminio?a) b) c) d)

(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Setratadeunasalácidadelácidocarbónico, .


1.138.Dadas las siguientes cantidades de , ¿en cuál de ellas existen únicamente 14átomos?a)En58gde b)Enunmolde encondicionesnormalesc)En22,4Lde encondicionesnormalesd)En9,63·10 gde

(O.Q.L.LaRioja2008)

a‐b‐c)Falso.Lastrescantidadescorrespondenaunmoldesustancia,yporellocontienenL,unnúmerodeAvogadro,6,022·10 moléculasdeC H .

d)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosenesamuestraes:

9,63·10 gC H1molC H58gC H

LmoleculasC H

1molC H

14atomos1moleculaC H

=14átomos


1.139.¿CuáldelassiguientesproposicionesesCORRECTA?a) :nitritodehierro(III)b) :hipocloritodecobre(II)c) :carbonatopotásicod) :sulfatodealuminio

(O.Q.L.LaRioja2008)


a)Incorrecto.Fe NO esnitratodehierro(III).

b)Correcto.Cu ClO eshipocloritodecobre(II).

c) Incorrecto. KCO es una fórmula incorrecta que no puede corresponder a ningunasustancia.

d)Incorrecto.Al SO essulfitodealuminio.


1.140.Doscompuestos formadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígenotendrántambiénencomún:a)Elnúmerodemoléculaspresentesenlamismamasa.b)Losenlacesqueseformanentredichosátomos.c)Laentalpíadecombustión.d)Lareactividad.

(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)

a)Verdadero. Si ambos compuestos están formados por losmismos átomos, tienen lamismafórmulamoleculary,portanto,lamismamasamolar.Porestemotivo,aunamismamasadesustancia lecorrespondeelmismonúmerodemolesdesustanciayconellodemoléculas.

b) Falso. Aunque los átomos y su número sea el mismo, éstos pueden estar unidos deformadiferente.

c‐d)Falso.Siloscompuestossondiferentessusentalpíasdecombustiónysusreaccionestambiénloserán.


1.141.Sabiendoqueelporcentajedeaguadecristalizaciónenlasal ·x es45,45%,¿cuáleselvalordex?a)2b)3c)4d)5e)6

(O.Q.N.Ávila2009)

LarelaciónmolarentreH OyCoCl es:

45,45gH O100 45,45 gCoCl

1molH O18gH O

129,9CoCl1molCoCl

=6molH OmolCoCl


1.142.Señalelaproposicióncorrecta:a)Lamasaengramosdeunátomodelisótopo12delcarbonoes12/6,023·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L.c)Losgasesidealessecaracterizanporquesuvolumennocambiaconlatemperatura.d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L.

(O.Q.L.Murcia2009)

a)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol:


12gC1molC

1molC

6,023·10 atomosC=

12g6,023·10 atomoC

b‐d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.

c)Falso.Losgases ideales se comportancomo idealesapresionesbajasy temperaturasaltas.


1.143.¿CuáleselporcentajeenmasadeloxígenoenelMgO?a)20%b)40%c)50%d)60%

(O.Q.L.Murcia2009)

ElporcentajeenmasadeOes:

1molO1molMgO

16gO1molO

1molMgO40,3gMgO

100=40%O


1.144. Determina la fórmula de un aldehído que por oxidación produce un ácidomonocarboxílicoquecontiene58,82%decarbonoy31,37%deoxígeno:a) − − −CO− b)CHO− − − −CHOc) − − − −CHOd) − − −CHO

(O.Q.L.Madrid2009)

Lasustanciaasedescartayaquesetratadeunacetonaqueporoxidaciónnodaunácidomonocarboxílico.

Lasustanciabsedescartayaquesetratadeundialdehídoqueporoxidacióndaunácidodicarboxílico.

LoscompuestoscydsísonaldehídosylosácidosmonocarboxílicosqueseobtienenporoxidaciónsonCH − CH −COOHyCH − CH −COOH,respectivamente.ElporcentajedeCenestoses:

5molC1molc

12gC1molC

1molc102gc

100=58,82%C

4molC1mold

12gC1molC

1mold88gd

100=54,55%C


1.145.Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales,lacantidadfatalparaunapersonaesaproximadamente1mgdecianurodepotasio,KCN.¿Quédosisdelascuatroquesemencionan,puedecausarundesenlacefatalporenvenenamientoaunapersona?a)0,001mmolesb)125microgramosc)2·10 molesd)0,125microgramos

(O.Q.L.Madrid2009)


Expresandotodaslascantidadesenlasmismasunidades:

a)Falso.

0,001mmolKCN65,1mgKCN1mmolKCN

=0,0651mgKCN

b)Falso.

125μgKCN1mgKCN10 μgKCN

=0,125mgKCN

c)Verdadero.

2·10 molKCN65,1gKCN1molKCN

10 mgKCN1gKCN

=1,302mgKCN

d)Falso.

0,125μgKCN1mgKCN10 μgKCN

=1,25·10 mgKCN


1.146. Las fórmulas correctas del permanganato de potasio, borato sódico ehidrógenoarsenitosódicoson,respectivamente:a) b) c) d)

(O.Q.L.Madrid2009)

Lasfórmulasdeloscompuestospropuestosson:

permanganatodepotasio

boratodesodio

hidrógenoarsenitodesodio


1.147.Elnitrógenotienedemasaiguala14,0.Determinacuántasmoléculasexistenen7gdenitrógenomolecular.a)1,505·10 b)3,011·10 c)6,022·10 d)0,860·10


ElnúmerodemoléculasdeN queintegranunamuestrade7gdeN es:

7gN21molN228gN2

6,022·10 moleculasN2

1molN2=1,505· moléculasN2



1.148.¿Quécontienemásátomosdeoxígeno?a)0,5mol b)23g· c)1Ldegasozono, ,medidoa700mmHgy25°Cd)El quehayen1Ldedisolución0,1M

(Datos.R=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 )(O.Q.L.CastillayLeón2009)

a)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen0,5molH2Oes:

a)Falso.0,5molH2O1molO1molH2O

6,022·10 atomosO


b)Verdadero.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen23gNO es:

23gNO21molNO246gNO2

2molO1molNO2

6,022·10 atomosO

1molO=6,022· átomosO

c)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen1LO medidoa700mmHgy25°C,considerandocomportamientoideales:

n=700mmHg·1L

0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

1atm760mmHg

=0,038molO3

0,038molO33molO1molO3

6,022·10 atomosO


d)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen1LdedisolucióndeKMnO40,1Mes:

1LKMnO40,1M0,1molKMnO41LKMnO40,1M

=0,1molKMnO4

0,1molKMnO44molO

1molKMnO46,022·10 atomosO



1.149. El dióxido de carbono, , posee, independientemente de su procedencia, 27,3 g decarbonopor72,7gdeoxígeno,loqueconstituyeunapruebadelaleyde:a)Laconservacióndelaenergíab)Lasproporcionesdefinidasc)Laconservacióndelamateriad)Lasproporcionesmúltiples


LaleydelasproporcionesdefinidasoconstantesdeProustdiceque:

“Cuandodosomáselementossecombinanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunaproporcióndepesodefinida”.


1.150.IndicarcuáldelassiguientesfórmulasNOcorrespondeconelnombre:a) :cloratopotásicob) :sulfitodeplatac) :nitritodecalciod) :carbonatosódico



a)Incorrecto.KClO espercloratodepotasio.

b)Correcto.Ag SO essulfitodeplata.

c)Correcto.Ca NO esnitritodecalcio.

d)Correcto.Na CO escarbonatodesodio.


1.151.Elanálisisdeun líquido volátil es54,5%de carbono;9,1%dehidrógeno y36,4%deoxígeno.¿Cuálserásufórmulaempírica?a) b) c) d)



54,5gC1molC12gC

=4,54molC

9,1gH1molH1gH

=9,1molH

36,4gO1molO16gO

=2,28molO

4,54molC2,28molO

=2molC1molO

9,1molH2,28molO

=4molH1molO



1.152.Elóxidodetitanio(IV)secalientaencorrientedehidrógenoperdiendoalgodeoxígeno.Sidespuésdecalentar1,598gde elpesodeoxígenosereduceen0,16g.¿Cuáleslafórmuladelproductofinal?a) b) c)TiOd)


Lacantidaddecadaunodeloselementoscontenidaenlamuestraes:

1,598gTiO21molTiO281,9gTiO2

1molTi1molTiO2

=0,0195molTi

1,598gTiO21molTiO281,9gTiO2

2molO

1molTiO216gO1molO

=0,624gO

LacantidaddeoxígenoquecontienelamuestradespuésdelareducciónconH2es:

0,624gO(inicial)−0,16gO(pérdidos)=0,464gO(final)



0,464gO

0,0195molTi1molO16gO

=3molO2molTi

fórmula:Ti2O3


1.153.Decirsisonciertasofalsaslassiguientesafirmaciones:a)Union‐3pesamásqueelátomodelqueprocede.b)Lamasadeunmolde eslamasadeunamoléculadeagua.c)EnunmoldeNaClhay6,02·10 átomos.

a)a‐falsa,b‐falsa,c‐falsab)a‐verdadera,b‐falsa,c‐verdaderac)a‐verdadera,b‐falsa,c‐falsad)a‐falsa,b‐falsa,c‐verdadera


a) Falso. El aumento de masa que sufre un átomo al convertirse en un anión esdespreciable,yaquelamasadeunelectrónes1837vecesmenorquedeunprotón.

b)Falso.LamasadeunmoldeH Oes6,022·10 vecessuperioraladeunamoléculadeagua.

c)Falso.EnunmoldeNaClhay6,022·10 unidadesfórmulaNaClperocomocadaunadeellas contiene dos iones el número de partículas que contiene un mol es el doble delnúmerodeAvogadro.


1.154.Dadaslassiguientesespecies:i)aguadestilada ii)diamante iii)gasolina iv)vino

Indicarlasquesonsustanciaspurasynomezclas.a)aguadestilada,gasolinab)aguadestilada,vinoc)diamante,vinod)diamante,aguadestilada


i)ElaguadestiladaesuncompuestoformadopormoléculasdeH O.

ii)Eldiamanteesunadelasformasalotrópicasdelelementocarbono,C.

iii)Lagasolinaesunamezcla,queseobtieneporelfraccionamientodelpetróleo,formadaprincipalmenteporhidrocarburos.

iv)Elvinoesunamezclahidroetanólicaqueseobtieneporlafermentacióndelosazúcaresdelauva.


1.155.Lapenicilinaesunantibióticoquecontieneun9,58%enmasadeazufre.¿Cuálpuedeserlamasamolardelapenicilina?a)256g· b)334g· c)390g· d)743g·



Suponiendo que la penicilina (Pen) contiene1mol de S pormol de sustancia, se puedeplantearque:

1molSmolPen

32gS1molS

1molPenMgPen

=9,58gS100gPen

M=334g·


1.156.¿Cuántosneutroneshayenunmolde U92238 ?

a)1,6·10 b)1,43·10 c)5,5·10 d)8,8·10 e)2,0·10

(Dato. =6,022·10 )(O.Q.N.Sevilla2010)

Elnúmerodeneutronesquehayenunnúcleodelaespeciedadaes, 238–92 =146.

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodeneutronesenunmoles:

1mol U92238 6,023·1023atomos U92

238

1mol U92238

146neutrones

1atomo U92238 =8,8·1025neutrones


1.157.Elcarbonosecombinaconeloxígenoparaformar enlaproporciónenmasa3:8y,portanto:a)12gdecarbonoreaccionancon48gdeoxígeno.b)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán39gde .c)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán33gde .d)Eloxígenoesungasynosepuedepesar.

(O.Q.L.Murcia2010)

a)Falso.

48gO12gC

=4gO1gC

8gO3gC

Lascantidadesdadasnocumplenlarelaciónmásica.

b)Falso.

30gO9gC

=10gO3gC

>8gO3gC

LarelaciónmásicadeterminaquesobraOyqueelCeselreactivolimitante,loqueimpidequeseformen39gdeCO2yquenosobrenada.

c)Verdadero.LamasadeCO2queseformaes:

9gC3+8 gCO2

3gC=33gCO2

d)Falso.Lapropuestaesabsurda.



1.158.¿Cuántasmoléculashayen3Ldemetanomedidosencondicionesnormales?a)7,46b)8,07·10 c)4,49·10 e)1,81·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Baleares2010)

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculases:

3L1mol22,4L

6,022·10 moleculas

1mol=8,07· moléculas


1.159.Enunrecipienteexisteuncompuestopuro.Realizadounanálisisseencuentra1,80molesdecarbono;2,892·10 átomosdehidrógenoy9,6gdeoxígeno.Elcompuestoes:a) b) c) d)

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2010)

Elnúmerodemolesdeátomosdehidrógenoes:

2,89·1024atomosH1molH

6,022·1023atomosH=4,80molH


1,80molC

4,80molH

9,6gO1molO16gO

=0,60molO

1,80molC0,60molO

=3molCmolO

4,80molH0,60molO

=8molHmolO



1.160. Consideramuestras de 1 g de las siguientes sustancias, ¿cuál de ellas contiene elmayornúmerodemoléculas?a) b) c) d)

(O.Q.L.LaRioja2010)

Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,ycomo de todas las sustancias existe la misma masa, el mayor número de molescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:


sustancia M/g·mol CHCl 119,5CS 76COCl 99

64Larespuestacorrectaeslad.

(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996).

1.161.LafórmulaHBrOcorrespondea:a)Hidróxidodebromob)Bromurodehidrógenoc)Ácidohipobromosod)Nosecorrespondeaningúncompuestoconocidohastalafecha.


Setratadeunoxoácido,elácidohipobromoso.


1.162.IndicacuáldelassiguientesfórmulasNOcorrespondeconelnombre:a) :sulfatodelitiob) :percloratodeamonioc) :nitritodeplatad) :carbonatopotásico

(O.Q.L.LaRioja2010)

a)Correcto.Li SO essulfatodelitio.

b)Correcto.NH ClO espercloratodeamonio.

c)Incorrecto.AgNO noesnitritodeplata.

d)Correcto.K CO escarbonatodepotasio.


1.163.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)Unmoldecualquiercompuestoocupaunvolumende22,4L.b)ElnúmerodeAvogadroindicaelnúmerodeátomosquehayenunamolécula.c)Elnúmerodeelectronesdeunátomodependedelvalordelamasaatómica.d)Elnúmerodeelectronesdeunátomoeselvalordelnúmeroatómico.


a)Falso.Laafirmaciónessoloparagasesencondicionesnormales.

b)Falso.ElnúmerodeAvogadro indicaelnúmerodepartículasque integranunmoldesustancia.

c)Falso.Lapropuestaesabsurda.

d)Verdadero.Seríamáscorrectodecirqueelnúmerodeelectronesdeunátomocoincideconelvalordelnúmeroatómicodeunátomoneutro.



1.164.Si3,6gdecarbonosecombinancon0,8gdehidrógenoparaformaruncompuesto,lafórmulamoleculardeésteserá:a) b) c) d)Parahallarlaharíafaltaelpesomoleculardelcompuesto.


Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:

0,8gH3,6gC

12gC1molC

1molH1gH

=8molH3molC

formulaempırica:C3H8

Habitualmente, para determinar la fórmulamolecular se necesita el pesomolecular delcompuesto.Enestecaso,setratadeunhidrocarburosaturado,C H ,cuyafórmulanopuedesimplificarse,portantocoincidenlasfórmulasempíricaymolecular.


1.165.Paraunmismocompuesto,¿cuáldelassiguientesproposicionesescierta?a)Todaslasmuestrasdelcompuestotienenlamismacomposición.b)Sucomposicióndependedelmétododepreparación.c)Elcompuestopuedetenercomposiciónnovariable.d)Lacomposicióndelcompuestodependedelestadofísico.


a) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, uncompuestosecaracterizaportenerunacomposiciónquímicafija.

b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.


1.166.Sielcompuesto contieneel56,34%decloro,¿cuálserálamasaatómicadeM?a)54,94gb)43,66gc)71,83gd)112,68


ApartirdelaestequiometríadelMCl sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM:

100gMCl1molMCl

x+2·35,45 gMCl 2molCl

1molMCl 35,45gCl1molCl

=56,34gCl



1.167. Unamuestra de sulfato de hierro (II) hidratada, ·x , demasa 4,5 g secalientahastaeliminartodoelaguaquedandounresiduosecode2,46g.¿Cuálseráelvalordex?a)5b)6c)7d)8



LarelaciónmolarentreH OyFeSO es:

4,5 2,46 gH O2,46gFeSO

1molH O18gH O

151,86FeSO1molFeSO

=7molmol


1.168.El flúor( )yelcloro( )sondoselementosdelgrupode loshalógenos,gasesencondiciones normales, con números atómicos 9 y 17, respectivamente. Elija la únicaafirmacióncorrecta:a)Tendrándistintonúmerodeelectronesenlacapadevalencia.b)Enlasmoléculasdiatómicaslosdosátomosestánunidosporenlaceiónico.c)Elnúmerodeátomosenunmolde seráelmismoqueenunmolde .d)Lamasamoleculardeunmoldeflúorserálamismaqueladeunmoldecloro.


a)Falso.Loselementosdeungrupo tienen idénticaestructuraelectrónicaexterna,paraloshalógenosesns np porloquetienen7electronesdevalencia.

b)Falso.Lasmoléculasformadasporunúnicoelementopresentanenlacecovalente.

c)Verdadero.Altratarsedemoléculasdiatómicas,ambasposeendosmolesdeátomos.



1.169.Queelpesoequivalentedelcalcioes20,significaque:a)Losátomosdecalciopesan20g.b)20gdecalciosecombinancon1gdehidrógeno.c)Unátomodecalciopesa20vecesmásqueunodehidrógeno.d)20gdehidrógenosecombinancon1gdecalcio.


ElconceptodepesoequivalenteemanadelaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichterquediceque:

“lasmasas de elementos diferentes que se combinan con unamismamasa de otroelemento dado, son lasmasas relativas de aquellos elementos cuando se combinanentresíobienmúltiplososubmúltiplosdeéstos”.

Por tanto, si elpesoequivalentede calcioes20g,quieredecirque1gdehidrógenosecombinacon20gdecalcio.


1.170.Unamuestrade 100mgdeun compuesto constituido solamentepor C,H yOdio,alanalizarlaporcombustión,149y45,5mgde y ,respectivamente.Lafórmulaempíricadeestecompuestocorrespondea:a) b) c) d)


ElnúmerodemmolesdeátomosdecadaelementoenlamuestradecompuestoX:


149mgCO21mmolCO244mgCO2

1mmolC1mmolCO2

=3,39mmolC

45,5mgH2O1mmolH2O18mgH2O

2mmolH1mmolH2O

=5,06mmolH

Eloxígenocontenidoenlamuestrasecalculapordiferencia:

149mgX 3,39mmolC12mgC1mmolC

5,06mmolH1mgH1mmolH

=103,3mgO

103,3mgO1mmolO16mgO

=6,46mmolO


5,06mmolH3,39mmolC

=3mmolH2mmolC

6,46mmolO3,39mmolC

=2mmolOmmolC

formulaempırica:


1.171.Cuandounamuestrademagnesioquepesa1,58gardeenoxígeno,seforman2,62gdeóxidodemagnesio.Lacomposicióncentesimaldeésteserá:a)1,58%demagnesioy2,62%deoxígeno.b)60,3%demagnesioy39,7%deoxígeno.c)77,9%demagnesioy22,1%deoxígeno.d)1,58%demagnesioy1,04%deoxígeno.


Lacomposicióncentesimaldelóxidodemagnesioes:

1,58gMg2,62góxido

100=60,3%Mg

2,62goxido 1,58gMg gO2,62goxido

100=39,7%O


1.172.Elbromurodepotasiotieneunacomposicióncentesimalde67,2%debromoy32,8%depotasio.Sisepreparauanreacciónentre18,3gdebromoy12,8gdepotasio,quécantidaddepotasioquedarásinreaccionar:a)Ningunab)12,8gc)3,9gd)13,7g


Relacionandobromoypotasio:

18,3gBr32,8gK67,2gBr

=8,9gK

12,8gK inicial −8,9gK reaccionado =3,9gK exceso



1.173.¿Cuántosmolesdeazufrehayenunamuestraquecontiene7,652·10 átomosdeS?a)0,0238molb)0,127molc)0,349mold)0,045mol

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)

Elnúmerodemolesdeátomosdelamuestraes:

7,65·1022atomosS1molS

6,022·1023atomosS=0,127molS


1.174.Paralareacciónsiguiente:

3Fe(s)+2 (g) (s)¿Cuántasmoléculasde (g)sonnecesariasparareaccionarcon27,9molesdeFe(s)?a)5,5986·10 b)1,1197·10 c)3,3592·10 d)2,5224·10 e)1,6596·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Valencia2010)

RelacionandomolesdeFeconO2:

27,9molFe2molO23molFe

6,022·1023moleculasO2

1molO2=1,12·1025moléculasO2


1.175.¿Cuántosmolesde ionesentotalseproducencuandosedisuelvenagua0,1molesde?

a)0,14b)1,4c)0,5d)0,1e)0,12


LaecuaciónquímicacorrerspondienteadisociacióniónicadelFe SO es:

Fe SO (aq)2Fe (aq)+3SO (aq)

0,1molFe SO5moliones

1molFe SO=0,5moliones



1.176.Alquemarcompletamente13,0gdeunhidrocarburoseforman9,0gdeagua.¿Cuáleslafórmuladelhidrocaburo?a) b) c) d)


Elhidrógenocontenidoenelhidrocarburosetransformaenagua:

9,0gH2O1molH2O18gH2O

2molH1molH2O

=1,0molH

Elcarbonocontenidoenelhidrocarburosecalculapordiferencia:

13,0ghidrocarburo 1,0molH1gH1molH

=12,0gC

12,0gC1molC12gC

=1,0molC

Relacionando los moles de ambos elementos se obtiene la fórmula empírica delhidrocarburo:

1molC1molH

formulaempırica:CHformulamolecular:C2H2


1.177. Un compuesto contiene un 85,7% en masa de carbono y un 14,3% en masa dehidrógeno.0,72gdelmismoenestadogaseosoa110°Cy0,967atmocupanunvolumende0,559L.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) e)

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.N.Valencia2011)

Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

M=mRTpV

M=0,72g 0,082atm·L·mol ·K 110+273 K

0,967atm·0,559L=41,8g·mol

Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:

14,3gH85,7gC

12gC1molC

1molH1gH

=2molH1molC

formulaempırica: CH2

A partir de la masa molar obtenida y la fórmula empírica se obtiene que la fórmulamoleculares:


n=41,8g·mol

14g·mol=3formulamolecular:C3H6


1.178.En30gdeunóxido hay4,0gdeoxígeno.Silamasaatómicadeloxígenoes16,00u,lamasaatómicadelmetalexpresadaenues:a)32b)122c)208d)240


ApartirdelaestequiometríadelMO sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM:

30 4,0 gM4,0gO

1molMxgM

16gO1molO

=1molM2molO

x=208u·átomo


1.179.Enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,600mLdeclorogassemezclancon200mLdevapordeyodoreaccionandocompletamenteoriginándose400mLdenuevogassinvariarnilapresiónnilatemperatura.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas?a)IClb) c) d)


RelacionandolosvolúmenesdeambosgasesyteniendoencuentalaleydeAvogadro:

600mLCl200mLI

1molCl22,4LCl

2molCl1molCl

22,4LI1molI

1molI2molI

=3molClmolI

formula:ICl3


1.180.Unmol:a)eslamasade6,023·10 átomosdehidrógeno.b)deátomosdehidrógenotieneunamasade1uma.c)dehormigasson6,023·10 hormigas(silashubiera).d)deoxígenogaseosotieneunamasade16g.

(O.Q.L.Murcia2011)

a)Falso.Elmolindicaelnúmerodepartículasrelacionadoconunadeterminadamasa.

b)Falso.Esenúmerodeátomosdehidrógenotieneunamasade1g.

c) Verdadero. Un mol corresponde a un número de Avogadro de partículas. No es launidadapropiadaparacontaralgoquenoseanpartículas.

d)Falso.EloxígenogaseosotienenporfórmulaO ysumasamolares32g.



1.181.Elcobrepuedeobtenersedelasmenasdelossiguientesminerales.Señalecuáldeellostieneelmayorcontenidoencobre:a)Calcopirita, b)Cobelita,CuSc)Calcosina, d)Cuprita,

(O.Q.L.Murcia2011)

a)Falso. CuFeS 1molCu

1molCuFeS 63,5gCu1molCu

1molCuFeS 183,3gCuFeS

100=34,6%Cu

b)Falso. CuS1molCu1molCuS

63,5gCu1molCu

1molCuS95,5gCuS

100=66,5%Cu

c)Falso. Cu S2molCu1molCu S

63,5gCu1molCu

1molCu S159,0gCu S

100=79,9%Cu

d) . Cu O2molCu1molCu O

63,5gCu1molCu

1molCu O143,0gCu O

100=88,8%Cu


1.182. Cuando se hace arder un trozo de 50 g de carbón y teniendo en cuenta la ley deconservacióndelamasa,sepuededecirquelosproductosdelacombustión:a)Pesaránmásde50gb)Pesaránmenosde50gc)Pesaránexactamente50g,puestoquelamasanisecreanisedestruyed)Nopesaránnada,porqueseconviertenengases

(O.Q.L.Murcia2011)

Laecuaciónajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón(supuestopuro)es:

C(s)+O2(g)CO2(g)

De acuerdo con la misma, si se parte de 50 g de C, los productos pesaránmás de esacantidadyaquehayquetenerencuentalamasadeO2consumida.


1.183.Unamuestracristalizadadeclorurodemanganeso(II)hidratado, ·x ,yquepesa4,50gsecalientahastaeliminartotalmenteelaguaquedandounresiduopulverulentosecoquepesa2,86g.¿Cuálseráelvalordex?a)2b)4c)6d)8


LarelaciónmolarentreH OyMnCl es:

4,5 2,86 gH2O2,86gMnCl2

1molH2O18gH2O

125,9MnCl21molMnCl2

=4molH2OmolMnCl2


(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2010).


1.184.LamasaatómicadeunátomoMes40ylamasamoleculardesucloruroes111g/mol.ConestosdatossepuedededucirquelafórmulamásprobabledelóxidodeMes:a) b)MOc) d)


Lafórmuladelclorurometálico,MCl ,es:

111 40 gCl1molM

1molCl35,5gCl

=2molClmolM

De la fórmulasededucequeelnúmerodeoxidacióndelelementoMes+2,portanto, lafórmulamásprobabledelóxidodebeserMO.


1.185. Se calentó en atmósfera de oxígeno unamuestra de 2,500 g de uranio. El óxidoresultantetieneunamasade2,949g,porloquesufórmulaempíricaes:a) b)UOc) d)


Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes:

2,949góxido−2,500guranio=0,449goxígeno

Lafórmulamássencilladelóxidoes:

0,449gO2,500gU

1molO16gO

238gU1molU

=8molO3molU

formula:


(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2008).

1.186. Determinar qué cantidad de las siguientes sustancias contienemayor número deátomos:a)0,5molde b)14gramosdenitrógenomolecularc)67,2Ldegashelioencondicionesnormalesdepresiónytemperaturab)22,4gramosdeoxígenomolecular


a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeSO2es:

0,5molSO23molatomos1molSO2

LatomosSyO1molatomos

=1,5LatomosSyO

b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen14gdeN2es:

14gN21molN228gN2

2molN1molN2

LatomosN1molN

=LatomosN

c)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosen67,2LdeHe,medidosencondicionesnormales,es:



LatomosHe1molHe

=3LátomosHe

d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen22,4gdeO2es:

22,4gO21molO232gO2

2molO1molO2

LatomosO1molO

=1,4LatomosO



1.187.¿Cuántasmoléculasdeozonohayen3,20gdeO3?a)4,0·10 b)6,0·10 c)1,2·10 d)6,0·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade3,20gdeO3es:

3,20gO31molO348gO3

6,022·1023moleculasO3

1molO3=4,0·1022moléculasO3


1.188.Elporcentajeenmasadeoxígenoen ·18 es:a)9,60b)28,8c)43,2d)72,0e)144

(O.Q.N.ElEscorial2012)

Elporcentajeenmasadeoxígenoenlasustanciaes:

30molO1molAl SO ·18H O

16gO1molO

1molAl SO ·18H O666gAl SO ·18H O

100=72,0%O


1.189.Enunmoldesulfatodealuminiotenemos:a)Tresátomosdeazufreb)Docemolesdeoxígenoc)72,276·10 átomosdeoxígenod)Seisátomosdealuminio

(O.Q.L.Murcia2012)

a‐c)Falso.Laspropuestassonabsurdasparaunmoldesustancia.

b)Verdadero.

1molAl SO12molO

1molAl SO=12

d)Falso.


1molAl SO2molAl

1molAl SO6,022·1023atomosAl

1molAl=12,044·1023atomosAl


1.190.Unamuestrade0,72gdeuncompuestoenestadogaseosoa110°Cy0,967atmocupaunvolumende0,559L.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) (Dato.R=0,082atm·L· · )

(O.Q.L.Murcia2012)


M=mRTpV

M=0,72g 0,082atm·L·mol ·K 110+273 K

0,967atm·0,559L=41,8g·mol

ElúnicohidrocarburopropuestocuyamasamolarseasimilareselquetieneporfórmulamolecularC3H6.


(CuestiónsimilaralapropuestaenValencia2011).

1.191.PuestoqueelNaOHsenombracomohidróxidodesodio,elHClOsenombrará:a)Hidróxidodeclorob)Clorurobásicodehidrógenoc)Monooxoclorato(I)dehidrógenod)Hidroxicloruro

(O.Q.L.Murcia2012)

LafórmulaHClOcorrespondeaunoxoácido,monooxoclorato(I)dehidrógenooácidohipocloroso.


1.192.¿Quécompuestotienemayorporcentajedenitrógenopormasa?a) (M=33,0)b) (M=64,1)c) (M=76,0)d) (M=78,1)


Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases:

a)NH OH1molN

1molNH OH14gN1molN

1molNH OH33,0gNH OH

100=42,4%N

b)NH NO 2molN

1molNH NO14gN1molN

1molNH NO64,1gNH NO

100=43,7%N


c)N O 2molN

1molN O14gN1molN

1molN O76,0gN O

100=36,8%N

d)NH NH CO 2molN

1molNH NH CO14gN1molN

1molNH NH CO78,1gNH NH CO

100=35,9%N

Lasustanciamásricaennitrógenoes .


1.193.Unasustanciaesunaformademateriaquesecaracterizapor:a)Tenerpropiedadesdistintivasycomposicióndefinida.b)Estarconstituidaporunúnicoelementoquímico.c)Tenersiempreestadofísicosólido.d)Tenerpropiedadescaracterísticasycualquiercomposición.


Una sustancia tiene una composición química definida (ley de Proust) y propiedadescaracterísticas.


1.194.Si es lafórmulaempíricadeuncompuesto¿quéotrainformaciónsenecesitaparadeterminarsufórmulamolecular?a)Larelaciónestequiométricadeloscomponentes.b)Elestadofísicodelmismo.c)Lamasamolar.d)Nosenecesitainformaciónadicional.


Lafórmulaempíricadelasustanciasería yparadeterminarlafórmulamoleculares preciso determinar el valor de n. Esto se consigue conociendo la masa molar de lasustancia.

n=Masamolardelcompuesto

MasamolardelaformulaempıricaAB


1.195.Ungramodemoléculasdehidrógenocontienelamismacantidaddeátomosque:a)Ungramodeátomosdehidrógeno.b)ungramodeamoniaco.c)Ungramodeagua.d)Ungramodeácidosulfúrico.


Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosen1gdeH es:

1gH1molH2gH

2molH1molH

LatomosH1molH

=LátomosH

a)Verdadero.

1gH1molH1gH

LatomosH1molH

=LátomosH


b)Falso.

1gNH1molNH17gNH

3molH

1molNHLatomosH1molH

=3L17

atomosH

c)Falso.

1gH O1molH O18gH O

2molH

1molH OLatomosH1molH

=L9atomosH

d)Falso.

1gH SO1molH SO98gH SO

2molH

1molH SOLatomosH1molH

=L49

atomosH


1.196.Unamuestrade4,0gdecalcioseoxidanenexcesodeoxígenoparadar5,6gdeunóxidodecalcio.¿Cuáleslafórmuladeesteóxido?a)CaOb) c) a)


Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes:

5,6góxido−4,0gcalcio=1,6goxígeno

Lafórmulamássencilladelóxidoes:

1,6gO4,0gCa

1molO16gO

40gCa1molCa

=1molOmolCa

formula:


(CuestiónsimilaralaspropuestasenCastillayLeón2008y2011).

1.197.¿Cuáldelassiguientesfórmulascorrespondealhidróxidodebario?a) b) c) d)BaO

(O.Q.L.LaRioja2012)

Lafórmuladelhidróxidodebarioes .


1.198. La combustión de 6 g de un determinado alcohol produjo 13,2 g de . ¿De quéalcoholsetrata?a)Propanolb)1‐Metilpentanolc)Etanold)3‐Metilpentanol

(O.Q.L.LaRioja2012)

Como se trata de alcoholes saturados cuya fórmula general es C H O, y teniendo encuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO :


13,2gCO6galcohol

1molCO44gCO

1molC1molCO2

=0,05molC

galcohol

Losmetilpentanoles son isómerosy sepueden considerar comosi se trataradelmismoalcohol.Sabiendoquelasmasasmolaresdelosalcoholesson:

Alcohol Propanol Metilpentanol Etanol

Fórmula C H O C H O C H O

M/g· 60 102 46

Elúnicoalcoholquecumplerelacióndenúmerosenterossencilloseselpropanol, .

0,05molCgalcohol

60galcohol1molalcohol

=3molC

molalcohol


1.199.Unamuestrade10,00gdeuncompuestoquecontieneC,HyOsequemacompletamenteproduciendo14,67gdedióxidodecarbonoy6,000gdeagua.¿Cuáleslafórmulaempíricadelcompuesto?a) b) c) d)

(O.Q.L.Galicia2012)

ElnúmerodemolesdeátomosdecadaelementoenlamuestradecompuestoX:

14,67gCO21molCO244gCO2

1molC1molCO2

=0,333molC


2molH1molH2O

=0,333molH

Eloxígenocontenidoenlamuestrasecalculapordiferencia:

10,00gX 0,333molC12gC1molC

0,333molH1gH1molH

=5,666gO

5,666gO1molO16gO

=0,354molO


0,333molC0,333molH

=1molC1molH

0,354molO0,333molH

≈1molOmolC

formulaempırica:



1.200.Lasaldeplatadeunácidoorgánicomonocarboxílicocontieneun64,63%deplata.Sabiendoquelamasaatómicadelaplataes107,8;lamasamoleculardelácidoes:a)166,8b)60c)59d)165,8e)167


Lacantidaddeplataenlasalpermitecalcularsumasamolaryapartirdeestaladelácidomonocarboxílico:

100gAgX64,63gAgX

107,8gAg1molAg

1molAg1molAgX

=166,8g

molAgX

Comocadamoldeplatareemplazaaunmoldehidrógenodelácido,lamasamolardeestees:

166,8g

molAgX 1molAg

107,8gAg1molAg

1molH1gH1molH

M=60gmol



2.PROBLEMASdeCONCEPTOdeMOLyLEYESPONDERALES

2.1.Unagotadeácidosulfúricoocupaunvolumende0,025mL.Siladensidaddelmismoes1,981 g· , calcule el número demoléculas de ácido sulfúrico que hay en la gota y elnúmerodeátomosdeoxígenopresentesenlamisma.¿Cuántopesaunamoléculadeácidosulfúrico?

(Dato.NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Canarias1996)

ElnúmerodemolesdeH SO contenidosenunagotaes:

1gotaH2SO40,025mLH SO1gotaH SO

1,981gH SO1mLH SO

1molH SO98gH SO

5,1 10 4molH SO

ElnúmerodemoléculasdeH SO ydeátomosdeOcontenidosenunagotaes:

5,1·10 4molH SO6,022·10 moleculasH SO

1molH SO=3,0·1020moléculas

3,0·1020moleculasH SO4atomosO

1moleculaH SO=1,2·1020átomosO

LamasadeunamoléculadeH SO es:

98gH SO1molH SO

1molH SO

6,022·10 moleculasH SO=1,6·10 22

gmolécula

22. Por análisis de un compuesto orgánico líquido se determina que contiene 18,60% decarbono,1,55%dehidrógeno,24,81%deoxígenoyelrestodecloro.a)Determinarlafórmulaempíricadelcompuesto.Alevaporar1,29gramosdedichasustanciaenunrecipientecerrado,a la temperaturade197°Cypresiónatmosféricanormal,éstosocupanunvolumende385 .b)¿Cuáleslafórmulamoleculardelcompuesto?Aldisolver2,064gramosdelcompuesto,enestadolíquido,enaguadestiladasuficienteparaobtener500mLdedisolución, sedetectaqueésta tiene carácterácido;50 deella seneutralizancon32 deunadisoluciónobtenidaaldisolver2gdehidróxidodesodiopuroenaguadestilada,hastaconseguir1litrodedisolución.c)Escriba laposibleecuaciónquímicacorrespondientea lareacciónentre lassustanciaseindiqueelnúmerodemolesdecadaunadeellasquehanreaccionado.d)¿CuáleselpHdeladisolucióndehidróxidodesodio?

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Murcia1997)

a‐b)Elporcentajedecloroenesecompuestoes:

100%compuesto(18,60%C+1,55%H+24,81%O)=55,04%Cl

Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuesto X a partir de su masa molar. Suponiendo que en estado gaseoso éste secomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:

M=1,29g 0,082atm·L·mol 1·K 1 197+273 K

1atm·385cm10 cm1L

=129,1g·mol 1

ParaobtenerlafórmulamoleculardeX:


18,60gC100gX

1molC12gC

129,1gX1molX

=2molCmolX

1,55gH100gX

1molH1gH

129,1gX1molX

=2molHmolX

24,81gO100gX

1molO16gO

129,1gX1molX

=2molOmolX

55,04gCl100gX

1molCl35,5gCl

129,1gX1molX

=2molClmolX

fórmulamolecular:

Simplificandolafórmulaanteriorseobtienelafórmulaempíricaosencilla, .

DadalafórmulamolecularC Cl H O ,yteniendoencuentaquesetratadeuncompuestoácido,sufórmulasemidesarrolladapodríaserCHCl COOH.

c)Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:

(aq)+NaOH(aq) (aq)+H2O(l)

Comolareacciónesmolamol,elnúmerodemolesquereaccionandeambasespecieseselmismo.

LaconcentracióndeladisolucióndeNaOHes:

NaOH =2gNaOH

1Ldisolucion1molNaOH40gNaOH

=0,05M

ElnúmerodemolesdeNaOHqueseneutralizanes:

32mLNaOH0,05M0,05molNaOH

103mLNaOH0,05M=1,6·10 3molNaOH

LaconcentracióndeladisolucióndeCHCl2‐COOHes:

CHCl COOH =2,064gCHCl COOH500mLdisolucion

1molCHCl COOH129,1gCHCl COOH

103mLdisolucion1Ldisolucion

=0,032M

ElnúmerodemolesdeCHCl COOHqueseneutralizanes:

50mLCHCl COOH0,032M0,032molCHCl COOH

103mLCHCl COOH0,032M=1,6·10 3mol

d)ElNaOHesunabasefuertequeseencuentracompletamentedisociadaeniones,porlotanto,[OH ]=[NaOH]=0,05M:

NaOH(aq)Na (aq)+OH (aq)

pOH=‐log 0,05 =1,3pH=141,3=12,7

2.3. El nitrógeno forma tres óxidos, en los que los porcentajes enmasa de oxígeno son36,35%, 53,32% y 69,55%, respectivamente. Comprueba que se cumple la ley de lasproporcionesmúltiples.

(Valencia1998)

LaleydeDaltondelasproporcionesmúltiplesdiceque:


“lasmasasdeunelementoque secombinanconunamasa fijadeotro,para formardiferentescompuestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

Considerandounamasafijade,porejemplo28gdeN ,lasmasasdeO quesecombinanconestaencadaunodelostresóxidosA,ByCson:

ÓxidoA(36,35%O )

28gN 36,35gO63,65gN

=15,99gO

ÓxidoB(53,32%O )

28gN 53,32gO46,68gN

=31,98gO

ÓxidoC(69,55%O )

28gN 69,55gO30,45gN

=63,95gO

RelacionandoentresílasmasasdeO2seobtiene:

63,95gO (oxidoC)31,98gO (oxidoB)

=21

63,95gO (oxidoC)15,99gO (oxidoA)

=41

31,98gO (oxidoB)15,99gO (oxidoA)

=21

ValoresquedemuestranquesecumplelaleydeDaltondelasproporcionesmúltiples.

2.4.Contestaverdaderoofalsoalasafirmacionessiguientes,justificandolarespuesta.Enlareaccióndecombustión:

(g)+132

(g)

4 (g)+5 O(l)

secumpleque:a)Cuandosequema1moldebutanoseforman4molesde .b)Cuandosequema1moldebutanoquepesa58g/mol,seforman266gdeproductos.c)Cuandosequeman10Ldebutanoencondicionesnormalesseforman40Lde enlasmismascondiciones.d)Cuandosequeman5gdebutanoseforman20gde .

(Valencia1999)

a)Verdadero.YaquelarelaciónestequiométricaexistenteentreC H yCO es1:4.

b)Verdadero. De acuerdo con la ley de conservación de lamasa de Lavoisier, lamasainicial(reactivos)suponiendoquelareacciónestotales:

1molC H 58gC H1molC H

+6,5molO 32gO1molO

=266g

Valorquecoincideconlamasadelosproductosformados.

c)Verdadero.RelacionandoelvolumendeC H yeldeCO :

10LC H1molC H22,4LC H

4molCO1molC H

22,4LCO1molCO

=40LCO

d)Falso.RelacionandolamasadeC H yladeCO :

5gC H1molC H58gC H

4molCO1molC H

44gCO1molCO

=15,2gCO


2.5.Contestaverdaderoofalsoalasafirmacionessiguientes,justificandolarespuesta.a)TodoslospuntosdelateoríaatómicadeDaltonseaplicanenlaactualidad.b)LateoríaatómicadeDaltonnopuedeexplicarlaleydeconservacióndelamasa.c)LateoríaatómicadeDaltonnopuedeexplicar la leyde losvolúmenesgaseososdeGay‐Lussac.d)TodosloselementosdelsistemaperiódicosonmonoatómicoscomoHe,Li,…odiatómicoscomoO2,N2,…

(Valencia1999)

a) Falso. Ya que el descubrimiento del electrón por parte de J.J. Thomson acabó lapropuestadequelosátomossonindivisibles.

LademostracióndelaexistenciadeisótoposporpartedeAstonacabóconlapropuestadetodoslosátomosdeunmismoelementosonidénticos.

LademostracióndequealgunoselementosformabanmoléculasdiatómicasporpartedeCannizzaro acabó con la propuesta de que los átomos de diferentes elementos secombinabanenproporcionessencillasparaformarmoléculas.

b)Falso. Ya que aunque para Dalton todos los elementos debían sermonoatómicos, lamasa en una reacción química se mantenía constante independientemente de que seequivocaraenlafórmulaquedebíantenerlasmoléculasdeloscompuestosresultantes.

c) Verdadero. Existía una contradicción entre la propuesta de moléculas gaseosasmonoatómicasdeDaltonyelresultadoexperimentalobtenidoporGay‐Lussac.Sólopodíaexplicarselaleysiseaceptabaquelasmoléculasgaseosasdeelementoserandiatómicas.

d)Verdadero.Todos loselementossonmonoatómicosexcepto lossietecapaces formarmoléculasdiatómicascomosonH ,N ,O ,F ,Cl ,Br eI ,quenoerancontempladosporlateoríadeDalton.

2.6.Enelfondodeunreactorsehaencontradounaescoriadesconocida.Analizados12,5gdeestepolvosehaencontradoqueconteníaun77,7%dehierroyun22,3%deoxígeno.¿Cuáleslafórmulaestequiométricadeestecompuesto?

(Galicia2000)

Secalculaelnúmerodemolesdeátomosdecadaelemento:

12,5gescoria77,7gFe

100gescoria1molFe55,85gFe

=1,39molFe

12,5gescoria22,3gO

100gescoria1molO16gO

=1,39molO

Relacionando entre sí el número de moles de cada elemento se obtiene la fórmulaempíricaosencilladelcompuesto:

1,39molFe1,39molO

=1molFemolO

Formulaempırica:FeO

2.7.UnamezcladeAgClyAgBrcontieneun21,28%deBr.a)¿CuáleselporcentajedeAgBrenlamezcla?b)¿CuáleselporcentajedeAgenlamezcla?

(Canarias2001)

a)LamasadeAgBrcontenidaen100gdemezclaes:


21,28gBr100gmezcla

1molBr79,9gBr

1molAgBr1molBr

187,8gAgBr1molAgBr

=0,5gAgBrgmezcla

50%AgBr

ElrestodelamezclaesAgCl,50%.

b)LamasadeAgprocedentedelAgBrcontenidaen100gdemezclaes:

50gAgBr100gmezcla

1molAgBr187,8gAgBr

1molAg1molAgBr

107,9gAg1molAg

=0,287gAg

gmezcla28,7%Ag

LamasadeAgprocedentedelAgClcontenidaen100gdemezclaes:

50gAgCl100gmezcla

1molAgCl143,4gAgCl

1molAg1molAgCl

107,9gAg1molAg

=0,376gAg

gmezcla37,6%Ag

Elporcentajetotaldeplataenlamezclaes:

28,7%Ag(procedentedelAgBr)+37,6%Ag(procedentedelAgCl)=66,3%Ag

2.8. El análisis de un escape de un proyectil de artillería de la 1ªGuerraMundial da lossiguientes resultados: hidrógeno = 3,88% y arsénico = 96,12%. ¿Cuál es la fórmulaestequiométricadeestecompuesto?

(Galicia2001)

Tomandounabasedecálculode100gdecompuesto,secalculaelnúmerodemolesdeátomosdecadaelemento:

100gcompuesto3,88gH

100gcompuesto1molH1gH

=3,88molH

100gcompuesto96,12gAs

100gcompuesto1molAs74,9gAs

=1,28molAs

Relacionando entre sí el número de moles de cada elemento, se obtiene la fórmulaempíricaosencilladelcompuesto:

3,88molH1,28molAs

=3molHmolAs

formulaempırica:AsH3

2.9.Unamuestrade30,0gdeuncompuestoorgánico, formadoporC,HyO,sequemaenexcesodeoxígenoyseproducen66,0gdedióxidodecarbonoy21,6gdeagua.a)Calculeelnúmerodemoléculasdecadaunodeloscompuestosqueseforman.b)¿Cuáleslafórmulamoleculardelcompuesto,sisumasamoleculares100?

(Extremadura2001)

a)ElnúmerodemoléculasdeCO es:

66,0gCO 1molCO44gCO

6,022·1023moleculasCO

1molCO=9,0·1023moléculas

ElnúmerodemoléculasdeH Oes:


6,022·1023moleculasH O

1molH O=7,2·1023moléculasH2O

b) Teniendo en cuenta que en la combustión del compuesto orgánico (X) todo el C setransformaenCO yelHenH O,losmolesdeátomosenlamuestradelcompuestoXson:


66,0gCO 1molCO44gCO

1molC1molCO

=1,5molC


2molH1molH O

=2,4molH

EloxígenocontenidoenelcompuestoXsecalculapordiferencia:

30gX– 1,5molC12gC1molC

+2,4molH1gH1molH

=9,6gO

9,6gO1molO16gO

=0,6molO

Paraobtener la fórmulamolecular se relacionan losmolesdeátomosde cadaelementoconlamasamolardelcompuestoX:

1,5molC30gX

100gX1molX

=5molCmolX

2,4molH30gX

100gX1molX

=8molHmolX

0,6molO30gX

100gX1molX

=2molOmolX

formulamolecular:C5H8O2

(Esteproblemaapareceresueltoenelapartadob)delproblemaO.Q.N.CiudadReal1997).

2.10.Cuando secalientan2,451gde puroy seco, se liberan0,96gdeoxígenoy seobtienetambiénuncompuestosólido,MX,quepesa1,491g.Cuandoestaúltimacantidadsetrataconexcesode reaccionacompletamenteyforma2,87gdeAgXsólido.CalculalasmasasatómicasdeMyX.

(Canarias2002)

LlamandoxalamasamolardelelementoXeyaladelelementoM.

RelacionandolascantidadesMXO yO:

2,451gMXO1molMXO

x+y+48 gMXO3molO

1molMXO16gO1molO

=0,96gO

RelacionandolascantidadesMXyAgX:

1,491gMX1molMXx+y gMX

1molX1molMX

1molAgX1molX

x+107,9 gAgX1molAgX

=2,87gAgX

Seobtienenlassiguientesecuaciones:

74,55=x+y

0,52 107,9+x =x+y

LasmasasmolaresdeloselementosXyMson,respectivamente:

x=35,45g· y=39,1g·


2.11.Cuandosequeman2,371gdecarbono,seforman8,688gdeunóxidodeesteelemento.Encondicionesnormales,1litroesteóxidopesa1,9768g.Encontrarsufórmula.

(Baleares2002)

Enprimerlugarsecalculalamasamolardelóxido:

M=1,9768gL·22,4

Lmol

=44,2gmol

Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestradeóxidoes:

8,688góxido–2,371gC=6,317gO

Paraobtenerlafórmulamoleculardelóxido:

2,371gC8,688goxido

1molC12gC

44,2goxido1moloxido

=1molC

moloxido

6,317gO8,688goxido

1molO16gO

44,2goxido1moloxido

=2molO

moloxido

Formulamolecular:CO2

Setratadeldióxidodecarbono,CO2.

2.12.Seintroducenenuntubograduado(eudiómetro)20 deunhidrocarburogaseosodesconocido, , y50 deoxígeno.Despuésde la combustión y la condensacióndelvapordeaguaalvolveralascondicionesinicialesquedaunresiduogaseosode30 queal ser tratado con potasa cáustica se reduce a 10 . Determine la fórmula delhidrocarburo.

(CastillayLeón2002)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelhidrocarburoes:

C H + x+y4O xCO +

y2H O

Al atravesar los gases fríos procedentes de la combustión (CO y O sobrante) ladisoluciónacuosadeKOHseproducelaabsorcióndelCO quedandoelO sonreaccionar.Portanto,silos30cm degasessereducena10cm ,quieredecirquelamezclacontenía20cm deCO y10cm deO sinreaccionar.

Considerandocomportamientoidealparalosgases,ydeacuerdoconlaleydeAvogadro,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolar:

20cm CO20cm hidrocarburo

1molCO

1molhidrocarburo

1molC1molhidrocarburo

ElvolumendeO consumidoporelcarbonodelhidrocarburoes:

20cm CO 1cm O1cm CO

=20cm O

Si se consumen 40 cm de O y 20 cm son consumidos por el carbono, los 20 cm restantesreaccionanconelhidrógeno:

20cm O20cm hidrocarburo

1molO

1molhidrocarburo2molH1molO

2molH

1molhidrocarburo

Larelaciónmolares:


2molH1molhidrocarburo

1molC1molhidrocarburo

=2molH1molC

2molH1molH

=4molH1molC

Formulamolecular:CH4

Elhidrocarburoencuestióneselmetano,CH4.

2.13.Indicaen1molde :a)Elnúmerototaldeátomos.b)Elnúmerototaldemoléculas‐fórmula.c)Elnúmerototaldeionesdivalentes.d)Elnúmerototaldeionestrivalentes.

(Dato.NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Valencia2002)

a)Elnúmerototaldeátomoses:

1molFe O 5molesatomos1molFe O

Latomos

1molatomos=3,01·1024átomos

b)Elnúmerototaldemoléculas‐fórmulaes:

1molFe O Lmoleculas‐formula

1molFe O=6,02·1023moléculas‐fórmula

c)Elnúmerototaldeionesdivalenteses:

1molFe O 3molesO1molFe O

LionesO1molO

=1,81·1024ionesO2‐

d)Elnúmerototaldeionestrivalenteses:

1molFe O2molesFe1molFe O

LionesFe1molFe

=1,20·1024iones

2.14.Elanálisiselementaldeundeterminadocompuestoorgánicoproporcionalasiguienteinformación sobre su composición: carbono 30,45%; hidrógeno 3,83%; cloro 45,69% yoxígeno20,23%.Ladensidaddesuvapores5,48vecesladelaire,queesiguala1,29g/Lenc.n.¿Cuáleslafórmulamoleculardelcompuesto?

(Baleares2003)

Previamente,secalculalamasamolardelcompuesto.

d Xaire

d=densidadrelativaX=densidaddelcompuestoXaire=densidaddelaire

sustituyendo

X=5,48 1,29g·L1 =7,07g·L 1

Comoelvolumenmolardeungas;encondicionesnormales,es22,4L·mol 1:

M= 7,07g·L 1 22,4L·mol 1 =158,3g·mol 1

ParaobtenerlafórmulamoleculardelcompuestoorgánicoX:


30,45gC100gX

1molC12gC

158,3gX1molX

=4molCmolX

3,83gH100gX

1molH1gH

158,3gX1molX

=6molHmolX

45,69gCl100gX

1molCl35,5gCl

158,3gX1molX

=2molClmolX

20,23gO100gX

1molO16gO

158,3gX1molX

=2molOmolX

formulamolecular:C4H6Cl2O2

2.15. Calcula la fórmula empírica de un compuesto cuya composición centesimal es: C =24,25%;H=4,05%yCl=71,7%.Sabiendoque3,1gdedichocompuestoenestadogaseosoa110°Cy744mmHgocupanunvolumende1L,calculalafórmulamolecular.¿Cuántosmolesymoléculasdelcompuestohabráenlos3,1g?

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Canarias2003)


M=3,1g 0,082atm·L·mol 1·K 1 110+273 K

744mmHg·1L760mmHg

1atm=99,5g·mol 1

ParaobtenerlafórmulamoleculardelasustanciaX:

24,25gC100gX

1molC12gC

99,5gX1molX

=2molCmolX

4,05gH100gX

1molH1gH

99,5gX1molX

=4molHmolX

71,7gCl100gX

1molCl35,5gCl

99,5gX1molX

=2molClmolX

formulamolecular:

De acuerdo con la masa molar obtenida, el número moles y moléculas del compuestoC Cl H es:

3,1gC Cl H1molC Cl H99,5gC Cl H

=0,031mol

0,031molC Cl H6,022·10 moleculasC Cl H

1molC Cl H=1,9· moléculas

2.16.Unamuestrade1,5g·deun compuestoorgánico formadoporC,H yO sequema enexcesodeoxígenoproduciéndose2,997gde y1,227gde .Si0,438gdelcompuesto,alvaporizarloa100°Cy750mmHg,ocupan155mL,deducirlafórmulamoleculardedichocompuesto.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Cádiz2003)



M=0,438g 0,082atm·L·mol 1·K 1 100+273 K

750mmHg·155mL760mmHg

1atm10 mL1L

=87,6g·mol 1

ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO .

2,997gCO1,5gX

1molCO44gCO

1molC1molCO

87,6gX1molX

=4molCmolX

ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O:

1,227gH O1,5gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

87,6gX1molX

=8molHmolX

ElOcontenidoenelcompuestoXsedeterminapordiferencia:

87,6gX 4molC12gC1molC 6molH

1gH1molH

1molXgO

1molO16gO

=2molOmolX

Lafórmulamolecularoverdaderaes .

2.17.Cuandosecalientaunhidratodesulfatodecobre,sufreunaseriedetransformaciones:Unamuestrade2,574gdeunhidrato"A"secalentóa140°Ctransformándoseen1,833gdeotrohidrato"B",quealsercalentadaa400°Csetransformóen1,647gdesalanhidra.Ésta,calentadaa1000°Cproporcionó0,819gdeunóxidodecobre.Calculalasfórmulasdeloshidratos"A"y"B"ydelóxidodecobre.

(Valencia2003)

Loshidratosestánconstituidosporlassiguientescantidades:

HidratoA1,647gsalanhidra

2,547 1,647 gH O=0,927gH O

HidratoB1,647gsalanhidra

1,833 1,647 gH O=0,186gH O

Enprimer lugar,hayquedeterminardequésulfatodecobrese trata.Ladeterminaciónpuedehacerseapartirlacantidaddeóxidodecobreobtenidoalfinaldelproceso:

0,819gCu O1molCu O

63,5x+16 gCu O1molCu SO1molCu O

63,5x+96 gCu SO1molCu SO

=1,647gCu SO

Seobtienex≈1.Setratadel .

ParaobtenerlafórmuladeloshidratosserelacionanlosmolesdeCuSO ydeH O:


=1,03·10 molH O

1,647gCuSO1molCuSO159,5gCuSO

=1,03·10 molCuSO

1,03·10 molH O

1,03·10 molCuSO=1


LafórmuladelhidratoBes · .


=5,15·10 molH O

1,647gCuSO1molCuSO159,5gCuSO

=1,03·10 molCuSO

5,15·10 molH O

1,03·10 molCuSO=5

LafórmuladelhidratoAes ·5 .

2.18. Cuando se lleva a cabo la combustión completa de 2 g de cierto hidrocarburo, seobtienen6,286gde y2,571gdevaporde .Sesabeque2gdecompuestoa20°Cy710 mmHg ocupan un volumen de 0,9195 L. Determina la fórmula molecular de dichocompuesto.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)(Canarias2004)

Suponiendoqueenestadogaseosoelhidrocarburosecomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:

M=2g 0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

710mmHg·0,9195L760mmHg

1atm=55,9g·mol–1

ElCcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeCO :

6,286gCO2gX

1molCO44gCO

1molC1molCO

55,9gX1molX

=4molCmolX

ElHcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeH O:

2,571gH O2gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

55,9gX1molX

=8molHmolX


2.19. El análisis elemental de una cierta sustancia orgánica indica que está compuestaúnicamenteporC,HyO.Aloxidarestasustanciaenpresenciadelcatalizadoradecuado,todoelcarbonoseoxidaadióxidodecarbonoytodoelhidrógenoaagua.Cuandoserealizaestaoxidacióncatalíticacon1gdecompuestoseobtienen0,978gdedióxidodecarbonoy0,200gdeagua.Yaqueelpesomoleculardeestasustanciaes90g/mol:a)Determinalafórmulamoleculardelcompuesto.b)Nombraelcompuestoorgánicodelquetrataelproblema.

(Baleares2004)

Paraobtenerlafórmulamoleculardelcompuestoorgánico(X):

ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO :

0,978gCO 1gX

1molCO 44gCO

1molC1molCO

90gX1molX

=2molCmolX


0,200gH O1gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

90gX1molX

=2molHmolX



90gX 2molC12gC1molC 2molH

1gH1molH

1molXgO

1molO16gO

=4molOmolX


Conesafórmulamolecular,uncompuestocondosátomosdeCdebetenerlosátomosdeHunidosasendosátomosdeOformandogrupos–OHylosdosrestantesátomosdeoxígenodebenestarunidosalosátomosdecarbonoporenlacesdoblesformandogrupos−C=O,esdecir, la única posibilidad es que el compuesto presente, por lo tanto, dos gruposcarboxilo. Se trata del ácido etanodioico u oxálico cuya fórmula semidesarrollada esCOOH−COOH.

2.20. Un compuesto orgánico contiene un 51,613% de oxígeno, 38,709% de carbono y9,677%dehidrógeno.Calcula:a)Sufórmulaempírica.b)Si2g·deestasustancia,ocupan0,9866La1atmdepresióny100°C,¿cuálessufórmulamolecular?


ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuestoXapartirdesumasamolarysimplificandoéstaobtenerlafórmulaempírica.Suponiendo que en estado gaseoso este se comporta como gas ideal, por medio de laecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:

M 2g 0,082atm L mol 1 K 1 100+273 K

1atm 0,9866L 62,0g mol 1

Tomandocomobasedecálculo100gdecompuestoX:

38,709gC100gX

1molC12gC

62,0gX1molX

=2molCmolX

9,677gH100gX

1molH1gH

62,0gX1molX

=6molHmolX

51,613gO100gX

1molO16gO

62,0gX1molX

=2molOmolX

formulamolecular:C2H6O2

Simplificando la fórmula molecular se obtiene que la fórmula empírica o sencilla es.

2.21.El68,8%deunamezcladebromurodeplata y sulfurodeplata esplata.Calcula lacomposicióndelamezcla.

(Valencia2004)

Partiendode100gdemezclayllamandoxalosmolesdeAgBreyalosmolesdeAg Senlamezcla,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

xmolAgBr187,8gAgBr1molAgBr

+ymolAg S247,8gAg S1molAg S

=100gmezcla

Lacantidaddeplatacontenidaenloscompuestosinicialeses:


xmolAgBr1molAg1molAgBr

+ymolAg S2molAg1molAg S

=68,8gAg1molAg107,9gAg

Resolviendoensistemaformadoporambasecuacionesseobtiene:

x=0,329molAgBr y=0,155molAg S

Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajeenmasaes:

0,329molAgBr187,8gAgBr1molAgBr

100=61,7%AgBr

0,155molAg S247,8gAg S1molAg S

100=38,3%Ag2S

2.22. Determina la densidad del orometálico, sabiendo que cristaliza en una red cúbicacentradaenlascarasyquesuradioatómicoes0,144nm.

(Datos.Masaatómicarelativadeloro=197;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Valencia2004)(Valencia2007)

Como se observa en la figura, una red cúbica centrada en las caras contiene 4 átomos.Además, la diagonal de una cara del cubo está integrada por cuatro radios atómicos. Apartirdeestevalorsepuedeobtenerlaaristadelcubod,yconella,elvolumendelmismo.

8atomos(vertices)8

+6atomos(caras)

2=4atomos

d2+d2=(4r)2d=2√2r

d=2√2(0,144nm)1cm

107nm=4,07·108cm

V=d3=(4,07·108cm)3=6,757·1023cm3

Relacionandomasa,átomosyvolumenseobtieneladensidaddelmetal:

197gmol

1mol

Latomos4atomoscubo

1cubo

6,757·1023cm3=19,4g·cm3

2.23.Porcombustiónde0,6240gdeuncompuestoorgánicoque sólocontieneC,HyO seobtienen 0,2160 g de agua. Todo el carbono contenido en 0,4160 g del dicho compuestoorgánico se transformó en1,2000gde carbonatode calcio.El compuestoorgánico esunácidotriprótico(tricarboxílico),ysusalcontieneun61,22%deplata.Calculalasfórmulasempíricaymoleculardelcompuesto.

(Valencia2004)

Teniendo en cuenta que por tratarse de un ácido tricarboxílico la sal correspondientecontendrá3molesdeplata(Ag3A),sepuedecalcular,enprimerlugar,lamasamolardelácido(H3A):

3molAg1molAg3A

107,9gAg1molAg

1molAg3AMgAg3A

=61,22gAg100gAg3A

Seobtiene,M=528,7g/molAg3A.


Lamasamolardelácido(H3A)seobtienereemplazandolaplatadelasalporhidrógeno:

528,7gAg3A 3molAg107,9gAg1molAg

+ 3molH1gH1molH

=208g

ElCsedeterminaenformadeCaCO3.

1,2000gCaCO30,4160gH3A

1molCaCO3100gCaCO3

1molC

1molCaCO3208gH3A1molH3A

=6molCmolH3A

ElHsedeterminaenformadeH2O.

0,2160gH2O0,6240gH3A

1molH2O18gH2O

2molH1molH2O

208gH3A1molH3A

=8molHmolH3A

ElOsedeterminapordiferencia.

208gH3A 6molC12gC1molC 8molH

1gH1molH

1molH3AgO

1molO16gO

=8molOmolH3A

LafórmulamolecularoverdaderaesC6H8O8.

Simplificando,seobtienequelafórmulaempíricaosencillaes .

2.24. La combustión de 5,60 g de un cicloalcano permite obtener 17,6 g de dióxido decarbono.Sesabequeladensidaddelcompuestoes2,86g· a1atmy25°C.Determinalafórmulamoleculardedichocompuesto.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )

(Canarias2005)

Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcicloalcano. Suponiendo que en estado gaseoso este se comporta como gas ideal, pormediodelaecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:

M=2,86g·L 1 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=69,9g·mol 1

ElCcontenidoenelcicloalcanosedeterminaenformadeCO :

17,6gCO5,60gcicloalcano

1molCO44gCO

1molC1molCO

69,9gcicloalcano1molcicloalcano

=5molC

molcicloalcano

Como los cicloalcanos sonhidrocarburos cíclicos saturados, el resto del contenidodelmismoeshidrógenoysedeterminapordiferencia:

69,9gcicloalcano 5molC12gC1molC gH

1molcicloalcano1molH1gH

=10molH

molcicloalcano

LafórmulamolecularoverdaderadelcicloalcanoesC5H10.

2.25.Enunmatrazde0,5 litrossecolocauna láminadehierroquepesa0,279gyse llenaconoxígenoalapresiónde1,8atmy300K.Traslareacciónparaformarunóxidodehierro,lapresiónenelinteriordelmatrazresultaser1,616atm.Calcule:a)Gramosdeóxidodehierroquesehanformado.b)Fórmuladedichoóxido.



LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreFeyO es:

2xFe(s)+yO (g)2Fe O (s)

Al serelO elúnicogaspresenteenelmatraz, ladiferenciaentre lapresión inicial y lafinalproporciona la cantidaddeO reaccionado.Aplicando laecuacióndeestadode losgasesideales:

n=1,8 1,616 atm 0,082atm·L·mol 1·K 1 300K

0,5L=3,7·10 molO

Losgramosdeóxidoformadoseobtienenapartirdelascantidadesreaccionadas:

0,279gFe+3,7·10 molO32gO1molO

=0,397g

Secalculaelnúmerodemolesdeátomosdecadaunodeloselementos:

0,279gFe1molFe55,8gFe

=5,0·10 molFe

3,7·10 molO2molO1molO

=7,4·10 molO

Larelaciónmolarentreamboselementoses:

7,4·10 molO

5,0·10 molFe=1,5

molOmolFe

=3molO2molFe

LaformuladeloxidoesFe2O3

2.26.Laespinaca tieneunaltocontenidoenhierro (2mg/porciónde90gdeespinaca)ytambiénesfuentedeionoxalato( )quesecombinaconlosioneshierroparaformareloxalatodehierro,sustanciaqueimpidequeelorganismoabsorbaelhierro.Elanálisisdeunamuestrade0,109gdeoxalatodehierro indicaquecontiene38,82%dehierro.¿Cuáles lafórmulaempíricadeestecompuesto?

(Baleares2005)

Paraobtenerlafórmulasecalculaelnúmerodemolesdecadaunadelasespecies:

0,109gmuestra38,82gFe

100gmuestra1molFe55,8gFe

=7,6·10 molFe

Elrestohasta100%correspondealcontenidodeoxalato:

0,109gmuestra61,18gC O100gmuestra

1molC O88gC O

=7,6·10 molC O

Relacionandoentresíambascantidades:

7,6·10 molFe

7,6·10 molC O=1

molFemolC O

formulaempırica:FeC2O4

2.27. La hemoglobina de los glóbulos rojos de la mayoría de los mamíferos contieneaproximadamente0,33%dehierroenpeso.Simediante técnicas físicasseobtieneunpesomolecularde68000,¿cuántosátomoshierrohayencadamoléculadehemoglobina?

(Galicia2005)

Relacionandoelhierroconlahemoglobina(hemo):


0,33gFe100ghemo

1molFe55,8gFe

68000ghemo1molhemo

=4molFe

molhemo4

átomosFemoléculahemo

2.28.Deuncompuestoorgánicogaseososesabeque1gdelmismoocupaunvolumende1La200°Cy0,44atm.Lacombustiónde10gdedichocompuestoda lugara0,455molesde

y0,455molesde .SidichocompuestoestáconstituidoporC,HyO,sepide:a)Obtenersusfórmulasempíricaymolecular.b)Escribir las fórmulasde todos los isómerosposiblesquesecorrespondencon la fórmulamolecularobtenida.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Canarias2006)

a)Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardel compuesto X y, simplificando ésta, obtener la fórmula empírica. Suponiendo que enestadogaseosoéste se comporta comogas ideal,pormediode laecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:

M=1g 0,082atm·L·mol 1·K 1 200+273 K

0,44atm·1L=88,2g·mol 1

ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO :

0,455molCO 10gX

1molC1molCO

88,2gX1molX

=4molCmolX


0,455molH O10gX

2molH1molH O

88,2gX1molX

=8molHmolX



1gH1molH

1molXgO

1molO16gO

=2molOmolX

La fórmula molecular o verdadera es C4H8O2 y simplificándola, se obtiene su fórmulaempíricaosencilla .

A la vista de la fórmulamolecular y comparándola con la del hidrocarburo saturadodecuatrocarbonos,C4H10,sededucequeelcompuestodebepresentarunainsaturación,portanto,sicontienedosátomosdeoxígenoloscompuestosposibles,máscorrientes,debenserácidoscarboxílicosyésteres:

– – –COOH ácidobutanoico

–CH –COOH ácidometilpropanoico

– –COO– propanoatodemetilo

–COO– – acetatodeetilo

H–COO– – – formiatodepropilo

H–COO–C formiatodeisopropilo


2.29.Unamezclade2,6482gde y sesometióadiferentesoperacionesquedieronlugara2,248gde .Calculalacomposicióndelamezclainicial.Datos.Masasmolecularesrelativas: =181,88; =82,94; =149,88.

(Valencia2005)

Llamandox ey a losmoles de V O y VO , respectivamente, presentes en lamezcla sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

xmolV O181,88gV O1molV O

+ymolVO 82,94gVO1molVO

=2,6482gmezcla

LascantidadesdeV O obtenidasapartirdelasmasasinicialesdelosóxidosson:

xmolV O2molV

1molV O1molV O2molV

149,88gV O1molV O

=149,88xgV O

ymolVO 1molV1molVO

1molV O2molV

149,88gV O1molV O

=74,94ygV O

Apartirdelosvaloresanterioressepuedeplantearlasiguienteecuación:

149,88x+74,94y gV O =2,248gV O

Resolviendoelsistemaformadoporambasecuacionesseobtiene:

x=y=0,01mol

Lasmasasdeóxidosdelamezclainicialson:

0,01molV O 181,88gV O1molV O

=1,8188gV O

0,01molVO 82,94gVO1molVO

=0,8294gVO

Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajeenmasaes:

1,8188gV O2,6482gmezcla

100=68,68% 0,8294gVO2

2,6482gmezcla100=31,32%

2.30.DeSainte‐Marie‐aux‐Mines,localidadfrancesa,situadaenlaregióndeAlsacia,juntoala frontera alemana, famosa por sus yacimientosmineros, ricos enminerales de cobre yplata,sehaextraídounmineralargentíferoquecontieneun12,46%declorurodeplata,delqueseobtieneestemetalconunrendimientoenelprocesometalúrgicodel90,4%.Laplataobtenida se transforma enunaaleacióndeplata cuya ley esde916gdeAg /1000gdealeación. Calcular la cantidad de aleación que podrá obtenerse a partir de 2750 kg demineral.

(Murcia2006)

LamasadeAgClcontenidaenelminerales:

2750kgmineral103gmineral1kgmineral

12,46gAgCl100gmineral

=3,43·105gAgCl

LamasadeAgquesepuedeextraerdelAgCles:

3,43·105gAgCl1molAgCl143,4gAgCl

1molAg1molAgCl

107,9gAg1molAg

=2,58·105gAg


LamasadeAgteniendoencuentaelrendimientoes:

2,58·105gAg90,4gAg(real)100gAg(teorico)

=2,33·105gAg

LamasadealeaciónquesepuedefabricarconlaAgobtenidaes:

2,33·105gAg1000galeacion

916gAg1kgaleacion1000galeacion

=254,4kgaleación

2.31.CiertocompuestoorgánicosólocontieneC,HyO,ycuandoseproducelacombustiónde10gdelmismo, seobtienen8,18gdeagua y11,4Ldedióxidode carbonomedidosa lapresión de 740mmHg y 25°C. Además se sabe que 9,2 g de dicho compuesto ocupan unvolumende14911mLmedidosalapresiónde250mmHgy300°C.a)Determinalasfórmulasempíricaymoleculardeestecompuesto.b) Formula y nombra dos compuestos orgánicos compatibles con la fórmula molecularobtenida.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )

(PreselecciónValencia2006)

a)Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardel compuesto X y simplificando esta obtener la fórmula empírica. Suponiendo que enestado gaseoso existe comportamiento ideal, por medio de la ecuación de estado seobtienelamasamolar:

M=9,2g 0,082atm·L·mol 1·K 1 300+273 K

250mmHg·14911mL760mmHg1atm

10 mL1L

=88,1g·mol1


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeCO es:

n=740mmHg·11,4L

0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm760mmHg

=0,454molCO

0,454molCO 10gX

1molC1molCO

88,1gX1molX

=4molCmolX


8,18gH O10gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

88,1gX1molX

=8molHmolX



1gH1molH

1molXgO

1molO16gO

=2molOmolX

La fórmula molecular o verdadera es C4H8O2 y simplificándola, se obtiene su fórmulaempíricaosencilla .

b)Loscompuestosconesafórmulamolecularpresentanunainsaturación(dobleenlace)yaque,elhidrocarburosaturadodecuatrocarbonostendríaporfórmulamolecularC4H10.Podría tratarse, entre otros, de un ácido carboxílico o bien de un éster, por lo que doscompuestoscompatiblesconesafórmulapodríanser:

– – –COOHácidobutanoico


–COO– – acetatodeetilo

2.32.Calculacuántoaumentará lamasade3,5gde siseconviertecompletamenteen ·10 .

(Valencia2006)(O.Q.N.Castellón2008)

Relacionandosustanciaanhidraconsustanciahidratada:

3,5gNa SO1molNa SO142gNa SO

1molNa SO ·10H O

1molNa SO=0,025molNa SO ·10H O

0,025molNa SO ·10H O322gNa SO ·10H O1molNa SO ·10H O

=8,0gNa SO ·10H O

Elaumentodemasaqueseregistraes:

Δm= 8,0gNa SO ·10H O 3,5gNa SO =4,5g

2.33. Las proteínas se encargan de la formación y mantenimiento de la maquinariaestructuralycatalíticadelacélulaviva.Siseconsumenmásproteínasdelasnecesarias,losaminoácidos en exceso experimentan la desaminación (pierden los grupos amino), losresiduoslibresdenitrógenoseutilizanparacompletarlosdepósitosdegrasasehidratosdecarbonoyelnitrógenoseelimina,atravésde laorina,enformadeamoníaco,ureayácidoúrico.Enestasoperacioneselhígadodesarrollaunpapelfundamental.Lamayoría de los animales acuáticos, incluyendomuchos peces, pero no todos, excretansimplementeamoníaco, sin transformarlo.En losanfibiosyen losmamíferosencontramospreferentementeurea,yenlosreptilesyaves,ácidoúrico.Suponiendoqueenunservivoseproduceladesaminaciónde2gdiariosdeácidoglutámico( )yqueel5%delnitrógenototalsetransformaenamoníaco( ),el60%enurea( ) y el 5% en ácido úrico ( ). Calcula la cantidadmáxima de estos trescomponentes,expresadaenmg,presenteenlaorinadiaria.

(Valencia2006)

Lamasadenitrógenocontenidaenlos2gdeácidoglutámico(C5H9NO4)es:

2gC5H9NO41molC5H9NO4147gC5H9NO4

1molN

1molC5H9NO4103mmolN1molN

=13,6mmolN

Siel5%delnitrógenototalseconvierteenamoníaco(NH3):

13,6mmolN5mmolN(transf)100mmolN(total)

1mmolNH31mmolN

17mgNH31mmolNH3

=12mgNH3

Siel60%delnitrógenototalseconvierteenurea(CH4N2O)


1mmolCH4N2O

2mmolN60mgCH4N2O1mmolCH4N2O

=245mgCH4N2O

Siel5%delnitrógenototalseconvierteenácidoúrico(C5H4N4O3):


1mmolC5H4N4O3

4mmolN168mgC5H4N4O31mmolC5H4N4O3

=29mgC5H4N4O3


2.34.Elvolumenmolar( /mol)de laplatasólidaes10,3.Sabiendoquesóloun74%delvolumentotaldeuntrozodeplatametálicaestáocupadoporátomosdeplata(suponiendoqueelrestoesespaciovacíoquequedaentre losátomos),calculaelradiodeunátomodeplata.

(Datos.1Å=10 m; =4/3 ;L=6,022·10 )(Canarias2007)

Apartirdelvolumenmolarsepuedeobtenerelvolumenqueocupaunátomodeplata:

10cm3

mol

1mol

6,022·1023atomos=1,71·10

cm3

atomo

Como los átomos de plata solo aprovechan el 74% del espacio de la red cristalina, elvolumenefectivoqueocupaunátomodeplataes:

1,71·10cm3

atomo74cm3(efectivos)

100cm3(totales)=1,27·10

cm3

atomo

Siseconsideraquelosátomosdeplatasonesféricos,elradiodelosmismoses:

R=3V4

3

=3 1,27·10 cm3

4

3

=1,45 10 cm1m

100cm

1Å

10 m=1,45Å

2.35.Lacombustióncompletade3gdeunalcoholproduce7,135gde y3,65gde .Sesabequedichoalcoholposeeunátomodecarbonoasimétrico(carbonoquiral)yqueenestadogaseoso3gdelmismoocupan1,075La25°Cy700mmdeHg.Determinarsufórmulamolecularysufórmulaestructural.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)(Canarias2007)

Suponiendoqueenestadogaseosoelalcoholsecomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:

M=3g 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

700mmHg·1,075L760mmHg1atm

=74g·mol 1

ElCcontenidoenelalcoholROHsedeterminaenformadeCO :

7,135gCO 3gROH

1molCO44gCO

1molC1molCO

74gROH1molROH

=4molCmolROH

ElHcontenidoenelalcoholROHsedeterminaenformadeH O:

3,65gH O3gROH

1molH O18gH O

2molH1molH O

74gROH1molROH

=10molHmolROH

ElOcontenidoenelalcoholROHsedeterminapordiferencia:


1gH1molH

1molROHgO

1molO16gO

=1molO

molROH

Cuesti

Lafó

A laalcohcarbosusticone

2.36.condia)Cab)Indc)Jus

La fócarbo

Porl

Tenievolumlacet

Relac

Seob

Setra

No tifunci

2.37.0,922compdemCalcu

Comcada

Conl

ionesyProble

rmulamole

vista de laholsaturadoono asimétuyentes diel2‐butano

Al quemaricionesnormalculeelpesodiquecuálestifiquesitie

órmula emponílicosepr

CnH2nO+O

oque,1mo

endoencuemendeCOtona:

CnH2nO=1

cionandoCO

2,7LCO12

btienen=4,

atadelabu

iene isómeriónqueson

Deuncomp26gdeCestpuestoquímmasamolarulelasfórmu

mpuestoA.elemento:

0,0774gH0,9226gC

lamasamol

masdelasOlim

ecularoverd

a fórmulaode4carbotrico, esiferentes. Esl,cuyafórm

r completammalesdeomolecularssufórmulaeneisómeros

pírica de uroducesiem

O nCO

ldeCnH2nO

entaque1mproducido

12·n+2·n+

O conlacet

1molCO22,4LCO

1

portantoe

tanonacuy

ros de caden:

– –

buta

puestoquímtáncombinaicoB,tambi78,11 g/moulasempírica

Paraobten

HC12gC1molC

11

arsepuede

mpiadasdeQu

daderaesC4

molecular,nos,unodedecir, quesa fórmulamualestructu

mente 2,16 g.delacetonaadesarrolladsyencasoaf

una cetonampreCO yH

O +nH O

producenm

moldegaseseráden·2

16=(14·n

tona:

1molCnH2nnmolCO

lpesomole

yafórmulaes

ena, ni de p

–CHO

anal

micogaseosoadoscon0,07ién formadool, que contiasymolecul

ner la fórmu

molH1gH

=1mm

obtenerlaf

uímica.Volume

4H10 .

se trata deloscualesee tiene cuse correspourales:

g de una ce

a.daynómbreafirmativo,fo

saturada eH O,deacue

molesdeCO

encondicio22,4L.Cons

+16)g/mo

nO14n+161mol

culardelac

s –CO–

posición, ni

oA, formado774gdeHyoexclusivamiene 2,3065laresdelosc

ula empírica

molHmolC

fórmulamo

en1.(S.Menar

e unesunuatroonde

etona satur

ela.ormúlelosyn

es CnH2nO.erdoconlar

O .

nesnormaliderando,ad

l

gCnH2nOCnH2nO

cetonaesM

– .

ópticos, pe

–

2‐metil

oexclusivamyquesumasmenteporC yg de C comcompuestos

a se relacion

formu

lecular:

rgues&F.Latre

ada se obti

nómbrelos.

Al quemarreacción:

esocupa22demáslama

=2,16gCnH

=14·4+16

ero sí tiene

–CHO

lpropanal

menteporCsamolares2yH,esunambinados conquímicosAy

(

nan losmol

ulaempırica

e)

iene 2,7 litr

(Galicia

r un comp

2,4L,entonasamolecul

H2nO

6=72

e 2 isómero

CyH, se sab26,04g/molsustancia lín 0,1935 gyB.(CastillayLeón

lesde átom

a: CH

99

ros en

a2007)

puesto

cesellarde

os de

bequel.OtroíquidadeH.

n2007)

mosde


26,04gA=n 1molC12gC1molC

+1molH1gH1molH

n=2

Fórmulamolecular:C2H2

CompuestoB. Paraobtener la fórmula empírica se relacionan losmolesde átomosdecadaelemento:

0,1935gH2,3065gC

12gC1molC

1molH1gH

=1molHmolC

formulaempırica: CH

Conlamasamolarsepuedeobtenerlafórmulamolecular:

78,11gB=n 1molC12gC1molC

+1molH1gH1molH

n=6

Fórmulamolecular:C6H6

2.38. En un tiempo, los bifenilos policlorados (PCB) fueron ampliamente usados en laindustriaquímica,pero seencontróque representabanun riesgopara la saludyelmedioambiente.LosPCBcontienen solamentecarbono,hidrógenoycloro.ElAroclor‐1254esunPCBconunamasamolarde360,88g· .Lacombustiónde1,5200gdeAroclor‐1254produce2,2240gde (g)mientrasque lacombustiónde2,5300gproduce0,2530gde

.a)CalculacuántosátomosdeclorocontieneunamoléculadeAroclor‐1254.b)Escribelafórmulaempíricadelcompuesto.c)Calculaelporcentajeenpesodecloroquecontieneelcompuesto.d)Dibujalaestructuramoleculardelcompuesto.


a‐b) Para evitar errores de redondeo resulta más útil calcular primero la fórmulamoleculardelAroclorysimplificandoestaobtenerlafórmulaempírica.

ElCcontenidoenelAroclorsedeterminaenformadeCO .

2,2240gCO1,5200gAroclor

1molCO44gCO

1molC1molCO

360,88gAroclor1molAroclor

=12molC

molAroclor

ElHcontenidoenelAroclorsedeterminaenformadeH O.

0,2530gH O2,5300gAroclor

1molH O18gH O

2molH1molH O

360,88gAroclor1molAroclor

=4molH

molAroclor

ElClcontenidoenelAroclorsedeterminapordiferencia.

360,88gAroclor 12molC12gC1molC 4molH

1gH1molH

1molAroclorgCl

1molCl35,5gCl

=6molCl

molAroclor

LafórmulamolecularoverdaderaesC12H4O6,porloquecadamoléculadeAroclor‐1254contiene6átomosdecloro.

Simplificandolaanterior,seobtienequelafórmulaempíricaosencillaes C6H2O3 .

c)ElporcentajedecloroenelAroclor‐1254es:

6molCl1molAroclor

35,5gCl1molCl

1molAroclor

360,88gAroclor100=59%Cl

Cuesti

d)La

2.39.quempide:a)Havolumb) Indescoc) Sareduc

(Dato

a)Padel cestadobtie

ElC

ElH

ElO

La fóempí

b)Degeneungrdos ádecirentrefórm

ionesyProble

aestructura

Un compuman totalmeallar lafórmmende1,2Ldicaynombonocido.abiendo queccióndaund

o.Constante

araevitarercompuesto Xdo gaseosoenelamasa

M 2,9g

Ccontenido

6,6gCO 2,9gX

Hcontenido

2,7gH O2,9gX

Ocontenido

59,1gX

órmulamoleíricaeslam

eacuerdocoraldelosalrupoOH.Paátomos de Hrqueexisteeotros,deumulasestruct

masdelasOlim

moleculard

uesto orgániente2,9gde

mulaempíricLa1atmy2bracuatrop

e la oxidaciódeterminado

eR=0,082a

rroresdereX y simplifiexiste commolar:

0,082atm1

enelcompu

1molCO44gCO

enelcompu

1molH O18gH O

enelcompu

3molC111

ecular o verisma.

onlafórmulcoholessataran=3,laH entre la fundobleenunaldehídoturalesdecu

mpiadasdeQu

delcompues

ico está conedichocom

caymolecul5°C.posibles fórm

ón del compoalcohol,de

tm·L·

dondeoresuicando estamportamient

L mol1 K1

1atm 1,2L

uestoXsed

1molC1molCO

5

uestoXsed

2molH1molH O

uestoXsed

12gCmolC 6

1molX

rdadera es

ulageneraldturadosseráfórmuladebfórmulamonlaceenlaeoodeunacuatrocompu

uímica.Volume

stopodríase

2,2’

nstituido popuestoseob

lardelcomp

mulasestruc

puesto desceterminacuá

· )

ultamásútiobtener lato ideal, po

1 25 273

eterminaen

59,1gX1molX

=3

determinaen

59,1gX1molX

=

determinapo

6molH1g1mo

C3H6 . Com

deloshidroáCnH2n+2O,beríaserC3olecular obtestructura,cetona,deuuestoscomp

en1.(S.Menar

er:

alaqueco

’,4,4’,5,5’‐he

or carbono,btienen6,6

puestosabie

cturalesque

conocido daálesdichoco

ilcalcularpfórmula em

or medio de

K 59,1

nformadeC

3molCmolX

nformadeH

6molHmolX

ordiferencia

gHolH gO

11

mo no se p

carburossayaqueunáH8O,comostenida y la dluegocompunalcoholopatiblescon

rgues&F.Latre

orresponde

xacloro‐1,1’

hidrógenogde y

endoque los

ecorrespond

un ácido compuesto.

rimerolafómpírica. Supe la ecuació

g mol1

CO .

H O:

a:

molO6gO

=1mm

uede simpli

aturados,CnátomodeHseobservaudel alcoholuestosposideunéteresafórmula

e)

elnombre

’‐bifenilo(P

y oxígeno.2,7gde

s2,9gocup

danalcomp

carboxílico y

(Canarias

órmulamoleponiendo quón de estad

molOmolX

ificar, la fór

H2n+2,lafórHsesustituyunadiferencsaturado, qiblespodríainsaturadoason:

101

CB)

Si se.Se

anun

puesto

y por

s2008)

ecularue endo se

rmula

rmulayeporciadequierenser,s.Las


Propanalopropionaldehído

Acetonaopropanona

1‐Propen‐1‐ol

Metoxieteno

c)ComoporreduccióndelcompuestoXseobtieneunalcohol,elcompuestoXdebeserunaldehídoounacetona;perosialoxidarloseobtieneunácidocarboxílicodebetratarsedeun aldehído, ya que la función oxigenada debe encontrase en un átomo de carbonoprimario.Porlotanto:

CompuestoXPropanal

AlcoholprocedentedelareduccióndeX1‐Propanol

ÁcidoprocedentedelaoxidacióndeXPropanoico

2.40.Elmentolesunalcoholsecundariosaturado,queseencuentraenlosaceitesdementa;seempleaenmedicinayenalgunoscigarrillosporqueposeeunefectorefrescantesobrelasmucosas.Unamuestrade100,5mgsequemaproduciendo282,9mgde y115,9mgde

;enunexperimentodistintosehadeterminadoelpesomoleculardelmentolresultandoserde156g.¿Cuáleslafórmulamoleculardelmentol?

(Murcia2008)

ElCcontenidoenelmentolsedeterminaenformadeCO :

282,9mgCO 100,5mgmentol

1mmolCO 44mgCO

1mmolC1mmolCO

156mgmentol1mmolmentol

=10mmolC

mmolmentol

ElHcontenidoenelmentolsedeterminaenformadeH O:

115,9mgH O100,5mgmentol

1mmolH O18mgH O

2mmolH1mmolH O

156mgmentol1mmolmentol

=20mmolH

mmolmentol

ElOcontenidoenelmentolsedeterminapordiferencia:

156mgmentol 10mmolC12mgC1mmolC 20mmolH

1mgH1mmolH

1mmolmentol=

16mgOmmolmentol

16mgOmmolmentol

1mmolO16mgO

=1mmolO

mmolmentol

LafórmulamolecularoverdaderadelmentolesC10H20 .


2.41.Lacombustiónde0,216gdeuncompuesto formadoporC,HyOproduce0,412gdey0,253gde .

a)Obténlafórmulaempíricadeestecompuesto.b) Escribe la fórmula estructural, y su correspondiente nombre químico, de dos posiblesisómerosdelcompuesto.c)Indica,encadaunodelosisómeros,lahibridacióndelosorbitalesdelosátomosdeCyO.d)Escribelaecuacióndecombustióndelcompuesto.

(Galicia2008)

a)ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO :

0,412gCO1molCO44gCO

1molC1molCO

=9,36·103molC

ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH2O:


2molH1molH O

=2,81·102molH

ElOcontenidoenelcompuestosedeterminapordiferencia:

0,216gX 9,36·103molC12gC1molC

2,81·102molH1gH1molH

=0,076gO

0,076gO1molO16gO

=4,72·103molO

Relacionandotodaslascantidadesconlamenorseobtienelafórmulaempírica:

9,36·103molC

4,72·103molO=2

molCmolO

2,81·102molH

4,72·103molO=6

molHmolO

formulaempırica:C2H6O

b)Lafórmulaestructuraldedosisómeroses:

Alcoholetílicooetanol Dimetiléterometoximetano

c)EnlosdosisómeroslosátomosdeCyOparticipanenenlacessencillos,porlotanto,elmodelodehibridaciónquepermiteexplicarlaspropiedadesdeamboscompuestostendráqueser:hibridación ,entodosloscasos.

d)Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndecombustióndelcompuestoes:

C

C

OC

O

C

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

Hsp3

sp3

sp3sp3

sp3

sp3


C2H6 (l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2 (l)

2.42. El laboratorio de control de calidad de cierta industria química efectúa análisis dematerias primas que se utilizan en la fabricación de sus productos. Al analizar ciertocompuesto orgánico que sólo contiene C eH, se determinó que en la combustión de unamuestrade0,6543gseproducían2,130gdedióxidodecarbonoy0,6538gdeagua.Ademásse sabe que 0,540 g de dicho compuesto ocupan un volumen de 299,9mLmedidos a lapresión de 640 mmHg y 35°C. Determina las fórmulas empírica y molecular de estecompuesto.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(PreselecciónValencia2008)

ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuestoXysimplificandoestaobtenerlafórmulaempírica.Considerandoqueestesecomportadeformaidealsepuedecalcularlamasamolardelmismo:

M=0,540g 0,082atm·L·mol 1·K 1 35+273

640mmHg·299,9mL760mmHg1atm

103mL1L

=54g·mol1


2,130gCO 0,6543gX

1molCO 44gCO

1molC1molCO

54gX1molX

=4molCmolX

ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O.

0,6538gH O0,6543gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

54gX1molX

=6molHmolX

La fórmula molecular del compuesto X es C4H6. Simplificándola, se obtiene la fórmulaempírica, C2H3 .

2.43.UnaarcillatípicadeMoróutilizadaenlafabricacióndebaldosasdepastarojatienelasiguientecomposición:

Sustancia Otras%enpeso68,219,27,74,9

Calculael%enpesodeSi,AlyFequecontienelaarcilla.(Valencia2008)

Tomando como base de cálculo 100 g de arcilla, los porcentajes de cada uno de loselementosseleccionadosson:

68,2gSiO100garcilla

1molSiO60gSiO

1molSi1molSiO

28gSi1molSi

100=31,8%Si

19,2gAl O100garcilla

1molAl O102gAl O

2molAl

1molAl O27gAl1molAl

100=10,2%Al

7,7gFe O100garcilla

1molFe O159,8gFe O

2molFe

1molFe O55,9gFe1molFe

100=5,4%Fe


2.44. Si se emplean cubiertos de plata, no se deben comer con ellos huevos revueltos opasadosporagua,porquelonormalesqueseennegrezcan,alformarsesulfurodeplata,porreacción de aquella con el azufre de los aminoácidos característicos de las proteínas delhuevo.Allimpiarlos,sevaelsulfurodeplata,yconello,aunquenolocreas,variosmillonesdeátomosdeplata.Siuntenedorde80gramosdepeso,conunporcentajedeplatadel85%,despuésdeunabuenadietaabasehuevos,hacombinadoel0,5%desuplataen formadesulfuro.Calcule:a)Elnúmeroaproximadodeátomosdeplataqueseperderánenlalimpiezadeltenedor.b)Si laplataenorfebrería tieneunprecioaproximadode10€porgramo,¿quécoste,sinconsiderarlosdetergentesempleados,supondráesalimpieza?

(Murcia2009)

a)Lamasadeplataquepierdeeltenedores:

80gtenedor85gAg

100gtenedor0,5gAg(combinada)100gAg(total)

=0,34gAg

Elnúmerodeátomosdeplataes:

0,34gAg1molAg107,9gAg

6,022·1023atomosAg

1molAg=1,9·1021átomosAg

b)Elcosteenplatadellavadodeltenedores:

0,34gAg10€1gAg

=3,4€

2.45.UnamezcladeNaBry contieneun29,96%deNaenmasa.Calcula:a)Elporcentajeenmasadecadacompuestoenlamezcla.b)Elporcentajeenmasadesodiodecadacompuesto.

(Córdoba2009)

a)Paradeterminarlacomposicióndelamezclaseplanteanlassiguientesecuaciones:

xgNaBr+ygNa SO =100gmezcla

xgNaBr1molNaBr102,9gNaBr

1molNa1molNaBr

+

+ygNa SO1molNa SO132gNa SO

2molNa

1molNa SO=29,96gNa

1molNa23gNa

Como se parte de 100 g demezcla el resultado proporciona la composición expresadacomoporcentajeenmasa:

x=39,1%NaBry=60,9%

b)ElporcentajedeNacadacompuestoes:

1molNa1molAgBr

23gNa1molNa

1molNaBr102,9gNaBr

100=22,4%Na

2molNa1molNa SO

23gNa1molNa

1molNa SO132molNa SO

100=34,8%


2.46. Cierto compuesto orgánico presenta la siguiente composición centesimal (enmasa):C=62,1%;H=10,3%yO=27,6%.Además,a100°Cy1atmelcompuestoseencuentraenfasegaseosaytieneunadensidadde1,9g/L.Determinasufórmulamolecular.



M=1,9g·L 1 0,082atm·L·mol 1·K 1 100+273 K

1atm=58,1g·mol 1

ParaobtenerlafórmulamoleculardelasustanciaX:

62,1gC100gX

1molC12gC

58,1gX1molX

=3molCmolX

10,3gH100gX

1molH1gH

58,1gX1molX

=6molHmolX

27,6gO100gX

1molO16gO

58,1gX1molX

=1molOmolX

formulamolecular:C3H6O

2.47. Se indican a continuación lasmasas atómicas relativas y la composición isotópica delmagnesioyantimonio:

=23,9850(78,60%) =25,9826(11,29%) =24,9858(10,11%)=122,9042(42,75%) =120,9038(57,25%)

Conestosdatoscalculalamasamoleculardel .(Valencia2009)(Valencia2011)

LasmasasatómicasmediasdeloselementosMgySbson,respectivamente:

78,60at Mg23,9850uat Mg

+10,11at Mg24,9858uat Mg

+11,29at Mg25,9826uat Mg

100atMg=24,31u

57,25at Sb120,9038uat Sb

+42,75at Sb122,9042uat Sb

100atSb=121,76u

LamasamoleculardelMg Sb es:

3atMg24,31uatMg

+2atSb121,76uatSb

=316,45u

2.48.Setomóunamuestrade0,2394g·deunnuevofármacocontralamalariaysesometióaunaseriedereaccionesenlaquetodoelnitrógenodelcompuestosetransformóennitrógenogas.Recogidoestegasocupóunvolumende19mLa24°Cy723mmHg.Cuandosequemaunamuestrade6,478gdeestemismofármacoseobtienen17,57gde y4,319gde .SesabequeelcompuestoformadoporC,N,HyO,yquelamasamolaresde324g.¿Cuálessufórmulamolecular?



ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuestoXapartirdesumasamolar.


17,57gCO6,478gX

1molCO44gCO

1molC1molCO

324gX1molX

=20molCmolX


4,319gH O6,478gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

324gX1molX

=24molHmolX

Lacantidad,enmoles,deN obtenidoes:

n=723mmHg·19mL

0,082atm·L·mol 1·K 1 24+273 K

1atm760mmHg

1L

10 mL=7,4·10 4molN

7,4·10 4molN0,2394gX

2molN1molN

324gX1molX

=2molNmolX



1gH1molH 2molN

14gN1molN

1molX=32

gOmolX

32gOmolX

1molO16gO

=2molOmolX

La fórmula molecular o verdadera esC20H24N2O2.

Se trata de la quinina cuya fórmulaestructurales:

2.49.Lareacciónentre50gdealuminioenpolvoyenexcesodebromolíquidoproduce494gdeuncompuesto.Deduzca:a)Eltipodereacciónylamasadebromoenestecompuesto.b)Lafórmulamoleculardelcompuestosisumasamolaresde534g· ·.

(Baleares2010)

a)LareacciónentreAl(s)yBr (l)debeserdeoxidación‐reducción.Enlamisma,elAlsedebedeoxidaraAl yelBrsedebereduciraBr .

DeacuerdoconlaleydeLavoisier,lamasadeBrcontenidaenelcompuestoes:

494gcompuesto–50gAl=444gBr

b)Paraobtenerlafórmulamoleculardelcompuesto:

50gAl494gcompuesto

1molAl27gAl

534gcompuesto1molcompuesto

=2molAl

molcompuesto

444gBr494gcompuesto

1molBr80gBr

534gcompuesto1molcompuesto

=6molBr

molcompuesto


LafórmulamoleculardelcompuestoesAl2Br6.

2.50.Sesabeque loselementospresentesen lavitaminaCsonC,HyO.Enunaexperienciaanalítica se realizó la combustión de 2,0 g de vitamina C, en presencia de la cantidadnecesariadeoxígeno,yseobtuvieron3,0gde y0,816gde .a)HallalafórmulaempíricadelavitaminaC.b)AunquenosedisponedeldatodelamasamolardelavitaminaC,sesabequesuvalorestácomprendidoentre150y200g/mol.Determinasufórmulamolecular.


a)ElCcontenidoenlavitaminaCsedeterminaenformadeCO :

3,0gCO1molCO44gCO

1molC1molCO

=6,82·10 molC

ElHcontenidoenlavitaminaCsedeterminaenformadeH O:


2molH1molH O

=9,07·10 molH


2,0gvitC 6,82·10 molC12gC1molC

9,07·10 molH1gH1molH

=1,091gO

1,091gO1molO16gO

=4,72·10 molO

Relacionandotodaslascantidadesconlamenorseobtienelafórmulaempírica:

6,82·10 molC

6,82·10 molO=1

molCmolO

3molC3molO

9,07·10 molH

6,82·10 molO=1,33

molHmolO

4molH3molO

formulaempırica:C3H4O3

b)Lamasamolardelcompuestomássencilloes:

M=3molC12gC1molC

+4molH1gH1molH

+3molO16gO1molO

=88g·mol 1

ComolamasamolardelavitaminaCdebeestarcomprendidaentre150y200,entonceslamasa molar debe ser el doble del valor calculado, 176 g·mol . Por tanto la fórmulamoleculardelavitaminaCesC6H8O6.

2.51.LasaldeEpsomesunsulfatodemagnesioconunadeterminadacantidaddeaguadecristalización, ·x .Cuandosedeshidratancompletamente30gdesaldeEpsom,atemperaturaadecuada,lapérdidademasaobservadaesde15,347g.Determinaelvalordex.

(Valencia2010)

LarelaciónmolarentreH OyMgSO es:

15,347gH O30 15,347 gMgSO

1molH O18gH O

120,3MgSO1molMgSO

=7mol

mol


2.52.Aveceselmétodogravimétricopermitedescubrirnuevoscompuestos.Porejemplo, lagravimetríadelácidobóricopermiterevelarlaexistenciadeuncompuestoX.Alcalentarelácidobóricosedescomponeendosetapasacompañadasdedisminucióndemasadelsólido.En la primera se produce el compuesto X y, por encima de 110°C el compuesto X sedescomponeasuvez:

(s)X(s)+ (g)

X(s) (s)+ (g) (lasecuacionesnoestánajustadas)Resultadosdelosexperimentos:

T/°C 40 110 250

m/g 6,2 4,4 3,5

CalculelafórmulaempíricadelcompuestoX.(Valencia2010)

Lasmasasdecadaelementocontenidasenlamuestrainicialde6,2gdeH BO son:

6,2gH BO1molH BO61,8gH BO

1molB

1molH BO10,8gB1molB

=1,08gB


3molH

1molH BO1,0gH1molH

=0,30gH


3molO

1molH BO16,0gO1molO

=4,82gO

LamasadeH Oquesepierdeenlaprimerareacciónes:

6,2gH BO –4,4gX=1,8gH O

Lasmasasdehidrógenoyoxígenocontenidasenlos1,8gdeH Oeliminadason:


2molH1molH O

1,0gH1molH

=0,20gH

1,8gH O–0,20gH=1,60gO

Deacuerdoconla leydeconservacióndelamasa, lasustanciaXestáconstituidapor lassiguientescantidades:

0,30gH(inicial)–0,20gH(eliminado)=0,10gH(enX)

4,82gO(inicial)–1,60gO(eliminado)=3,22gH(enX)

1,08gB(inicial)–0,00gB(eliminado)=1,08gB(enX)

RelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilladeX:

1,08gB1molB10,8gB

=0,10molB

0,10gH1molH1gH

=0,10molH

3,22gO1molO16gO

=0,20molO

0,20molO0,10molB

=2molO1molB

0,10molH0,10molB

=1molH1molB


LafórmulaempíricaosencillaqueseobtieneparaelcompuestoXesHBO2.

2.53. El cobre cristaliza en una red cúbica centrada en las caras (o cúbica deempaquetamientocompacto)ysudensidadesde8,95g/ a20°C.¿Cuáleslalongituddelaaristadelaceldaunidad?

(Datos.Masaatómicarelativadeloro=63,55;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Valencia2010)

Segúnseobservaenlafigura,unaredcúbicacentradaenlascarascontiene4átomos:

8atomos(vertices)8

+

+6atomos(caras)

2=

=4átomos

Apartirdeladensidadsepuedeobtenerelvolumendelaceldillaunidad:

1cm3Cu8,95gCu

63,55gCu1molCu

1molCu

6,022·1023atomos4atomoscubo

=4,72·1023cm3

cubo

Apartirdelvolumensepuedeobtenerlaaristadelcuboa:

a= 4,72·1023cm3=3,61·108cm1cm

107nm=0,361nm

2.54.Uncompuestodebarioyoxígenodefórmuladesconocidasedescomponetérmicamenteliberando366mLdeoxígeno,medidosa273,1Ky1atmdepresión,yunresiduode2,5gdeBaOpuro.Indicalafórmulaempíricadelcompuestodesconocidoysumasainicial.

(Baleares2011)

Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndelcompuestodesconocidoes:

Ba O (s)BaO(s)+O (g)

Elnúmerodemolesdeátomosdeoxígenoliberadoses:

366mLO1LO

10 mLO1molO22,4LO

2molO1molO

=3,27·102molO

Elnúmerodemolesdeátomosdebarioquequedanenelresiduoes:

2,5gBaO1molBaO153,5gBaO

1molBa1molBaO

=1,63·102molBa

Larelaciónmolarentreamboselementoses:

3,27·102molO1,63·102molBa

=2molOmolBa

Formula:BaO2

DeacuerdoconleydeconservacióndelamasadeLavoisier,lamasademuestrainiciales:


2,5gBaO+3,27·102molO16gO1molO

=3,023g

(Ha sido necesario corregir un dato del problema para evitar que saliera un resultadoabsurdoenlaresolución).

2.55.Laesmeraldaesunapiedrapreciosadecolorverde,variedaddelmineraldenominadoberilo, cuya fórmula es .Esmuy valoradadebidoa su rareza,puesdesde laantigüedad se descubrieron piedras preciosas de color verde como lamalaquita, pero laesmeraldaeslaúnicacristalina.Sunombresignificapiedraverdeysuverdeestanespecialqueensuhonor,se ledenominaverdeesmeralda.ElmayorproductordeesmeraldasenelmundoesColombiaseguidoporBrasil.Sucoloresmásomenosintensodebidoalavariaciónentreelnúmerodeátomosdeberilioyaluminio.Paraunaesmeraldade10quilates(1quilate=200mg),calcular:a)Losmolesdeátomosdeberilio.b)Eltotaldeátomosdeoxígeno.c)Porcentajedealuminioysilicio.d) Ordenar todos los elementos que forman la esmeralda, de acuerdo a su radio yelectronegatividad.

(Murcia2011)

Elnúmerodemolesdeesmeraldaes:

10quilates200mg1quilate

1g

10 mg1molBe Al Si O537gBe Al Si O

=3,7·103molBe Al Si O

a)Elnúmerodemolesdeátomosdeberilioenlamuestraes:

3,7·103molBe Al Si O3molBe

1molBe Al Si O=1,1· molBe

b)Elnúmerodeátomosdeoxígenoenlamuestraes:

3,7·103molBe Al Si O18molO

1molBe Al Si O=6,7·102molO

6,7·102molO6,022·10 atomoO

1molO=4,0· átomoO

c)Elporcentaje(enmasa)deAlySienlaesmeraldaes:

2molAl1molBe Al Si O

1molBe Al Si O537gBe Al Si O

27gAl1molAl

100=10,1%Al

6molSi1molBe Al Si O

1molBe Al Si O537gBe Al Si O

28gSi1molSi

100=31,3%Si

d) Siendo elementos de diferentes periodos, Be y O (n = 2) y Al y Si (n =3), el factordeterminante del tamaño es el número de capas electrónicas, por tanto, Al y Si tienenmayortamañoqueBeyO.

Respecto elementos de un mismo periodo, es la carga nuclear efectiva el factordeterminantedel tamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelementoquetienemayornúmeroatómicoloquehacequelaatracciónnuclearseamayor,portanto,eltamañoserámenor.

Atendiendoloscriteriosanteriores,elordencrecientedetamañosatómicos(pm)es:


O(73)<Be(112)<Si(117)<Al(143)

La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvaloresde la energíade ionización, I, y de la afinidad electrónica,AE, de formaque aumenta alaumentarambaspropiedades.

La electronegatividad de un elemento es mayor cuanto menor es su radio atómico ycuantomayoressucarganuclearefectiva.Portanto,laelectronegatividaddeunátomoenun:

‐grupo:disminuyeaumentarelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.

‐periodo:aumentaalaumentarelvalordelnúmeroatómico.

Elordencrecientedeelectronegatividad(segúnPauling)deloselementosdadoses:

Be(1,57)<Al(1,61)<Si(1,90)<O(3,44)

2.56.Unaaminaprimaria que contieneun carbono quiral, tiene la siguiente composicióncentesimal:65,753%deC,15,068%deHy19,178%deN.Sisesabequesumasamolecularesmenorde100,determinalafórmulaestructuraldedichaaminaynómbrala.

(Canarias2011)

RelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilladelaaminaX:

65,753gC1molC12gC

=5,48molC

15,068gH1molH1gH

=15,07molH

19,178gN1molN14gN

=1,37molN

5,48molC1,37molN

=4molC1molN

15,07molH1,37molN

=11molH1molN

LafórmulaempíricaosencillaqueseobtieneparalaaminaXes C4H11N .

Comolamasamolecularesmenorque100ylamasadela fórmulamás sencilla es 73, el valor de n debe ser 1,portanto,lafórmulamoleculardelaaminaesC4H11N.

Teniendo en cuenta que posee un carbono quiral, sufórmulaestructuralysunombreson:

1‐metilpropilamina

2.57.SesabequeloselementospresentesenellimonenoCeH.Apartirde10kgdelimonesseextrajeron240gde limoneno.En lacombustiónde2,56gde limoneno,con lacantidadnecesariadeoxígeno,seobtuvieron8,282gde y2,711gde .a)Hallalafórmulaempíricadellimoneno.b)Aunquenosedisponedeldatode lamasamolardel limoneno,sesabequesuvalorestácomprendidoentre120y150g/mol.Determinasufórmulamolecular.


a)ElCcontenidoenellimonenosedeterminaenformadeCO :


8,282gCO1molCO44gCO

1molC1molCO

=0,188molC

ElHcontenidoenellimonenosedeterminaenformadeH O:


2molH1molH O

=0,301molH

Relacionandoambaslascantidadesseobtienelafórmulaempírica:

0,301molH0,188molC

=1,6molHmolC

16molH10molC

formulaempırica:C10H16

b)Lamasamolardelcompuestomássencilloes:

M=10molC12gC1molC

+16molH1gH1molH

=136g·mol1

Comolamasamolardel limonenodebeestarcomprendidaentre120y150,entonces lafórmulamolecularcoincideconlaempírica.

Lafórmulaestructuraldellimonenoes:

2.58.Porcombustiónde0,2345gdeuncompuestoorgánicoque sólocontieneC,HyO seobtienen0,48gdedióxidodecarbono.Alquemar0,5321gdelmismocompuestoseobtienen0,3341 gdeagua. Ladensidaddel compuesto orgánico en estado gaseoso, respectode ladensidad del nitrógeno, es de 3,07, en lesmismas condiciones de presión y temperatura.Calculadlafórmulaempíricaymoleculardelcompuesto.

(Valencia2011)

ParafacilitarloscálculossedeterminapreviamentelafórmulamoleculardelcompuestoXy simplificándola se obtiene la fórmula empírica. Para ello es preciso determinarpreviamentelamasamolardelasustancia.Considerandocomportamientoideal:

ρX=3,07ρN2MX

Vmolar=3,07

MN2

VmolarMX=3,07 28g·mol

1 =86g·mol1

ElCcontenidoenelcompuestosedeterminaenformadeCO :

0,48gCO0,2345gX

1molCO44gCO

1molC1molCO

86gX1molX

=4molCmolX

ElHcontenidoenelcompuestosedeterminaenformadeH O:

0,3341gH O0,5321gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

86gX1molX

=6molHmolX



1gH1molH

1molXgO

1molO16gO

=2molOmolX

LafórmulamolecularoverdaderaesC4H6O2


Simplificandolaanteriorseobtienequelafórmulaempíricaosencillaes C2H3O .

2.59.Elclorurodesodioesunsólidoiónicoquecristalizaenunaredcúbicacentradaenlascarasdeaniones,conloscationesocupandoloshuecosoctaédricos.a)Dibujalaceldaunidad.b)Indicaelíndicedecoordinacióndelcatiónydelaniónysupoliedrodecoordinación.c)ExplicalarazónporlaqueasignamosalclorurodesodiolafórmulaNaCl.d)Justificalafórmulaquecorrespondealaceldaunidad.e)Losradiosdelosiones y son0,95·10 y1,81·10 cm,respectivamente.Calculaladensidaddelclorurodesodio.f) En los sólidos iónicos es frecuente la existencia de defectos reticulares, y comoconsecuencia,lanoestequiometría.¿Cuántosanionesclorurofaltan,pormoldecompuesto,enuncristalquetienedefórmula , ?¿Cuálserálafórmuladeunamuestradeclorurodesodioenlaquefaltan13milmillonesdecationessodioporcadamoldeanionescloruro?


a‐c)Enun empaquetamientode esferas segúnuna red cúbica centrada en las caras, lasesferasquedefinenelretículocristalinosesitúanenlosvérticesycentrodelascarasdeuncubo.Enelcasodeunsólidoiónico,untipodeiones,elquedefineelretículo(cationeso aniones, pues las posiciones catiónicas y aniónicas son intercambiables), se sitúa enestasposicionesy,elotro tipode iones,ocupará la totalidaddehuecosoctaédricos,quecoincidenconloscentrosdelasaristasyelcentrodelcristal.

Porejemplo,enelcasodelNaCl,sepuedesuponerquelosanionesclorurosesitúanen los vértices y en los centros de lascarasdelcubo,mientrasqueloscationessodioocupan los centrosde las aristasyelcentrodelcristal.

Lafraccióndecadaionenunaestructuracúbicadependedelaposiciónqueocupeenésta.EnelcasodelNaClelnúmerodeionesporceldaunidades:

aniones cationes

8aniones(vertice)·18=1anion

6aniones(cara)·12=3aniones

12cationes(arista) ·14=3cationes

1cation(centro) ·1 =1cation

4aniones 4cationes

b)El índicede coordinacióndel catiónydelaniónes6:6Elpoliedrodecoordinaciónesunoctaedro.

Por lo tanto,seasignaalclorurodesodio la fórmulaNaCl,porqueuncristal idealdecloruro de sodio está formado por un empaquetamiento compacto de iones, con igualnúmerodecationesydeaniones.Enlossólidosiónicoslafórmulacorresponde,portanto,


a la fórmulaempírica.Noesunafórmulamolecular,puesen lossólidos iónicos,comoelclorurosódico,noexisteunaunidaddiscreta,conexistenciareal,“unamolécula”,formadaporuncatiónsodioyunanióncloruro.

d)Comosehavistoenelapartadoanterior,lafórmuladelaceldaunidades:Na4Cl4.

e)Paracalcularladensidad,esnecesariodeterminarpreviamenteelvolumendelaceldillaunidad,yparaconoceréstelalongituddelaarista.

Como los iones situados en una arista se encuentran tangentes, la longitud de la aristavienedeterminadapordosveceselradiodelaniónydosveceselradiodelcatión:

a=2R +2R

a=2 0,95·10 +1,81·10 cm=5,52·10 cm

V=a3= 5,52·10 cm 3=1,68·10 cm3

Relacionandomasayvolumen:

58,5g·mol

1,68·10 cm3·celda

1mol

2·6,022·1023iones8iones1celda

=2,31g·cm

f)Sifaltan 1−0,98 molesdeionesCl :

0,02molCl6,022·1023ionesCl

1molCl=1,2·1022iones

Sifaltan1,3·10 ionesNa :

1,3·10 ionesNa1molNa

6,022·1023ionesNa=2,16·10 molNa

Lafórmulaqueseobtienees:

1 2,16·10 molNa

1molCl=0,9999999999998molNa

1molClNa0,9999999999998Cl

Noobstante,lafórmulaesNaClyaquedeberíanfaltarmásionesparaquenosecumplieralaestequiometría1:1.

2.60.Enunrecipientede0,15Lseintroducen323mgdeunhidrocarburoa25°Cy1,25atmdepresión.Seprocedealadedichohidrocarburoyseobtienen1,01gdedióxidodecarbonoy 414mg de agua como productos de dicho proceso.Determinar de qué hidrocarburo setrataynombrarlo.


Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelhidrocarburo X y, simplificando esta, obtener la fórmula empírica. Suponiendo que enestadogaseosoeste se comporta comogas ideal,pormediode laecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:


M=323mg 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1,25atm·0,15L1g

103mg=42,9g·mol 1

ElCcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeCO :

1,01gCO 323mgX

103mgX1gX

1molCO 44gCO

1molC1molCO

42,9gX1molX

=3molCmolX

ElHcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeH O:

414mgH O323mgX

103mgX1gX

1molH O18gH O

2molH1molH O

42,9gX1molX

=6molHmolX

LafórmulamolecularoverdaderaesC3H6.

A la vista de la fórmula molecular se observa que se ajusta a la de las olefinas,hidrocarburos insaturados con un doble enlace. Se trata del propeno cuya fórmulasemidesarrolladaes – = .

2.61. El ibuprofeno es un compuesto químico muy demandado en farmacia por suspropiedadescomoanalgésico,antiinflamatorioyantipirético(paracombatirlafiebre).EstemedicamentocontieneC,HyOyparasudeterminaciónanalíticaserealizólacombustiónde2,06gdelcompuestoconlacantidadadecuadadeoxígeno,obteniéndose5,72gdedióxidodecarbono y un volumen de 2,901 L de vapor de aguamedidos a 120°C y 1 atmósfera depresión.a)Hallalafórmulaempíricadelibuprofeno.b)Aunquenodisponemosdeldatode lamasamoleculardel ibuprofeno, sabemos que suvalorestácomprendidoentre180y220g/mol.Determinalafórmulamolecular.


a)ElCcontenidoenelibuprofenosedeterminaenformadeCO .

5,72gCO1molCO44gCO

1molC1molCO

=0,13molC

ElHcontenidoenelibuprofenosedeterminaenformadeH O.Considerandoqueestatienecomportamientoideal

n=1atm·2,901L

0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K=0,09molH O

0,090molH O2molH1molH O =0,18molH

ElOcontenidoenelibuprofeno(IBU)sedeterminapordiferencia:

2,06gIBU 0,13molC12gC1molC

0,18molH1gH1molH

=0,32gO

0,32gO1molO16gO

=0,02molO

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilladelibuprofeno.

Cuesti

Lam

Comoestála fóC13H

ionesyProble

0,13mo0,02mo

0,18molH0,02mol

masamolard

M=13mo

o la masa mcomprendidrmula moleH18O2.

masdelasOlim

lClO

=6,5momo

HO=9,0

molmol

delcompues

olC12gC1molC

molar del cdaentre180ecular del i

mpiadasdeQu

olColO

13m2m

HO

18mo2mo

tomássenc

+18molH

compuesto0y220,quibuprofeno

uímica.Volume

molCmolO

olHolO

cilloes:

1gH1molH

+2

más sencilleredecirques la mism

en1.(S.Menar

formul

2molO16g1mo

louema,

rgues&F.Latre

laempırica:

gOolO

=206g

e)

C13H18O2

g·mol 1

117


3.CUESTIONESdeGASES

3.1.Losgasesidealesson:a)Gasesquenocontaminan.b)Gasescuyasmoléculassonapolares.c)Gasesquecumplenlaecuacióndeestadodelosgasesideales.d)Gasesnobles.

(O.Q.L.Murcia1996)

Los gases tienen comportamiento ideal a presiones bajas y temperaturas altas que escuandocumplenlaecuacióndeestado.


3.2. A lasmismas condiciones de presión y temperatura, la relación entre la densidad deloxígenoyladelhidrógenoes:a)16b)11/6c)8d)1/8

(O.Q.L.Murcia1996)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO yH :

ρ

ρ=

pMRTpMRT

ρ

ρ=M

M

ρ

ρ=322=16


3.3.Aciertapresión( ),unrecipientede10Lcontienenitrógenoa273K.Silatemperaturaasciendea546Klanuevapresión( )será:a) = /10b) =2 c) = /2d) =10

(O.Q.L.Murcia1996)

DeacuerdoconlaleydeCharles:

p1T1=p2T2

Sustituyendo:

p1p2=T1T2

273546

=12p2=2p1



3.4.Con12Ldehidrógenoy5Ldeoxígeno,¿cuántoslitrosdevapordeaguasepuedenobtener?Todoslosgasesseencuentranmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.a)12b)17c)10d)5


LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH yO es:

2H (g)+O (g)2H O(g)

De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes2LdeH con1LdeO producen2LdeH O.

Larelaciónvolumétricaymolares:

V

V=125=2,4

Comolarelaciónmolares>2,indicaqueel eselreactivolimitantequeseconsumecompletamenteydeterminalacantidaddeH Oqueseforma:

5LO2LH O1LO

=10L


3.5.Calculelaconcentracióndeaguaenlafasegasa25°C,silapresióndevapordeaguaaestatemperaturaes3,17kPa.a)0,0313Mb)0,00128Mc)0,0884Md)55,4Me)0,142M

(Dato.R=8,314J· · )(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Córdoba2011)

Apartirdelaecuacióndeestadodeungasidealsepuedeescribirque:

c=nV=

pRT

Sustituyendo:

c=3,17kPa

8,314J·mol ·K 273+25 K103Pa1kPa

1m3

103L=0,00128M


3.6.¿Enquécondicionesseasemejamásungasrealaungasideal?a)Abajaspresionesybajastemperaturas.b)Abajaspresionesyaltastemperaturas.c)Aaltaspresionesybajastemperaturas.d)Cuandoseencuentreencondicionesnormales.

(O.Q.L.Murcia1997)


Ungasrealseasemejamásaungasidealabajaspresionesyaltastemperaturas,yaqueenesascondicionesnoexistenlasfuerzasintermolecularesqueharíanqueelgasselicuase.


3.7.EnunadeterminadaexperienciaunvolumenVdeuncompuestoorgánicogaseosonecesitó,para su combustión completa un volumen 3,5 V de oxígeno, ambos medidos en igualescondiciones de presión y temperatura. ¿Cuál de las siguientes sustancias será el compuestoorgánico?a)Metanob)Etanoc)Propanod)Butano

(O.Q.L.Murcia1997)

Las ecuaciones químicas correspondientes a la combustión de los cuatro alcanos mássencillosson:

CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(g)

C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H2O(g)

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(g)

C H (g)+132O (g)4CO (g)+5H2O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaque relación de volúmenes O /hidrocarburo es 3,5/1 es la correspondiente a lacombustióndeletano,C H .


3.8.Ladensidaddeloxígenoendeterminadascondicionesdepresiónydetemperaturaes1,312g· .¿Cuálseráladensidaddelhidrógenoenlasmismascondiciones?a)0,082g· b)1,000g· c)0,164g· d)0,059g·

(O.Q.L.Murcia1997)


ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO yH :

ρ

ρ=

pMRTpMRT

ρ

ρ=M

M

Sustituyendo:

ρ =1,312g·L 1 2g·mol32g·mol

=0,082g·L 1



3.9. Si se introducen masas iguales de oxígeno y nitrógeno gaseosos en dos recipientescerradosdeigualvolumen,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Enambosrecipienteshayelmismonúmerodemoléculas.b)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoesinferioraladelrecipientedenitrógeno.c)Enelrecipientedeoxígenohayunmayornúmerodemoléculas.d)Elnitrógenotienemayorenergíacinéticamediapormol.e)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoessuperioraladelrecipientedenitrógeno.

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)

(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)(O.Q.L.CastillaLaMancha2009)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Madrid2009)

a)Falso.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagas:

1gN1molN28gN

LmoleculasN

1molN=

L28

moleculasN

1gO1molO32gO

LmoleculasO

1molO=

L32

moleculasO

b)Verdadero.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagasyqueambosestánalamismatemperaturaT:

p =1gN

1molN28gN RT

V=

RT28V

atm

p =1gO

1molO32gO RT

V=

RT32V

atm

p >p

c) Falso. Suponiendo que se introduce en el recipiente 1 g de cada gas, según se hademostrado en el apartado a) haymásmoléculas de N ya que este tienemenormasamolar.

d) Falso. Suponiendoque se introduce en el recipiente 1 g de cada gas y que ambos seencuentran a la misma temperatura, de acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann,laenergíacinéticasólodependedelatemperaturaabsoluta:

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

e)Falso.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob).


3.10. Las llamadas condiciones normales de presión y temperatura se definen de formaarbitrariacomo:a)273Ky76mmHgb)25°Cy1,0atmc)273°Cy76torrd)273Ky1,0atm


Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1,0atm(760mmHg)y0°C(273K).



3.11.Indiquecuáleslaproposicióncorrecta:a)1moldeclorurodesodioocupa22,4L.b)1moldenitratodepotasioocupa22,4L.c)1moldenitratodesodioocupa22,4L.d)En22,4Ldegas,encondicionesnormales,hay6,022·10 moléculas.e)Elaguayelácidoacético( )soninmiscibles.f)Elaguayelbenceno( )sonmiscibles.g)Cuandosequeman2molesdemetanoseproducen22,4Lde .h)Cuandosequeman22,4Ldemetanoseproducen44,8Lde .i)Sireaccionan22,4Ldehidrógenocon22,4Ldeoxígenoseobtienen36gdeagua.j)36gdeaguay73gdeácidoclorhídricotienenalgoencomún.

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2005)

a‐b‐c)Falso.22,4LeselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyelNaCl,KNO yNaNO ,endichascondicionesesunsólido.

d)Verdadero.22,4LeselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyelCOendichascondicionesesungas.

e)Falso.Soncompletamentemisciblesdebidoalaformacióndeenlacesintermolecularesporpuentesdehidrógenoentrelasmoléculasdeaguaylasdeácidoacético.

f) Falso. Son completamente inmiscibles debido a que no es posible la formación deenlacesintermolecularesentrelasmoléculasdeaguaylasdebenceno.

g)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelCH es:

CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l)

RelacionandoCH yCO ysuponiendocondicionenormales:

2molCH1molCO1molCH

22,4LCO1molCO

=44,8LCO

h)Falso.RelacionandoCH yCO ysuponiendocondicionenormales:


1molCO1molCH

22,4LCO1molCO

=22,4LCO

i)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH es:

2H (g)+O (g)2H O(g)

ElvolumendeH Ocorrespondientea36gdeH Oes:

36gH O1molH O18gH O

22,4LH O1molH O

=44,8LH O

Losvolúmenesdadosnoestánenrelación2:1:2.

j)Verdadero.Ambascantidadessecorrespondencon2molesdesustancia:

36gH O1molH O18gH O

=2molH O73gHCl1molHCl36,5gHCl

=2molHCl


Lasrespuestascorrectassondyj.

(Lasdiferentespropuestasestánrepartidasentrelascincoolimpiadas).

3.12.Volúmenesiguales(alamismapresiónytemperatura)detresgasesA,ByCdifundenseparadamentea travésdeun finísimo tubodevidrio.Lamasamoleculardecadaunodeelloses,A=30,B=15,C=67.Deaquísededuceque:a)ElgasCeselqueinviertemenostiempoendifundirse.b)ElgasBeseldemenordensidad.c)EltiempoinvertidoporelgasAeseldobledelinvertidoporelgasB.d)LasmoléculasdelgasC tienenunaenergíacinéticamediamayorque lasmoléculasdelgasB.e)ElgasAeseldemayordensidad.

(O.Q.N.Burgos1998)

a) Falso.De acuerdo con la ley deGraham las velocidades de difusión o efusión de dosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:

uu

=MM

ElgasCeselque tienemayormasamolar (M =67),por tanto,eselquemás tardaendifundirse.

b)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:

ρ=p·MRT

El gasB es el que tienemenormasamolar (M =15),por tanto, es el que tienemenordensidad.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeGraham,larelacióndevelocidadesdedifusiónentrelosgasesAyBes:

uu

=MM

uu

=1530

=0,7

Silarelacióndevelocidadesnoes2,larelaciónentrelostiemposdedifusióntampocoloes.

d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:


e)Falso.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:

ρ=p·MRT

El gas A no es el que tienemayormasamolar (M = 30), por tanto, no es el que tienemayordensidad.



3.13.Unrecipientecerradocontienedosmolesde alatemperaturade30°Cypresiónde5atm. Se quiere elevar la presióna11atmpara lo cual se inyectauna cierta cantidaddeoxígenoqueseráiguala:a)1,6molesb)2,4molesc)6,4molesd)4,0molese)Nosetienensuficientesdatosparacalcularlo.

(O.Q.N.Burgos1998)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

p=p +p

Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pO2=p·yO2=pnO2

nN2+nO2

Sustituyendo:

6atm=11atmnO2

2+nO2nO2=2,4mol


3.14.Calcule lahumedadrelativasi lapresiónparcialdelvapordeaguaenelairees28,0Torra303K.Lapresióndevaporelaguaa30°Ces31,6Torr.a)88,6%b)11,4%c)47,0%d)12,9%e)53,0%

(O.Q.N.Burgos1998)

Lahumedadrelativa,φ,sedefinecomo:

φ=ppo

pi=presionparcialp°=presiondevaporalatemperaturaT

Sustituyendo:

φ=28,0Torr31,6Torr

=0,86688,6%


3.15. ¿Quévolumendeoxígeno reaccionarácompletamente conunamezclade10 dehidrógenoy20 demonóxidodecarbono?(Todoslosvolúmenesmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura).a)10 b)15 c)20 d)30

(O.Q.L.Murcia1998)


LasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeH yCOson:

2H (g)+O (g)2H O(g)

2CO(g)+O (g)2CO (g)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,elvolumendeO consumidoencadareacciónes:

10cm H1cm O2cm H

=5cm O

20cm CO1cm O2cm CO

=10cm O

V =15


3.16.¿Cuáleslalíneagráficaquesedeberíaobteneralrepresentar,enundiagramadeejescartesianos,lapresiónalaqueestásometidaunamasagaseosadenitrógeno,(Y),frentealainversadelvolumenocupadopordichamasa,(X),atemperaturaconstante:

a)A

b)B

c)C

d)D

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Asturias2010)

LaleydeBoylediceque:

“para una masa de gas a temperatura constante, la presión y el volumen sonmagnitudesinversamenteproporcionales”.

SuexpresiónmatemáticaespV=ctey larepresentacióngráficadepvs.Vesunacurvacomo la C. No obstante si se representa p vs. 1/V se obtiene una recta que pasa por elpunto(0,0).


3.17.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgases,lasmoléculasdeungasideal:a)Debenmoversetodasconlamismavelocidad.b)Handeserpartículasminúsculasycargadaseléctricamente.c)Debenatraersefuertementeentresí.d)Ocupanunvolumendespreciable.

(O.Q.L.Murcia1998)

a)Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,es imposiblequetodas lasmoléculasdeungassemuevanconlamismavelocidad.

b)Falso.Lasmoléculassonpartículasminúsculasperosoneléctricamenteneutras.

c) Falso. Las fuerzas intermoleculares sólo existen en el instante del choque entremoléculas.

YA

B

C

D X


d)Verdadero.Elvolumenocupadopor lasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.


3.18.Dosgasestienenlassiguientescaracterísticas:Gas Volumen(L) Temperatura(K) presión(atm)

A 2,00 250 3,00 B 2,00 500 6,00LarelaciónmoléculasdeA/moléculasdeBes:a)1/1b)2/1c)1/2d)1/4


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagassecalculacon:

n=pVRT

Relacionandoambosnúmerosseobtienelarelaciónentrelasmoléculas:

nA=3·2250·R

=6

250R

nB=6·2500·R

=12

500R

nn

=

6250R12

500R

nn

=11


3.19.Unabotelladeaceroquecontieneoxígenocomprimidosoportaunapresióninternade25atmósferasalatemperaturade20°C.Bajolosefectosdelsoladquierelatemperaturade53°Cyentonceslapresióninterioresde:a)31,0atmb)24,3atmc)29,2atmd)27,8atm



p1T1=p2T2

Sustituyendo:

25atm20+273 K

=p2

53+273 Kp2=27,8atm



3.20.Enunamezcladenitrógenoyoxígenoenlaquehaydoblenúmerodemolesdeoxígenoquedenitrógeno,silapresiónparcialdenitrógenoes0,3atm.Lapresióntotalserá:a)0,6atmb)0,9atmc)1,2atmd)1,5atm


De acuerdo con la ley deDalton de lasmezclas gaseosa, la presiónparcial de un gas secalculamediantelaexpresión:

pA=p·yA=pnA

nA+nB

Sielnúmerodemolesdeungaseseldoblequeeldelotro,supresiónparcialtambiénseráeldoble:

pO2=pnO2

nN2+nO2

pN2=pnN2

nN2+nO2

pO2pN2

=p

nO2nN2+nO2

pnN2

nN2+nO2

pO2

0,3atm=2nN2nN2

Seobtiene,pO2=0,6atm.


3.21.Sedisponedeunrecipientede1,16L,conunmanómetroincorporadoqueseñala800mmdemercuriodepresión y en elque estánmezclados17,604gdedióxidode carbono,4,813gdemetanoy5,602gdemonóxidodecarbono.Lapresiónparcialdecadaunodelosgasespresentesesde:a)Dióxidodecarbono465mm,metano213mmymonóxidodecarbono122mm.b)Dióxidodecarbono300mm,metano235mmymonóxidodecarbono265mm.c)Dióxidodecarbono355mm,metano227mmymonóxidodecarbono218mm.d)Dióxidodecarbono355mm,metano267mmymonóxidodocarbono178mm.



pA=p·yA=pnA

nA+nB+nC

Elnúmerodemolesdecadagases:

nCO2=17,604gCO21molCO244gCO2

=0,4molCO2

nCH4=4,813gCH41molCH416gCH4

=0,3molCH4

nCO=17,604gCO1molCO28gCO

=0,2molCO

Lapresiónparcialejercidaporcadagasenelrecipientees:


pCO2=800mm0,4molCO2

0,4molCO2+0,3molCH4+0,2molCO=355mm

pCH4=800mm0,3molCH4


pCO=800mm0,4molCO



3.22.LahipótesisdeAvogadro:a)Permitedistinguirentregasesidealesygasesreales.b) Explica la ley de los volúmenes de Gay‐Lussac suponiendo que las moléculas de loselementosgaseososcomunessondiatómicas.c)Establecequeelvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemoles.d)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesmúltiples.e)Explicalaleydeconservacióndelamasa.f)Dicequetodoslosgasessedilatanenlamismaproporciónconlatemperatura.g)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesdefinidas.h)Explicaque1moldecualquiergascontiene6,022·10 moléculas.i)Explicalaleydeconservacióndelaenergía.j)PermiteexplicarlateoríadeBohr.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2007)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Murcia2012)

LahipótesisdeAvogadroquediceque:

“volúmenes iguales de cualquier gas,medidos en idénticas condiciones de presión ytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas”,

puso fin a la discusión existente entre Dalton y Gay‐Lussac. Para Dalton los elementosgaseosos estaban formados por átomos, mientras que la ley de Gay‐Lussac sólo teníaexplicaciónsiselesconsiderabamoléculasdiatómicas.

DaltonH(hidrógeno)+O(oxígeno)HO(agua)

Gay‐Lussac2H (hidrógeno)+O (oxígeno)2H O(agua)

Porotrapartedeacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:

V=nRTp

SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueResunaconstantesetieneque:

V=nk

Elvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemolesdelmismo.

Lasrespuestascorrectassonbyc.

(Esta cuestión está propuesta en diferentes olimpiadas repitiéndose algunas de lasopciones,deahíquesehayadecididounificarlastodasenunaúnicacuestión).


3.23. Si se comparan 1mol de y 2moles de neón, en condiciones normales, se puedeafirmarque:a)Contienenelmismonúmerodemoléculas.b)Tienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Ocupanelmismovolumen.d)Tienenlamismavelocidadcuadráticamedia.e)Tienenlamismavelocidaddeefusión.

(O.Q.N.Almería1999)

a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodepartículasdeNeeseldoblequelasdeCl .Además,elNeesungasinerteynoformamoléculas.

b) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:


Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelNeeseldoblequeelocupadoporelCl .

d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidades cuadráticasmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

LavelocidadcuadráticamediadelNeesmayoryaquetienemenormasamolar.

e) Falso.De acuerdo con la ley deGraham las velocidades de difusión o efusión de dosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:

uNeu

=M

MNe

LavelocidaddeefusióndelNeesmayoryaquetienemenormasamolar.


3.24.Siunamezclagaseosaestáformadapormasasidénticasdehelioymonóxidodecarbono,¿cómoseránsuspresionesparciales?a)Iguales.b)LadelCOserámayorporsermásgrandesumolécula.c)Ladelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodepartículas.d)Ladelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodemoléculasde .



Suponiendoquelamezclacontiene1gdecadagasyconsiderandocomportamientoideal,la presión parcial ejercida por un gas en un recipiente de volumen V a determinadatemperaturaTesproporcionalalnúmerodemolesdegas:

p=nRTV

Elnúmerodemolesdecadagases:

1gHe1molHe4gHe

=0,250molHe

1gCO1molCO28gCO

=0,036molCO

a)Falso.Sielnúmerodemolesesdiferentelaspresionesparcialestambiénloserán.

b) Falso. La propuesta es absurda ya que el tamaño de las moléculas no influye en lapresiónqueéstasejerzan.

c)Verdadero.SielnúmerodemolesdeHeesmayorqueeldeCOtambiénloeselnúmerodemoléculas.

d)Falso.LapropuestaesabsurdayaqueelHeesungasinerteynoformamoléculas.


3.25.Unrecipientecerradocontieneunamezclade1volumendeoxígenocon2volúmenesdehidrógenoenequilibriotérmico,luego:a)Elhidrógenoyeloxígenotendránlamismapresiónparcial.b)Habráelmismonúmerodemoléculasdecadagasenlamezcla.c)Laenergíacinéticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma.d)Lavelocidadcuadráticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma.

(O.Q.L.Murcia1999)

a)Falso.

pH2=pO2


pH2=p·yH2=pnH2

nH2+nO2

pO2=p·yO2=pnO2

nH2+nO2

nH2=nO2

DeacuerdoconlaleydeAvogadro:

V=k·n siendokelvolumenmolar

VH2k=VO2kVH2=VO2

Loqueescontrarioalapropuesta:

VH2=2VO2


b) Falso. Según se ha explicado en el apartado anterior, el número de moles y porconsiguiente,eldemoléculasdeH eseldoblequeeldeO .

c) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:


d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestánalamismatemperatura(equilibriotérmico)tienenlamismaenergíacinéticamedia,pero al tener diferente masa sus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

u=3RTM


LasmoléculasdeH tienenmayorvelocidadcuadráticamediayaelH tienemenormasamolar.


3.26. El volumen de amoníaco que se puede obtener con 5 litros de nitrógeno gaseoso y9litrosdehidrógenogaseoso,midiendotodoslosgasesenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,es:a)14Lb)6Lc)10Ld)Esnecesarioconocerlosvaloresdepresiónytemperatura.

(O.Q.L.Murcia1999)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es:

N (g)+3H (g)2NH (g)

De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes1LdeN con3LdeH producen2LdeNH .

Larelaciónvolumétrica(molar)es:

9LH5LN

=1,8

Como la relaciónmolar es < 3 quiere decir que sobraN , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH formado:

9LH2LNH3LH

=6L



3.27.Unamezclagaseosaestáformadapor4milimolesde porcadamilimoldeNe.¿CuálserálapresiónparcialdelNe?a)1/4delapresióntotalb)3/4deIapresióntotalc)1atmósferad)1/5deIapresióntotal



pA=p·yA=pnA

nA+nB+nC

Lapresiónparcialejercidaporcadagasenelrecipientees:

pH2=p4mmolH2

4mmolH2+1mmolHe

pHe=p1mmolHe

4mmolH2+1mmolHe

pH2pHe

=4

Lapresióntotaldelamezclaes:

p=pH2+pHep=5pHepHe=p5


3.28.Se sabeque40,4gdeungasnobleocupanelmismovolumenque8g deHeen lasmismascondicionesdepresiónytemperatura.¿Dequégasnoblesetrata?a)Neb)Arc)Krd)Xe


DeacuerdoconlaleydeAvogadro,siambosgasesocupanelmismovolumenenidénticascondiciones de presión y temperatura, es que se trata demuestras gaseosas integradasporelmismonúmerodepartículas(moles):

molesX=molesHe

40,4gX1molXMgX

=8gHe1molHe4gHe

M=20,2g mol 1

Esamasamolarcorrespondealgasinerteneón,Ne.



3.29.¿Cuálde lassiguientesafirmaciones,relacionadas todascon la leydeAvogadroysusconsecuencias,esfalsa?a) Volúmenes iguales de hidrógeno y dióxido de azufre ( ) medidos en condicionesnormales,contienenelmismonúmerodemoléculas.b) Dos volúmenes de hidrógeno y un volumen demetano ( )medidos en lasmismascondicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdehidrógeno.c)Volúmenes igualesdedióxidodecarbono( )ymetano( )medidosen lasmismascondicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdecarbono.d)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor3molesdeátomosdecloroes,aproximadamente,de33,6 .e)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor1moldeátomosdecualquierelementogaseosoes,aproximadamente,de11,2 .

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2009)

LahipótesisdeAvogadroquediceque:

“volúmenes iguales de cualquier gas,medidos en idénticas condiciones de presión ytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas.

V=nRTp

SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueResunaconstantesetieneque:

V=nk

Elvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol .

UnmoldecualquiergasestáintegradoporunnúmerodeAvogadro,L,demoléculas.

a) Verdadero. Si los volúmenes son iguales, el número de moles también lo es y, porconsiguiente,tambiénelnúmerodemoléculas.

b)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales:

2VLH1molH22,4LH

LmoleculasH

1molH=

L11,2

moleculasH

VLCH1molCH22,4LCH

2molH1molCH

LmoleculasH

1molH=

L11,2

moleculasH

c)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales:

VLCO1molCO22,4LCO

1molC1molCO

LatomosC1molC

=L

22,4atomosC

VLCH1molCH22,4LCH

1molC1molCH

LatomosC1molC

=L

22,4atomosC

d)Verdadero.

3molCl1molCl2molCl

22,4LCl1molCl

=33,6LCl

e)Falso.SuponiendoquesetratedeungasinertecomoelHe:

1molHe22,4dm He1molHe

=22,4dm He



3.30.Considerandoaplicables losmodelosdegas ideal y la teoría cinéticadegases, seríacorrectoafirmarque:a)Inclusoatemperaturasmuyaltas,esprobableencontraralgunasmoléculasconvelocidadprácticamentenula.b)Sóloseconsideranlasinteraccionesentremoléculasdetipoatractivo.c)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungaseslavelocidadmásprobablequevaatenerunamolécula.d) La velocidadmedia de lasmoléculas de y las de es lamisma para unamismatemperatura.e)Elvolumendelasmoléculasenelmodelovaadependerdelamasamoleculardelgas.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2002)

a) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla deenergíacinéticasmedias,loquequieredecirquetodaslasmoléculasnotienenquetenerlamismavelocidad.


b)Falso.Deacuerdocon la teoría cinético‐moleculardeBoltzmann, las interaccionesdetipoatractivosólosetienenencuentaenelinstantedelchoque.

c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,lavelocidadmediaseconsiderateniendoencuentatodaslasmoléculasdegas,estonoquieredecirquetodaslasmoléculastenganlamismavelocidad.

d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidades cuadráticasmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:

u=3RTM


LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar.

e) Falso. El volumen que ocupan las moléculas no tiene nada que ver con la masamoleculardelgas.


3.31. Considere que se está comprimiendo un gas en un recipiente cerrado, ¿cuál de lassiguientesafirmacionesesfalsa?a)Disminuyeelvolumen.b)Aumentalatemperatura.c)Elnúmerodemolespermanececonstante.d)Disminuyeladensidad.e)Disminuyelaentropía.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2008)

a)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoylequediceque:


“para una masa de gas a temperatura constante la presión y el volumen sonmagnitudesinversamenteproporcionales”

Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloquedisminuyeelvolumen.

b)Verdadero.Sisecomprimeungasseaproximanlasmoléculasqueloformanporloquepuedenaparecerenlacesintermolecularesentreestas.Siemprequeseformaunenlacesedesprendeenergíay,portanto,aumentalatemperaturadelgas.

c)Verdadero.Elnúmerodemolesdegassólodependedelnúmerodemoléculasque lointegren, si se aumenta la presión lo único que se hace es aproximar lasmoléculas delmismo.

d) Falso. Considerando comportamiento ideal, la densidad de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloqueaumentasudensidad.

e)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,si se comprime un gas se aumenta la presión por lo que disminuye el volumen y lasmoléculaspierdencapacidaddedesordenarse,esdecir,disminuyelaentropíadelgas.


3.30.¿Cuáldelassiguienteslíneasgráficasnorepresentaelcomportamientoidealdeungas?

a)b)c)d)e)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Baleares2009)

a)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles:

VT=cte

b)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles:

pT=cte

c‐d)Verdadero.LasgráficascorrespondenalaleydeBoyle:

pV=cte

e)Falso.Paraungasideallarepresentacióncorrectasería:

T

p

T

pV

T

V

V

p

1/V

p



3.32. La combustión completa de 0,336 de un hidrocarburo gaseoso, medidos encondiciones normales, produce 0,06 moles de dióxido de carbono. ¿Cuántos átomos decarbonotienecadamoléculadelhidrocarburo?a)1b)2c)4d)6e)8

(O.Q.N.Murcia2000)

En lacombustióndelhidrocarburo, todoelCdelmismose transformaenCO yelHenH O:

C H (g)+ x+y4O (g)xCO (g)+

y2H O(l)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlosátomosdeCdelhidrocarburoC H :

0,06molCO0,336dm C H

22,4dm C H

1molC H1molC1molCO

=4molC

mol


3.33. Si se duplica el volumen de una cierta masa gaseosa manteniendo constante sutemperatura:a)Aumentansupresiónysuentropía.b)Suentropíasereducealamitadysupresiónseduplica.c)Disminuyensupresiónysuentropía.d)Supresióndisminuyeperosuentropíaaumenta.

(O.Q.L.Murcia2000)

DeacuerdoconlaleydeBoylequediceque:

“para una masa de gas a temperatura constante, la presión y el volumen sonmagnitudesinversamenteproporcionales”.

Sielvolumenseduplica, lapresiónsereduce lamitad,y laentropíaaumenta,yaquealaumentar el volumen las partículas estánmás separadas y aumenta su capacidad paradesordenarse.

pV=0,082nTR²=0,999

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0 0,2 0,4 0,6 0,8

pV(atm·L)

nT(mol·K)

pVvs.nT



3.34.Alasmismascondicionesdepresiónytemperaturalarelaciónentrelasdensidadesdeloxígenoydeungasdesconocidoes0,451.Elgasdesconocidodebeser:a)Monóxidodecarbonob)Dióxidodemononitrógenoc)Dióxidodecarbonod)Cloro

(O.Q.L.Murcia2000)


ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO ydelgasX:

ρ

ρX=

pMRTpMXRT

ρ

ρX=M

MX

Sustituyendo:

MX=32g·mol1

0,452=71g·mol 1Elgases


3.35. ¿Cuálde las siguientes sustancias, en estadogaseoso,necesitarápara su combustióncompletaunvolumendeoxígenotripledelpropio,medidosambosalamismapyT?a) b) c) d)


Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndelascuatrosustanciasson:

CH OH(g)+32O (g)CO (g)+2H O(g)

C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H O(g)

C H OH(g)+3O (g)2CO (g)+3H O(g)

C H (g)+152O (g)6CO (g)+3H O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaque relacióndevolúmenesO /compuestoes3/1es la correspondiente a la combustióndel (etanol).



3.36.Elvolumenmolardeungasa3,5atmy75°Ces:a)8,15Lb)22,4Lc)300Ld)Ningunadelasanteriores.

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.CastillayLeón2000)

Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasenesascondicionesdepyTes:

V=1mol 0,082atm·L·mol ·K 75+273 K

3,5atm=8,15L


3.37.Ungastieneunadensidadde1,96g/Lencondicionesnormales.¿Cuáldelossiguientesgasespuedeser?a) b) c) d)


Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas puede determinarsemediantelaexpresión:

ρ=p·MRT

Sustituyendo:

M=1,96g·L 0,082atm·L·mol ·K 273K

1atm=43,9g·mol gas:


3.38.Sisecalientan200mLdeungasdesde10°Ca20°Cmanteniendoconstanteselnúmerodemoléculasylapresión,elvolumenqueocuparáseráaproximadamente:a)50mLb)200mLc)450mLd)207,1mL



V1T1=V2T2

200mL10+273 K

=V2

20+273 KV2=207,1mL



3.39.Serecogeunamuestradeoxígenosobreagua25°C.Lapresióndevapordelaguaaesatemperaturaesiguala23,8mmHg.Silapresióntotales500mmHg,laspresionesparcialesdeloxígenoydelaguason:a)476,2mmHgel y23,8mmHgel b)250mmHgel y250mmHgel c)500mmHgel y0mmHgel d)Ningunadelasanteriores.


DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

ptotal=pO2+p°pO2=50023,8=476,2mmHg


3.40.Dadaslassiguientesafirmacionesindicacuálessoncorrectas:1)Lavelocidadconquesemuevenlasmoléculasenungasdependedelatemperatura.2)Alaumentarlatemperaturadisminuyelaenergíacinéticadelasmoléculas.3)Exceptoapresionesmuyelevadas,elvolumendeunamoléculagaseosaesmuypequeñoenrelaciónconelvolumendelrecipiente.4)Enelestadolíquidoysólidolasmoléculasnuncainteraccionanentresí.

a)1b)1y3c)4d)1y2


1)Verdadero.De acuerdo con la ecuacióndeMaxwell, la velocidadde lasmoléculas esdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta:

u=3RTM


2) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadelasmoléculasdegasaumentaconlatemperaturaabsoluta:


3)Verdadero.Cuandolaspresionessonbajas,losgasestienentendenciaaexpandirseyelvolumenocupadoporlasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas.

d)Falso.Lasinteraccionesentremoléculassonmuygrandesenelestadosólidoylíquido.


3.41.Laconstanteuniversaldelosgases,R,sepuedeexpresardelassiguientesformas:1)8,31cal/mol·K 2)0,082atm·L/mol·K3)8,31kPa· /mol·K 4)1,98J/mol·K

a)1b)2y3c)4d)1y2



Elvalor2sepuedeobtenerapartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales.Sabiendoque1moldegasa1atmy273Kocupaunvolumende22,4L:

R=1atm·22,4L1mol·273K

=0,082atm·Lmol·K

Losvalores1y4tienenlasunidadesintercambiadasentresí.

Cambiandolasunidadesdelvalor2seobtieneelvalor3:

R=0,082atm·Lmol·K

1dm1L

101,3kPa1atm

=8,31kPa·dmmol·K


3.42.Sabiendoque ladensidaddeungasrespectode ladelhelioes iguala19,5;yque lamasaatómicarelativadelHees4,¿cuáldebeserlamasamolarrelativadedichogas?a)19,5b)39,0c)58,5d)78,0

(O.Q.L.Murcia2001)


ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelHeydelgasX:

ρXρHe

=

pMXRTpMHeRT

ρXρHe

=MX

MHeMX=19,5(4g·mol )=78,0g·


3.43.Sepesaunrecipientecerradoquecontiene enestadogaseosoaunadeterminadapresiónytemperatura.Esterecipientesevacíaysellenacon gaseosoalamismapresiónytemperatura.Señalelaproposicióncorrecta:a)Elpesodelvaporde esigualalpesodel .b)Elnúmerodemoléculasde y esdiferente.c)Elnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontiene esigualalnúmerodeátomoscuandocontiene .d)Elnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontiene es2vecesmayorquecuandocontiene .

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Murcia2005)

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo:

n=pVRT

a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,M,sondiferenteslasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:


m=MpVRT

b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.

c)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perolamoléculadeO esdiatómicaydeNH tetraatómica,porloqueelnúmerodeátomosenelrecipienteesdiferenteencadacaso.

d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perocomolamoléculadeO esdiatómicaydeNH tetraatómica,porloqueelnúmerodeátomosenelrecipienteconNH eseldoblequeenelquecontieneO .


3.44. Se hacen reaccionar completamente 1,00 L de (acetona) y 4,00 L de . Elvolumenocupadoporlosproductoses:a)6,00Lb)22,4Lc)44,8Ld)67,2Le)Ningunodelosvolúmenesindicados.


Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelaacetonaes:

C H O(g)+4O (g)3CO (g)+3H O(g)

De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes1LdeC H Ocon4LdeO producen3LdeCO y3LdeH O.

Comolascantidadesdereactivossonestequiométricasseforman6Ldeproductos.


3.45. Se tienen dos matraces de vidrio del mismo volumen, cerrados y a una mismatemperaturade25°C.ElmatrazAcontiene2gdehidrógenoyelmatrazBcontiene32gdeoxígeno.Indiquesialgunadelassiguientesafirmacionesesfalsa:a)Losdosrecipientescontienenigualnúmerodemoles.b)Losdosrecipientestieneninicialmentelamismapresión.c)Siseelevalatemperaturade25°Chasta50°Cenlosdosmatraces,lapresiónenAseguirásiendoigualalapresiónenB.d)Siseponenencomunicaciónlosdosmatraces,lapresiónentotalserálamismaenAyenB,ysuvalorseráeldobledelapresióninicialalsumarselaspresiones.


a)Verdadero.Elnúmerodemolesdeambosgases:

2gH1molH2gH

=1molH 32gO1molO32gO

=1molO

b)Verdadero.Sielnúmerodemolesdeambosgasesesidénticolaspresionesqueejercentambiénloson:

p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

VL=24,4V

atm


p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

VL=24,4V

atm

c)Verdadero.Silatemperaturaseelevahastalos50°C,lasnuevaspresionesson:

p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K

VL=26,5V

atm

p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K

VL=26,5V

atm

d)Falso.Alconectarambosmatraceslapresióneslamismaencadamatrazyeslamismaque existía antes de conectarlos, ya que si el número demoles es el doble, el volumentambiénloes:

p=2mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K

2VL=26,5V

atm


3.46.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Paradeterminarlamasamoleculardeungas,suponiendocomportamientoideal,lomásadecuadoespesarunvolumenconocidoatemperaturasbajasypresionesaltas.2)Enigualescondicionesdepresiónytemperatura,dosmolesdeHeocuparánelmismovolumenque1molde .3)Aigualdaddetemperatura,todoslosgasestienenlamismaenergíacinética.4)Avolumenconstante,lapresióndeungasesinversamenteproporcionalalatemperatura.

a)2y3b)1y4c)1,2y3d)Solo3


1) Incorrecto. Para que un gas tenga comportamiento ideal y así poder aplicarle laecuacióndeestado,pV=nRT,esprecisoqueseencuentresometidoatemperaturasaltasypresionesbajas.

2)Incorrecto.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,enigualescondicionesdetemperaturaypresión,dosmolesdeHeocupandoblevolumenque1moldeN .

3)Correcto.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:


4)Incorrecto.DeacuerdoconlaleydeCharles, lapresiónejercidaporungasavolumenconstanteesdirectamenteproporcionalasutemperaturaabsoluta:

pT=k



3.47.Un recipientecerradocontiene100mLdeungasque secalientedesde10°Ca24°C,manteniendoconstantelapresión,elvolumenresultantees:a)114mLb)100mLc)105mLd)200mL



V1T1=V2T2

100mL10+273 K

=V2

24+273 KV2=105mL


3.48.Dosmolesdeungasocupanunvolumen,V,cuandoseencuentraalapresiónde2atmylatemperaturade25°C.Delassiguientesafirmaciones:

1)Estegasocupaelmismovolumen,V,silapresiónes1atmylatemperatura50°C.2)Unmoldeestegasocupaelmismovolumen,V,alapresiónde4atmy25°C.3)Unmoldeestegasocupaunvolumen,V,aIapresiónde1atmy25°C.4)Losdosmolesdegasocupanunvolumen2V,aIapresiónde2atmy323°C

Indiquecuálescierta:a)Solo1y3b)Solo2y3c)Solo3y4d)Ninguna


Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor2molesdegasa2atmy25°Ces:

V=2mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

2atm=24,44L

1)Incorrecto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor2molesdegasa1atmy50°Ces:

V=2mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K

1atm=52,97L

2) Incorrecto. Considerando comportamiento ideal, el volumenVocupadopor1moldegasa4atmy25°Ces:

V=1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

4atm=6,11L

3)Correcto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor1moldegasa1atmy25°Ces:

V=1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

1atm=24,44L

4)Incorrecto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor2molesdegasa2atmy323°Ces:

V=2mol 0,082atm·L·mol ·K 323+273 K

2atm=48,72L


Ningunarespuestaescorrecta.

3.49.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Sielairesaturadodehumedadya80°Ccontenidoenunmatrazdeunlitro,seenfríahasta50°C,condensaráagua.2)Sielairesaturadodehumedadya80°Ccontenidoenunmatrazdeunlitroseexpandehastaunvolumende10litros,manteniendoconstantelatemperatura,lapresióndelaguadisminuirá.3)Sitenemosdosmatraces,unode10litrosyotrode2litros,conteniendoambosairesaturadodehumedada40°C,lapresiónejercidaporelaguaseráigualenambosmatraces.4)SiungasAyotroBseencuentranenunmismorecipientecerrado,lapresiónparcialdeAyladeBserániguales.

a)Sólo1,2y3b)Sólo1,3y4c)Sólo1y2d)Todas


Lapresiónqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoesdirectamenteproporcionalasutemperatura.

1)Correcto. Si desciende la temperatura del aire, la presión de vapor del agua se hacemenory,portanto,condensaagua.

2)Correcto.Aunquelapresióndevapordelaguasemantieneconstantealnocambiarlatemperaturadelaire,sielgasseexpande,deacuerdoconlaleydeBoyle,lapresiónparcialdelaguadisminuye.

3) Correcto. Si la temperatura del aire es la misma en ambos matraces, la presión devapordelaguadebeserlamismaaunqueelvolumendelosmatraceseadiferente.

4) Incorrecto. Las presiones parciales ejercidas por cada uno de los gases solo seránigualessielnúmerodemolesdecadaunotambiénloes.


3.50.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Aigualdaddetemperatura,lapresiónejercidaporunmoldegasenunmatrazde5litrosesigualalaejercidaporcincomolesenunmatrazdeunlitro.2)Aigualdaddetemperaturayvolumen,6,023·10 moléculasde ejercenigualpresiónque12,046·10 moléculasdeNe.3)Lapresióntotaldeunamezcladegasesessumadelaspresionesparcialesejercidasporcadaunodesuscomponentes.4)Pormuchoqueseaumentelapresión,ungasnopuedelicuarseatemperaturassuperioresasutemperaturacrítica.

a)Solo1b)1y2c)1,2y4d)3y4


1)Incorrecto.Lapresiónejercidaporcadamuestradegases:

p1=1mol·RT

5L=RT5atm


p2=5mol·RT

1L=5RTatm

2)Incorrecto.Lapresiónejercidaporcadamuestradegases:

p =6,023·10 moleculasO ·RT

V

1molO

6,022·10 moleculasO=RTVatm

p =12,046·10 atomosNe·RT

V

1molNe

6,022·10 atomosNe=2RTV

atm

3)Correcto.La leydeDaltonde laspresionesparcialesdiceque lapresióntotaldeunamezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes de lamisma.

4)Correcto.Latemperaturacríticadeungasesaquellaporencimadelacualpormuchoqueseaumentelapresiónelgasnopuedelicuarseyaquelasmoléculassemuevenatalvelocidadqueesimposiblequeseestablezcanfuerzasintermolecularesentreellas.


3.51.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungasaumentaalaumentarsutemperatura.2)Aigualdaddetemperatura,cuantomayorsealamasamoleculardeungasmenorserálavelocidaddesusmoléculas.3)Ungasrealtieneunmayorcovolumencuantomenorseaeltamañodesusmoléculas.4)Paraungasreal,elvalordelfactordecorreccióndelapresiónenlaecuacióndevanderWaals,estantomayorcuantomásfuertesseansusfuerzasintermoleculares.

a)1,2y4b)2y4c)Todasd)3y4


1)Correcto.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:


Siaumentalaenergíatambiénlavelocidaddelapartícula.

2)Correcto.ComoE =½mv ,cuantomayorsealamasa,menorserálavelocidaddelapartícula.

3)Incorrecto.Elcovolumenesunconceptoqueaparececuandoseestudialosgasesreales,yrepresentaelvolumenocupadoporlasmoléculasconstitutivasdelosmismosyquesedeberestaralvolumentotaldelamasadegas,portanto,cuantomenorseaeltamañodelasmoléculasmenoreselcovolumen

4) Correcto. Cuanto mayores sean las fuerzas intermoleculares, mayor es el factor decorreccióndelapresiónymenorelcomportamientoidealquetieneelgas.



3.52.Enunamezclainertedegaseshay3,00·10 moléculasdeAy1,50·10 moléculasdeB.Silapresióntotaldelamezclaes600Torr,laspresionesparcialesdeAyB,enTorr,serán,respectivamente:a)104y416b)100y500c)Nosepuedesaberalnodisponerdeldatodelatemperaturad)259y261

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2007)


pA=p·yA

Lasrespectivasfraccionesmolaresson:

yA=3,00·10 moleculasA

1molALmoleculasA

3,00·10 moleculasA1molA

LmoleculasA +1,50·10 moleculasB1molB

LmoleculasB

=0,167

yA+yB=1yB=1–0,167=0,833

Sustituyendo:

pA=600Torr·0,167=100Torr

pA+pB=600pB= 600 100 Torr=500Torr


3.53.Serecogenitrógenosobreaguaaunatemperaturade40°Cylapresióndelamuestrasemidióa796mmHg.Silapresióndevapordelaguaa40°Ces55mmHg,¿cuáleslapresiónparcialdelnitrógenogas?a)55mmHgb)741mmHgc)756mmHgd)796mmHge)851mmHg

(O.Q.N.Oviedo2002)

Esungashúmedo,esdecirunamezcladelgasyvapordeagua.DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

ptotal=pN2+p°pO2= 796 55 mmHg=741mmHg


3.54.Comparando0,5molde (g)y1,0moldeHe(g)temperaturaypresiónestándar,sepuedeafirmarquelosgases:a)Tienenlamismavelocidaddeefusión.b)Tienenlamismavelocidadmediamolecular.c)Tienenlamismaenergíacinéticamolecular.d)Ocupanvolúmenesiguales.e)Tienenlamismamasa.

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Madrid2011)


a) Falso.De acuerdo con la ley deGraham las velocidades de difusión o efusión de dosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:

uHeu

=M

MHe

LavelocidaddeefusióndelH esmayoryaquetienemenormasamolar.

b) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidades cuadráticasmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:

u=3RTM


LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar.

c) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:


Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.

d)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelHeeseldoblequeelocupadoporelH .

e)Falso.Lamasadeungasdependedesunúmerodemolesydesumasamolar:

0,5molH2gH1molH

=1gH 1molHe4gHe1molHe

=4gHe


(EstacuestióntieneunenunciadosimilaralapropuestaenAlmería1999).

3.55. En determinadas condiciones de presión y temperatura la densidad del oxígeno es1,429g· ;enlasmismascondiciones,ladensidaddelpropanoserá:a)1,964g· b)1,429g· c)1,039g· d)1,568g·

(O.Q.L.Murcia2002)


ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO ydelC H :


ρ

ρ=

pMRTpMRT

ρ

ρ=M

M

Sustituyendo:

ρ =1,429g·dm44g·mol32g·mol

=1,965g·


3.56.Unvendedordeglobostieneunrecipientede30Lllenodehidrógenoalatemperaturade25°Cysometidoaunapresiónde8atm.¿Cuántosglobosde2L,alapresiónde1atmymismatemperatura,podríallenarcontodoelhidrógenodelrecipiente?a)15b)60c)120d)240


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeH es:

n=8atm·30L

RT=240RT

molH

ElnúmerodemolesdeH encadagloboes:

n'=1atm·2L

RT=

2RT

molH

Elcocienteentreambosproporcionaelnúmerodeglobosquesepuedellenar:

nn'=240/RT2/RT

=120


3.57.Entodaslascocinasenlasqueseutilizagas(yaseabutanoopropano)debeexistirunasalidaalexterioralniveldelsuelo;estosedebea:a)Unameracuestiónestética.b)Quetantoelbutanocomoelpropanosonmásdensosqueelaire.c)Losgasesdelacombustiónsonmáspesadosqueelbutanooelpropano.d)Quedeesaformasepuedeevacuarelnitrógenodelaire,conloquelacombustiónserámáseficaz.


Elbutanoypropanosongasesmáspesadosqueelaire,58y44g·mol ,respectivamente,frentea28g·mol ,porloqueanteelpeligroocasionadoporunaposiblefuga,estosgasescaerían al suelo y por la salida pasarían al exterior evitándose su acumulación en unrecintocerrado.



3.58.Sepesaunbalóndevidriocerradoquecontienemetanoencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.Sevacíaysellenadespuésconoxígenoenlasmismascondiciones:a)Elpesodelvapordemetanoesigualalpesodeoxígeno.b)Elnúmerodemoléculasdemetanoeslamitadqueelnúmerodemoléculasde .c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipienteconmetanoesigualalnúmerototaldeátomosdeoxígeno.d)Elpesodelvapordemetanoeslamitaddelpesodeoxígeno.



n=pVRT

a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,Mr,sondiferentes,lasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:

m=MpVRT

b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.

c)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perolamoléculadeO esdiatómicaydeCH pentatómica,porloqueelnúmerodeátomosenelrecipienteesdiferenteencadacaso.

d)Verdadero. Lasmasas de vapor encerradas en cada recipiente vienen dadas por lasexpresiones:

m =MpVRT

m =MpVRT

Larelaciónentreambases:

m

m=M

pVRT

MpVRT

m

m=M

M

m

m=1632

=12


3.59.Dos recipientes cerradosde igualvolumen contienengasesdiferentes,AyB.Losdosgasesestánalamismatemperaturaypresión.LamasadelgasAes1,0g,mientrasqueladelgasB,queesmetano,es0,54g.¿CuáldelossiguientesgasesesA?a) b) c) d) −


DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporelmismonúmerodemoléculasomoles:

nA=nBmA

MA=mB

MB

Sustituyendo:


1,0gMA

=0,54g

29,6g·mol–MA=29,6g·mol

Elvalorobtenidoesmuypróximoa30,0g·mol ,quecorrespondealgas − .


3.60.Segúnlateoríacinético‐moleculardelamateria:a)Loschoquesentrepartículaspuedenserelásticos.b) La velocidad de desplazamiento de las partículas es directamente proporcional a sutemperaturaabsoluta.c)Lasfuerzasderepulsiónentrepartículassonmásimportantesquelasdeatracción.d)Todassonfalsas.


a)Falso.Loschoquesentrelaspartículasnopuedensinodebenserelásticosparaquesemantengalaenergíadelasmoléculas.

b)Verdadero.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasvienedadaporlaexpresión:

u=3RTM


c)Falso.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasfuerzasdeatracciónyrepulsiónsonprácticamente despreciables ya que lamayor parte del tiempo las partículas no chocanentresí.


3.61.Sabiendoque lamasamolardelmonóxidodecarbonoes28,01;señale laproposicióncorrecta:a)Unmoldemonóxidodecarbonopesará28,01u.b) Lamasa atómica del radón es 222, luego unmol de radón tiene 222/28 vecesmenosmoléculasqueunmoldemonóxidodecarbono,apyTconstantes.c)Enun litrodemonóxidodecarbonoenestadogaseoso,encondicionesnormales,habrá28,01·2/22,41átomos.d)A100°Cy1atm,unmoldemonóxidodecarbonotendrá6,023·10 moléculas.e) El número de partículas en una determinada cantidad de muestra depende de latemperatura.

(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.LamasamolardelCOes28,01g.

b)Falso.EnidénticascondicionesdepyT,1moldeRny1moldeCOcontienenelmismonúmeropartículas,yaqueelRn,porserungasinerte,noformamoléculas.

c)Falso.Elnúmerodeátomospropuestoesabsurdo,yaquesetratadeunnúmeromuypequeño.Elvalorcorrectoes:

1LCO1molCO22,4LCO

LmoleculasCO

1molCO

2atomos1moleculaCO

=2L22,4

atomos

d)Verdadero.UnmoldecualquiergascontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas,lascondicionesdepresiónytemperaturasóloafectanalvolumenqueocupa.


e)Falso.Elnúmerodepartículasdeunadeterminadacantidaddemuestrasólodependedelnúmerodemolesdelamisma.


3.62. ¿Cuálde las siguientesparejasdegases serámásdifícilde separarporelmétododeefusióngaseosa?a) y b) y c) y d)HeyNed)Hey

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.N.Sevilla2010)

De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:

uAuB=

MB

MA

Observandolasmasasmolaresdelassiguientesparejasdegases:

Gases /g· /g· / O yCO 32 44 1,4y 28 28 1

H2yC H 2 28 14HeyNe 4 20 5HeyO 4 32 8

Serámásdifícildesepararlaparejadegasesentrelosqueexistamenorrelaciónentrelasmasasmolares.Enestecaso,lapareja y quetienenlamismamasamolar.


3.63.Ladensidaddel fluorurodehidrógenogaseosoa28°Cy1atmes2,30g/L.Estedatopermiteafirmar:a)ElHFsecomportacomogasideala28°Cy1atm.b)LasmoléculasdeHFenfasegaseosadebenestarasociadasporenlacesdehidrógeno.c)ElHFestácompletamentedisociadoenfasegas.d)ElenlaceH−Fesiónico.d)LamoléculadeHFtienemomentodipolarnulo.

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Baleares2011)

a)Falso.ComoseobservaenelapartadosiguienteexisteasociaciónintermolecularporloqueelHFnosecomportacomoungasideal.

b)Verdadero.Apartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales:

M=2,3g·L 0,082atm·L·mol ·K 28+273 K

1atm=56,8g·mol

TeniendoencuentaquelamasamolardelHFes20g·mol ,observandoqueestevaloresmenor que el obtenido, quiere decir que lasmoléculas deHF están asociadasmedianteenlacesintermolecularesdehidrógeno.


c)Falso.Comosehavistoenelapartadoanterior,algunasmoléculasdeHFseencuentranunidasmedianteenlacesintermolecularesdehidrógeno.

d)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(=3,98)yelH(=2,20)noeslosuficientegrandeparaqueelenlaceseaiónico,setratadeunenlacecovalentepolar.

e)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(=3,98)yelH(=2,20)implicalaformacióndeundipoloenlamolécula,porloéstasítienemomentodipolar(μ=1,90D).


3.64.Señalelaproposicióncorrecta:a)En22,4Ldeoxígenogaseoso,a0°Cy1atm,hayL (númerodeAvogadro)átomosdeoxígeno.b)Alreaccionar10gdeMgodeAlconHClseobtieneelmismovolumendehidrógeno,alamismapresiónytemperatura.c)Apresiónconstante,elvolumendeungasa50°Ceseldoblequea25°C.d)El volumende14gdenitrógeno es igualalde16gdeoxígeno,a lamismapresión ytemperatura.e)Unmoldeoxígenoenestadosólido,líquidoogaseoso,ocupa22,4La0°Cy1atm.


a)Falso.

22,4LO1molO22,4LO

LmoleculasO

1molO2atomosO1moleculaO

=2LatomosO

b)Falso.

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelMgyAlconHClson:

2HCl(aq)+Mg(s)MgCl (aq)+H (g)

6HCl(aq)+2Al(s)2AlCl (aq)+3H (g)

El volumendeH ,medido en condiciones normales, que se obtiene a partir de 10 g decadametales:

10gMg1molMg24,3gMg

1molH1molMg

22,4LH1molH

=9,2LH

10gAl1molAl27gAl

3molH2molAl

22,4LH1molH

=12,4LH

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles, losvolúmenesocupadosporunamasadegas,medidos a presión constante, son directamente proporcionales a las temperaturasabsolutas:

V1T1=V2T2

V2V1=

50+273 K25+273 K

≠2

d)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaunadeterminadamasa de gas en determinadas condiciones de p y T es directamente proporcional alnúmerodemolesdelmismo:

V=k·n siendokelvolumenmolarenesascondicionesdepyT


14gN1molN28gN

22,4LN1molN

=11,2LN

16gO1molO32gO

22,4LO1molO

=11,2LO

e)Falso.SóloencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaelO esgasyportanto1moldelmismoocupa22,4L.


3.65.UnrecipienteAde30Lestállenodehidrógenoa4atmy273K.Sisacamosdeélciertacantidaddehidrógeno,queenc.n.tieneunvolumende60L,lapresiónalaqueseencontraráelhidrógenoenAdespuésdelaextracción:a)Será2atm.b)Será1atm.c)Sehabráreducidohasta0,2atm.d)Seguirásiendo4atm.

(O.Q.L.Murcia2003)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesinicialesdeH es:

n=4atm·30L

RT=120RT

molH

ElnúmerodemolesdeH queseextraenes:

n'=1atm·60L

RT=60RT

molH

Lapresiónfinalenelrecipientees:

p=

120RT 60RT RT

30=2atm


3.66.¿Cuálserálapresióntotalenelinteriordeunrecipientede2Lquecontiene1gdeHe,14gdeCOy10gdeNOa27°C?a)21,61atmb)13,33atmc)1,24atmd)0,31atm(Dato.R=0,082atm·L·mol−1·K−1)

(O.Q.L.Murcia2003)

Laspresionesparcialesejercidasporcadaunodelosgasesson:

pHe=1gHe 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

2L1molHe4gHe

=3,08atm

pCO=14gCO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

2L1molCO28gCO

=6,15atm

pNO=10gNO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

2L1molNO30gNO

=4,10atm


AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

p=pHe+pCO+pNO= 3,08+6,15+4,10 atm=13,33atm


3.67.Ciertogastieneunadensidadde3,17g· enc.n.Lamasamolardedichogases:a)38,65g· b)71g· c)7g· d)86,12g·

(O.Q.L.Murcia2003)


ρ=p·MRT

Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol :

Vn=RTp=22,4

Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas:

M=22,4·ρM=22,4Lmol

3,17gL=71g·


3.68.Dosmoles de distintos gases, en igualdad de condiciones de presión y temperatura,tienen:a)Lamismamasa.b)Elmismonúmerodeátomos.c)Lamismaenergíainterna.d)Elmismovolumen.


a)Falso.Sóloesposiblesilasmasasmolaressonidénticas.Algunosejemplosson:

CO,N yC H tienenmasamolar28g·mol−1

NOyC H tienenmasamolar30g·mol

CO ,N OyC H tienenmasamolar44g·mol

b)Falso.Sóloesposiblesilasmoléculasestánintegradasporelmismonúmerodeátomos.Algunosejemplosson:

H ,N yO sonmoléculasdiatómicas

NO ,SO yCO sonmoléculastriatómicas

c)Falso.Laenergíainterna,U,esunamagnitudintensiva,esdecir,dependedelamasadegasexistente.

d)Verdadero. De acuerdo con la ley deAvogadro, volúmenes iguales de cualquier gas,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmerodemoléculas(moles).



3.69.Unadelassiguientesexpresionessobreelcomportamientodelosgasesesfalsa:a)Lasinteraccionesentrelasmoléculasdeungasidealsonnulas.b)Losgasesseacercanalcomportamientoidealabajastemperaturas.c)Lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejerceríacadagasindividualmente.d)Losgasessealejandelcomportamientoidealaaltaspresiones.


a)Verdadero.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasinteraccionesentremoléculasson prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas nochocanentresí.

b)Falso.Losgasestienencomportamientoidealatemperaturasaltas.

c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,“lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejerceríacadagasindividualmente”.

d)Verdadero.Losgasestienencomportamientoidealapresionesbajas.


3.70.Considerandoelairecomounamezclahomogéneadecomposiciónvolumétrica78%denitrógeno,21%deoxígenoy1%deargón,la“masamolaraparente”delaireresultaser:a)14,68g/molb)28,96g/molc)29,36g/mold)Nosepuedeconocer.

(O.Q.L.Murcia2004)

De acuerdo con la ley deAvogadro, en unamezcla gaseosa la composición volumétricacoincide con la composiciónmolar. Por tanto si se considera que se parte de “1mol deaire”sedisponede:

0,78molesdeN ;0,21molesdeO y0,01molesdeAr

Pasandoagramosseobtiene:

0,78molN28gN1molN +0,21molO

32gO1molO +0,01molAr

39,9gAr1molAr

1molaire=28,96

gmol


3.71.Alestudiarelcomportamientode1moldemoléculasdegas a100°Cenunrecipientede2litrosdecapacidad,yasumiendoqueésteestábiendescritoporlateoríacinéticadegasesyelmodelodegasideal,seencuentraque:a)Laenergíacinéticadetodaslasmoléculaseslamisma.b) La presión observada es debida al choque de lasmoléculas de gas con las paredes delrecipiente.c)Lasinteraccionesentrelaspartículassondetipodipoloinducido‐dipoloinducido.d)Lasmoléculasdegasestaránprácticamenteinmóvilesaestatemperatura.

(O.Q.L.Murcia2004)

a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconla


teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:


b)Verdadero. Lasmoléculasde gas están en constantemovimiento y al chocar con lasparedesdelrecipientesonlasresponsablesdelapresiónejercidaporelgas.

c) Falso. La temperatura es demasiado alta para que existan interacciones entre lasmoléculasyporlotantolasquepuedanexistirsondespreciables.

d) Falso. Las moléculas sólo estarán inmóviles a la temperatura de 0 K. De hecho, deacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,a100°Csuvelocidades:

u=3RTM


u=3 8,314J·mol ·K 100+273 K

0,002kg·mol=2157m·s


3.72.Enlacombustiónde5Ldeunalcanoa2atmy273Ksedesprenden40Ldedióxidodecarbonomedidosencondicionesnormales.Dichoalcanopuedeser:a)Etanob)Butanoc)Propanod)Octano

(O.Q.L.Murcia2004)

Aplicando la ley deBoyle se puede calcular el volumen de hidrocarburo que se quema,medidoencondicionesnormales:

p V =p V V2=2atm·5L1atm

=10L

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO ,relacionandoambosvolúmenes:

40LCO10Lhidrocarburo

=4LCO

Lhidrocarburo

deacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque:

“losvolúmenesdelosgasesqueintervienenenunareacciónquímicas,medidosenlasmismascondicionesdepresióny temperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

Elhidrocarburoquecontiene4molesdeC,eselbutano.



3.73.Unvolumende10 degasfluorurodehidrógenoreaccionacon5 dedifluorurodedinitrógenogaseoso formando10 deun sologasmedidoapresióny temperaturaconstante.Señalelaletraquerepresentaestareacción.a)HF+ b)2HF+ 2 c)2HF+ d)HF+2

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque:

“losvolúmenesdedelassustanciasgaseosasqueintervienenenunareacciónquímica,medidos en idénticas condiciones de presión y temperatura, están en relación denúmerosenterossencillos”.

Aplicadoalosdatosdados:

10cm HF+5cm N F 10cm producto

La relación volumétrica es (2+1) para producir 2. Esta relación coincide con la relaciónestequiométricadelareacción:

2HF+ 2


3.74.¿Cuálesladensidaddelgasoxígeno( )a298Ky0,987atm?a)2,23g/Lb)1,29g/Lc)1,89g/Ld)5,24g/L



ρ=p·MRT

ρ=0,987atm 32g·mol 1

0,082atm·L·mol ·K 298K=1,29g·L


3.75.UnamuestradeKr (g) seescapaa travésdeunpequeñoagujeroen87,3 syungasdesconocido, en condiciones idénticas, necesita 42,9 s. ¿Cuál es la masa molar del gasdesconocido?a)40,5g/molb)23,4g/molc)20,2g/mold)10,5g/mol



uKruX

=MX

MKr

Elevandoalcuadrado:


MX=MKruKruX

2MX=MKr

ntKr

ntX

2

MKrtXtKr

2

Sustituyendo:

MX=83,80g·mol1 42,987,3

2

=20,2g·mol


3.76.A27°C y750Torr,dosmuestrasdegasmetano (CH4) yoxígeno,de16g cadauna,tendránlasmismas:a)Velocidadesmolecularesmedias.b)Energíascinéticasmolecularesmedias.c)Númerodepartículasgaseosas.d)Volúmenesgaseosos.e)Velocidadesdeefusiónmedias.

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.N.Sevilla2010)

a) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidadesmolecularesmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:

u=3RTM


LavelocidadmolecularmediadelCH esmayoryaquetienemenormasamolar.

b)Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:


c)Falso.

16gCH1molCH16gCH

LmoleculasCH

1molCH=LmoleculasCH

16gO1molO32gO

LmoleculasO

1molO=L2moleculasO

d)Falso.

V =16gCH 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

750mmHg1molCH16gCH

750mmHg1atm

=24,92L

V =16gO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

750mmHg1molO32gO

750mmHg1atm

=12,46L

e) Falso.De acuerdo con la leydeGraham, las velocidadesdedifusióno efusióndedosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:


u

u=

M

Mu esmayoryaquesumasamolaresmenor


(EnSevilla2010seproponen50gdeN (g)ySO (g)a27°Cy750mmHg).

3.77.Calculelavelocidadcuadráticamedia,enm/s,paralasmoléculasdeH2(g)a30°C.a)6,09·10 m·

b)5,26·10 m· c)6,13·10 m· d)1,94·10 m· e)2,74·10 m· (Dato.R=8,314J· · )

(O.Q.N.Luarca2005)

AplicandolaecuacióndeMaxwellparacalcularlavelocidadcuadráticamedia:

u=3RTM


u=3 8,314J·mol ·K 30+273 K

0,002kg·mol=1,94·103m·s


3.78. Una muestra de 0,90 g de agua líquida se introduce en un matraz de 2,00 Lpreviamenteevacuado,despuéssecierraysecalientahasta37°C.¿Quéporcentajedeagua,enmasa,permaneceenfaselíquida?Lapresióndevapordelaguaa37°Ces48,2Torr.a)10%b)18%c)82%d)90%e)0%

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)(O.Q.N.Luarca2005)

Considerandocomportamiento ideal, lamasadeaguacorrespondientealaguaen la fasevapores:

pV=mMRTm=

pVMRT

m=48,2Torr 2L 18g·mol

0,082atm·L·mol ·K 100+273 K1atm

760Torr=0,09g

Lamasadeaguaquequedaenlafaselíquida,expresadacomoporcentaje,es:

m=0,90–0,09 g

0,90g100=90%



3.79.¿Cuáleslarazóndelasvelocidadesdedifusiónde y ?Razón : a)0,45b)0,69c)0,47d)1,5e)0,67

(O.Q.N.Luarca2005)


u

u=

M

M

u

u=

3271

=0,67


3.80.Cuandosehabladegases,sedenominancondicionesnormalesa:a)25°Cypresióndeunaatmósfera.b)0°Cypresióndeunaatmósfera.c)25°Cypresiónde1000mmdemercurio.d)0°Cypresiónde1000mmdemercurio.

(O.Q.L.Murcia2005)

Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.


3.81.Elbarómetrofueintroducidopor:a)MadameCurieencolaboraciónconsuesposo,Pierre.b)SirWilliamThomson,LordKelvin.c)JohnW.Strutt,LordRayleigh.d)EvangelistaTorricelli.

(O.Q.L.Murcia2005)

a)Falso.MarieyPierreCuriedescubrieronelpolonioyelradio.

b)Falso.LordKelvinestableciólaescalaabsolutadetemperaturas.

c)Falso.LordRayleighpropusosuteoríasobreelsonido.

d)Verdadero.ElbarómetrofueconstruidoporEvangelistaTorricellien1643.


3.82.¿Quévolumendeaire,medidoa745mmHgy32°Cdebeserprocesadoparaobtenerel(g)necesarioparallenarunabotellade8,0La11,0atmy25°C?

a)11,2Lb)0,93Lc)116Ld)10,2L(Datos.Composiciónporcentualdelaire:79% y21% ;R=0,082atm·L· · )


Considerandocomportamiento ideal, elnúmerodemolesdeN necesariopara llenar labotellaes:

n=11atm·8L

0,082atm·L·mol ·K 25+273 K=3,60molN


Teniendoencuentaqueenlasmezclasgaseosaslacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar,elnúmerodemolesdeairecorrespondienteaesacantidaddeN es:

3,60molN100molaire79molN

=4,56molaire

Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelaireenesascondicioneses:

Vaire=4,56mol 0,082atm·L·mol ·K 32+273 K

745mmHg760mmHg1atm

=116,3Laire


3.83.Unamezclagaseosacontiene50,0%de ,25,0%de y25,0%de ,enmasa.Atemperaturaypresiónestándar,lapresiónparcialdel:a) (g)esmayorde0,25atm.b) (g)esiguala380Torr.c) (g)esmenorde0,25atm.d) (g)esiguala0,25atm.


DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pi=p·yi

Las fracciones molares correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son,respectivamente:

y =n

n +nO2+n=

50gO1molO32gO

25gCl1molCl71gCl +50gO

1molO32gO +25gN

1molN28gN

=0,557

y =n

n +n +n=

25gCl1molCl71gCl


1molO32gO +25gN

1molN28gN

=0,125

yN2=nN2

n +n +n=

25gN1molN28gN


1molO32gO +25gN

1molN28gN

=0,318

Las presiones parciales correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son,respectivamente:

p =p·y p =1atm·0,557=0,557atm760Torr1atm

=423Torr

p =p·y p =1atm·0,125=0,125atm

pN2=p·y p =1atm·0,375=0,318atm

LapresiónparcialdelCl esmenorde0,25atm.



3.84.UnamuestrademagnesioreaccionaconunexcesodeHClyproduce2,5Ldehidrógenogaseosoa0,97atmy298K.¿Cuántosmolesdehidrógenogaseososeproducen?a)10,1molesb)0,063molesc)75,6molesd)0,099molese)2,5moles

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Extremadura2005)

Considerandocomportamientoidealelnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=0,97atm·2,5L

0,082atm·L·mol ·K 298K=0,099mol


3.85.Enelairequerespiramosencontramosprincipalmentelosgasessiguientes:a)Oxígeno,cloroyvapordeagua.b)Nitrógeno,oxígeno,vapordeaguaydióxidodecarbono.c)Hidrógeno,oxígenoydióxidodecarbono.d)Neón,cloroyoxígeno.


El aire es unamezcla gaseosa en la que los gasesmás abundantes son, nitrógeno (N ),oxígeno(O ),argón(Ar)ydióxidodecarbono(CO ).

Ninguna respuesta es correcta ya que se omite el tercer gas más abundante, el argón(0,93%envolumen).

3.86.Sedisponededosrecipientesidénticosyalamismatemperatura.Enunoseintroducegashelioyenelotrolamismamasadegasneón.Señalecuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:a)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodeátomos.b)Enelrecipientedelneónseencuentraelmayornúmerodeátomos.c)Lapresiónenelrecipientedelneónesmenorqueeneldehelio.d)Losátomosdelrecipientedeneónocupanmásvolumenquelosdelotrogasnoble.


a)Incorrecto.Aunquelasmasasdegassonidénticas,comoambosgasestienendiferentemasamolar,elnúmerodeátomostambiénesdiferente:

N =m1molHeM

LatomosHe1molHe

=m·LM

atomosHe

N =m1molNeM

LatomosNe1molNe

=m·LM

atomosNe

b) Incorrecto. Como la masa molar del helio, M , es menor que la del neón, M , elnúmerodeátomosdehelio,N ,esmayorqueelneón,N .

m=MpVRT

c) Correcto. Si existen menos átomos de neón, su fracción molar será menor y lapresiónparcialejercidaporestegastambiénserámenor.


d)Incorrecto.Cosiderandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporlaspartículasesdespreciablecomparadoconelvolumendelrecipiente.


3.87.Sedisponedeunamezclade150gde (g)y150gde (g)parainiciarlasíntesisdeamoníaco.Silapresióntotaldelamezclagaseosaes1,5atm,lapresiónparcialde (g)es:a)0,10atmb)0,25atmc)1atmd)1,25atme)0,75atm

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)


p =p·y p =1,5atm150gN

1molN28gN

150gN1molN28gN +150gH

1molH2gH

=0,10atm


3.88. ¿Aqué temperatura lasmoléculasde (g) (masamolar=16g ), tienen lamismaenergíacinéticamediaque lasmoléculasde (g)(masamolar=18g )a120°C?a)30°Cb)80°Cc)90°Cd)120°Ce)180°C

(O.Q.N.Vigo2006)

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:


Ambosgasesdebenestaralamismatemperatura,120°C.


3.89.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Todaslasmoléculasoátomosdeungastienenlamismaenergíacinética.b)Loschoquesentrelasdistintasmoléculasoátomosdeungassonperfectamenteelásticos.c)Elvolumenqueocupaungasdependedesumasamolecular.d)Cuandoseaumentamucholapresiónsepuedellegaralicuarelgas.

(O.Q.L.Murcia2006)

a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconlateoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:



b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable.

c) Falso.De acuerdo con las leyes de los gases, el volumenque ocupa unadeterminadamasadegassólodependedelapresión(Boyle)ydelatemperatura(Charles).

d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.


3.90.Lasolubilidaddel (g)enaguanoseveinfluidaporla:a)Presiónb)Temperaturac)Velocidadconquesedejapasarelflujodegasd)Reacciónquímicadelgasconelagua.


a‐b)Falso.Deacuerdocon la leydeHenry la solubilidaddeungasesproporcional a supresión,ylaconstantedeproporcionalidaddependedelatemperatura.

d)Falso.ElCO reaccionaconelaguadeacuerdaconlasiguienteecuación:

CO (g)+H O(l)H CO (aq)


3.91.Ladensidaddelpentanoa25°Cy750mmHges:a)2,21g· b)34,6g· c)2,42g· d)2,91g·

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)


ρ=p·MRT

ρ=(750mmHg 72g·mol 1)

0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

1atm760mmHg

=2,91g·L


3.92.Unrecipientecontienea130°Cy760mmHg,50gdecadaunodelossiguientesgases:, ,Ne, y .Lasvelocidadesmolecularesmediasson:

a) >Ne> > > b) >Ne> > > c) =Ne= = = d) >Ne> > >

(O.Q.L.Madrid2006)

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comotodoslosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasasus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuación deMaxwell:


u=3RTM


Lavelocidadcuadráticamediadelungasesinversamenteproporcionalasumasamolar,portanto,elgasmásligeroeselquetienemayorvelocidadcuadráticamedia.Lasmasasmolaresdelosgasesdadosson:

Sustancia Ne

M/g· 18 20,2 28 32 44Deacuerdoconlasmasasmolares,elordendecrecientedevelocidadeses:

>Ne> > >


3.93.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel encondicionesnormales?a)0,8g/Lb)1g/ c)17g/L

(O.Q.L.LaRioja2006)

Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasencondicionesnormalesdepyTes22,4L·mol :

ρ=17g·mol22,4L·mol

=0,8g·L


3.94.SiladensidaddeungasAesdoblequeladeotroBalasmismascondicionesdepresiónytemperatura,sepuededecirque:a)LamasamoleculardeBesdoblequeladeAb)LamasamoleculardeAesdoblequeladeBc)Lasmasasmolecularesnoafectanaladensidad

(O.Q.L.LaRioja2006)


ρX=MXpRT

Larelaciónentrelasdensidadeses:

ρAρB=MA

pRT

MBpRT

ρAρB=MA

MB=2



3.95.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera.a)Atemperaturayvolumenfijos,lapresiónejercidaporungascontenidoenunrecipientedisminuyecuandoseintroducemáscantidaddelmismo.b) A temperatura fija, el volumen de un gas contenido en un recipiente aumenta con lapresión.c)Volúmenesigualesdegasesdiferentessiempretienenelmismonúmerodemoléculas.d) Cuando se mezclan varios gases, la presión ejercida por la mezcla es directamenteproporcionalalasumadelnúmerodemolesdetodoslosgases.e) Volúmenes iguales de hidrógeno y dióxido de azufre, , en condiciones normales,contienenelmismonúmerodeátomos.


a)Falso.Siatemperaturayvolumenconstantes,seintroducemásgasenelrecipiente,esdecir,seaumentaelnúmerodemoles,lapresiónaumenta.Asídeacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:

p=nRTV

b)Falso.DeacuerdoconlaleydeBoyle,paraunamasadegasatemperaturaconstante,lapresiónyelvolumensonmagnitudesinversamenteproporcionales:

pV=cte

c) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentescontienen el mismo número de moléculas siempre que estén medidos en las mismascondicionesdepresiónytemperatura.

d)Verdadero.Deacuerdocon la leydeDaltonde lasmezclasgaseosas, lapresión totalejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de suscomponentes.

Porejemplo,paraunamezcladedosgasesAyB:

p=pA+pBp=nARTV+nB

RTV= nA+nB

RTV

e) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentesmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas.

Elnúmerodeátomosesdiferente,yaquelamoléculadeH estáformadapor2átomosyladeSO por3átomos.


3.96.Enunrecipientede2,5litrosseintroducencantidadesequimolecularesde gaseosogaseosoa latemperaturade25°C.Si lamasatotaldegasenelmatrazesde30g, la

presióntotalensuinteriorserá:a)1,54barb)5,45barc)4,30bard)2,63bare)3,85bar

(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=1,013bar)(O.Q.N.Córdoba2007)


Si se trata de cantidades equilimoleculares de gas las presiones ejercidas por ellos soniguales:

p =p

LlamandonalosmolesdeNO ydeN O sepuedeescribir:

nmolNO46gNO1molNO

+nmolN O92gN O1molN O

=30mezclan=0,2174mol

AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

p=p +p =2nRTV

Sustituyendo:

p=20,2174mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

2,5L1,013bar1atm

=4,3bar


3.97.Cuandoseirradiaoxígenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono, .Unrecipientequecontiene1LdeoxígenoseirradiaconluzUVyelvolumensereducea976

,medidos en lasmismas condiciones de presión y temperatura. ¿Qué porcentaje deoxígenosehatransformadoenozono?a)10,5%b)12%c)7,2%d)6,5%

(O.Q.L.Madrid2007)

Laecuaciónquímicacorrespondientealatransformacióndeloxígenoenozonoes:

3O (g)2O (g)

comoseobserva,existeunacontraccióndevolumende 3–2 =1mLporcada3mLdeO quesetransforman.

Lacontraccióndevolumenenelexperimentohasidode:

1000mL inicial –976mL final =24mL contracción

Relacionandoambascontraccionesdevolumen:

24mLO contraccion3mLO transformado1mLO contraccion

=72mLO transformado

Expresandoelvalorcomoporcentaje:

72mLO transformado)1000mLO inicial

100=7,2%



3.98.Unrecipientecontiene2molesdeHealatemperaturade30°C.Manteniendoconstantelatemperatura,cuandoalrecipienteseleañade1molde :a)LapresióndelHepermanececonstante.b)ElvolumendeHedisminuye.c)Lapresiónparcialdel dependerádelosmolesdeHepresentes.d)Lasmoléculasde presentaránmayorenergíacinéticaquelosátomosdeHe.

(O.Q.L.Murcia2007)

a)Verdadero.ComoelHeesuninerteynoreaccionaconelH ,elnúmerodemolesdeambosgasespermanececonstanteyconellosupresiónparcial.

b)Falso.ElvolumendeHepermanececonstantealhaberreacciónentreambosgases.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónqueejerceungasenunamezclasecalculacomosielgasestuvierasoloenelrecipienteporloquelacantidaddeungasnoafectaalapresiónqueejerceelotro.

d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadelasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:



3.99.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Ungasesidealcuandotodassuspartículastienenlamismaenergíacinética.b)Laenergíacinéticaglobaldelasdistintasmoléculassemantieneconeltiempo.c)Elvolumenqueocupaungasesinversamenteproporcionalalatemperatura.d)Cuandosedisminuyesuficientementelapresiónsepuedellegaralicuarelgas.

(O.Q.L.Murcia2007)

a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconlateoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann.

b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable,portanto,laenergíacinéticadelasmoléculassemantieneconeltiempo.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumenqueocupaunadeterminadamasadegasesdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta.

d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.



3.100.LasmasasdevolúmenesigualesdeungasXydeoxígeno,enlasmismascondicionesde temperaturaypresión, son72gy36g, respectivamente.LamasamoleculardelgasXserá:a)36b)64c)32d)72

(O.Q.L.LaRioja2007)

DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporelmismonúmerodemoléculasomoles:

nX=n mX

MX=m

M

Sustituyendo:

72gMX

=36g

32g·molMX=64g·


3.101.Ladensidaddeungasdesconocido es1,375 veces superiora ladeloxígeno en lasmismascondicionesdepresiónytemperatura.Portanto,lamasamolardedichogases:a)44g/molb)23,27g/molc)22g/mold)Faltandatos

(O.Q.L.Murcia2008)


ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelgasdesconocidoXydelO :

ρXρ

=

pMXRTpMRT

ρXρ

=MX

MMX=1,375

32gmol

=44g·


3.102.Cuandosemezclan,enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,3Ldeclorogascon1Ldevapordeyodo reaccionancompletamentey seobtienen2L,en lascitadascondiciones,deungasdesconocido.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2008)

LaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricasdicelosvolúmenesdegasesqueintervienen en una reacción química, medidos en las mismas condiciones de presión ytemperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos.


Deacuerdoconestosi3LdeCl reaccionancon1LdeI yforman2Ldecompuesto,laecuaciónquímicaajustadaqueestádeacuerdocondichaleyes:

3Cl (g)+I (g)2ICl (g)

Lafórmuladelcompuestoes .


3.103.Alenfriarmuchoelaire,¿podemoslicuarlo?a)Sí,inclusopodremossolidificarlo.b)Paralicuarlotambiénhabráquecomprimirlo.c)Sólolicuaráelnitrógenoporserelcomponentemásvolátil.d)No,lapresenciadevapordeagualoimpedirá.

(O.Q.L.Murcia2008)

Todogaspuedepasaralestadolíquido,siemprequelopermitanlatemperaturaaqueestásometidoylapresiónquesoporte.

Los gases como O y N (contenidos en el aire) llamados gases permanentes por sudificultad para licuarlos se caracterizan por tener una temperatura crítica baja, lo queobliga a utilizar procedimientos especiales para alcanzar el estado líquido; además, acausade las temperaturasquehayquealcanzar,nosepuedecontarconuna fuente fríaexterioralsistema,quepuedaextraerleelcalornecesarioparallevarelcambiodeestado.

Gas Tcrítica/K pcrítica/atm Tebullición/K

126,3 33,5 77,4

154,8 49,7 90,2

La técnica del proceso de licuación de gases consiste en enfriarlos a una temperaturainferior a la crítica y someterlos a una compresión isoterma que dependerá del deenfriamientologrado,aunquesiempresuperioralvalordelapresióncrítica.


3.104.Deacuerdoconlateoríacinéticadegasesideales:a)Ungasesidealcuandolasinteraccionesentresuspartículassondetiporepulsivo.b)Ungasnosepuedelicuarpormásqueaumentemoslapresión.c)Ungasesidealcuandonoseproducenchoquesentrelaspartículas.d)Unaumentodelatemperaturanoimplicaningúncambioenlavelocidaddelaspartículas.

(O.Q.L.Murcia2008)

a)Falso.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular, las interaccionesentremoléculassonprácticamente despreciables ya que lamayor parte del tiempo las partículas no chocanentresí.

b)Falso.Sólosiseencuentraporencimadesutemperaturacrítica.

c)Verdadero.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasinteraccionesentremoléculasson prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas nochocanentresí.

d) Falso. De acuerdo con la ecuación de Maxwell, la velocidad de las moléculas esdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta:


u=3RTM



3.105.“Atemperaturaconstante,elvolumenocupadoporunacantidaddeterminadadeungasesinversamenteproporcionalalapresiónquesoporta”.Esta,eslaconocidacomoleydeBoyle‐Mariotte,queserepresentapor:a) = b) = c) / = / d) =

(O.Q.L.Murcia2008)

LaexpresiónmatemáticadelaleydeBoylees:

=


3.106.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel encondicionesnormales?a)0,8g/Lb)1,0g/ c)17,0g/Ld)1,6g/L


Unmoldecualquiergas,encondicionesnormales,ocupaunvolumende22,4L,portantosudensidadenesascondicioneses:

ρ=MVM

=17g·mol22,4L·mol

=0,76g·


3.107.Unamuestradepropano, ,seencuentrainicialmenteenuncontenedora80°Cy700mmHgysecalientahasta120°Cavolumenconstante.¿Cuáleslapresiónfinal?a)1050mmHgb)467mmHgc)628mmHgd)779mmHg

(O.Q.L.Madrid2008)

Enuncontenedorenelque semantieneconstanteel volumendeacuerdocon la leydeCharles:

“para una masa de gas a volumen constante, las presiones son directamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.

p1T1=p2T2

700mmHg80+273 K

=p2

120+273 Kp2=779mmHg



3.108.Sellenaunrecipienteconelmismonúmerodemolesdeoxígenoydióxidodecarbono.¿Cuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta?a)Lasmoléculasde tienenlamismavelocidadmediaquelasde .b) Lasmoléculas de tienenmayor velocidadmedia de colisión con las paredes delrecipientequelasde .c)Lasmoléculasde tienenmayorvelocidadmediaquelasde .d)Lasmoléculasde tienenlamismaenergíacinéticamediaquelasde .

(O.Q.L.Madrid2008)

a‐b‐c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidadesmolecularesmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:

u=3RTM


LavelocidadmediadelO esmayoryaquetienemenormasamolar.

d)Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:



3.109.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactorde200mL.¿Cuántosgramosdeyodoquedandespuésdeestaexperiencia?a)0,18gb)0,20gc)0,15gd)0,23g

(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

LamasadeI sindisociares:

0,25gI10020 gI sindisociar

100gI inicial=0,20g


3.110.¿Quésucederíaconlapresióndeungassisusmoléculaspermanecieranestáticas?a)Aumentaríalapresión.b)Seguiríaiguallapresión.c)Descenderíalapresión.d)Seríanulalapresión.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardelosgases,lasmoléculasdeungasejercenpresión al chocar elásticamente contra las paredes del recipiente que lo contiene. Si lasmoléculaspermanecenestáticaslapresiónejercidaporelgasesnula.



3.111.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactorde200mL.Sequieresaberlapresiónfinaldelgasenelreactor.a)2,523atmb)0,250atmc)0,617atmd)1,321atm

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

LosmolesdeI sindisociarson:

0,25gI10020 gI sindisociar

100gI inicial1molI253,8gI

=7,9·10 molI

LosmolesdeIformadosson:

0,25gI20gI disociado100gI inicial

1molI253,8gI

2molI1molI

=3,9·10 molI

Lapresiónes:

p=7,9+3,9 10 mol 0,082atm·L·mol ·K 1000+273 K

200mL10 mL1L

=0,616atm


3.112.Sedisponedeunabotellade20Ldenitrógenoalapresiónde25atmyseutilizaparadeterminarelvolumendeundepósitoalquepreviamenteselehahechovacío.Conectadalabotellaaldepósito,despuésdealcanzarelequilibrio,lapresiónesiguala5atm.Elvolumendeldepósitoserá:a)100Lb)120Lc)80Ld)Nosepuededeterminar.


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeN quehayinicialmenteenlabotellaes:

n0=25atm·20L

RT=500RT

mol

ElnúmerodemolesdeN quehayenlabotelladespuésdeconectarlaaldepósitoes:

n=5atm·20L

RT=100RT

mol

ElnúmerodemolesdeN quepasanaldepósitoes:

Δn= n0n =400RT

mol

Elvolumendeldepósitoes:

V=

400RT RT

5=80L



3.113.Unglobocontiene2,5Ldegasa latemperaturade27°C.Siseenfríahasta ‐23°C,elglobo:a)Aumentarásuvolumenb)Disminuirásuvolumenc)Novariarásuvolumend)Explotará


Ungloboesunrecipienteenelquesemantieneconstantelapresión,p=patm.DeacuerdoconlaleydeCharles:

“para una masa de gas a presión constante, los volúmenes son directamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.

Portanto,sidesciendelatemperaturadisminuiráelvolumendelglobo.

Calculandoelvalordelvolumenocupadoporelgas:

V1T1=V2T2

2,5L27+273 K

=V2

‐33+273 KV2=2,1L


3.114.Aungasqueseencuentraenunavasijarígida(volumenconstante)a57,8kPay289,2Kseleañadeotrogas.Lapresiónytemperaturafinalesson95,8kPay302,7K.¿Cuálseráelnúmerodemolesdecadagasenlamezclafinalsielvolumendelavasijaes547mL?a)0,0131moly0,0077molb)0,021moly0,0033molc)Esequimolard)Nosedependedelvolumen.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1Pa=9,87·10 atm.(O.Q.L.LaRioja2008)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesquehayinicialmenteenlavasijaes:

n0=57,8kPa·547mL

0,082atm·L·mol ·K 289,2K10 Pa1kPa

9,87·10 atm

1Pa1L

10 mL=0,0131mol

Elnúmerodemolesquehayenlavasijaalfinales:

n=95,8kPa·547mL

0,082atm·L·mol ·K 289,2K10 Pa1kPa

9,87·10 atm

1Pa1L

10 mL=0,0208mol

Elnúmerodemolesañadidoes:

n–n0 =0,0208mol–0,0131mol=0,0077mol



3.115.Sedeseapreparar (g)conunadensidadde1,5g/Lalatemperaturade37°C.¿Cuáldebeserlapresióndelgas?a)0,142atmb)0,838atmc)0,074atmd)1,19atme)7,11·10 atm

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.N.Ávila2009)

ConsiderandocomportamientoidealparaelO ,lapresiónes:

p=1,5g 0,082atm·L·mol ·K 37+273 K

1L1mol32g

=1,19atm


3.116. Dos recipientes con elmismo volumen contienen 100 g de y 100 g de ,respectivamente,alamismatemperatura.Sepuedeafirmarqueenambosrecipientes:a)Hayelmismonúmerodemoles.b)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Lasmoléculastienenlamismavelocidadmedia.d)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamediaylamismavelocidadmedia.e)Existelamismapresión.

(O.Q.N.Ávila2009)

a)Falso.Elnúmerodemolesesdiferente,yaque,aunqueexistalamismamasadeambassustancias, susmasasmolares son distintas. En este caso, haymás moles de CH cuyamasamolaresmenor

b) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann.

Comoambosgasesseencuentrana lamismatemperatura,susenergíascinéticasmediassoniguales.

c)Falso.Aunqueambosgases,porestaralamismatemperatura,tenganenergíascinéticasmediasiguales,lasvelocidadesmediasdelasmoléculassondiferentes,yaque,susmasasmolaressondistintas.Tienenmayorvelocidadmedia lasmoléculasdeCH quesonmásligeras.

d)Falso.Talcomosehajustificadoenlosaparadosanteriores.

e)Falso.Comoelnúmerodemolesesdiferente,aunquelatemperaturayelvolumenseaelmismo,lapresiónesmayorenelrecipientequecontienemayornúmerodemolesdegas,enestecaso,enelquecontieneCH cuyamasamolaresmenor.



3.117.Enunrecipienteherméticode30Lhayunamezclagaseosadenitrógenoyoxígenoenla que éste último se encuentra en un 20% en volumen. La presión que se mide en elrecipientees1,25atmylatemperatura25°C.Señalelarespuestacorrecta:a)Lapresiónparcialdeloxígenoendichamezclaesde190mmHg.b)SegúnDeBroglie,siseaumentalatemperaturadelamezcladisminuirálapresión.c)Siseabreelrecipientequecontienelamezclasaldráeloxígenoenbuscadelaire.d)Siseinyectaungasinertelapresiónnovariará.

(O.Q.L.Murcia2009)

a) Verdadero. En una mezcla gaseosa, la composición volumétrica coincide con lacomposiciónmolar.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

p =p·y p =1,25atm·0,20760mmHg1atm

=190mmHg

b)Falso.DeBroglieproponeelcomportamientoondulatoriodelaspartículas.

c)Falso.Siseabreelrecipiente,queestáamayorpresiónqueelexterior,nosólosaleO sinoambosgasesynoenbuscadelaire.

d)Falso.Siseinyectaungas,aunqueseainerte,enunrecipientedevolumenconstantelapresiónaumenta.


3.118.Silascondicionesdep(1atm)yT(250°C)semantienenconstantesentodoelproceso,calcule el volumende losproductosde reacciónque seobtendránalquemar20Lde etano( ).a)40Lb)100Lc)50Ld)Imposiblesaberlo

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC H es:

C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaquerelacióndevolúmenesC H /productoses1/5.

20LC H5Lproductos1LC H

=100Lproductos


3.119.Encondicionesnormalesungasdesconocidotieneunadensidadde0,76g· .¿Cuáleselpesomoleculardeestegas?a)2,81gb)17gc)22,4gd)63g

(O.Q.L.Murcia2009)



ρ=p·MRT

Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol :

Vn=RTp=22,4

Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas:

M=22,4·ρ=22,4Lmol

0,76gL

=17g·mol 1gas:


3.120.Volúmenes igualesdedistintassustanciasgaseosas,medidosen lasmismascondicionesde presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas. Este enunciado secorrespondeconlaleyde:a)Proustb)Daltonc)Lavoisierd)Avogadro

(O.Q.L.Murcia2009)

ElenunciadosecorrespondeconlaleydeAvogadro.


3.121. Elmetano y el etano son dos componentes esenciales del combustible llamado “gasnatural”.Sialquemartotalmente50mLdeunamezcladeambosgasesseobtienen85mLde

,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,secumpliráque:a)El70%demezclaesmetano.b)El30%demezclaesetano.c)El30%demezclaesmetano.d)Noesunamezcla,todoesetano.

(O.Q.L.Madrid2009)

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es:


Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletano,C H ,es:

C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H O(l)

DeacuerdoconlaleydeAvogadrolasrelacionesmolarescoincidenconlasvolumétricas,por tanto si se consideraque lamezcla inicial contienexmLdeCH4e ymLdeC H sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:

xmLCH +ymLC H =50mLmezcla

xmLCH1mLCO1mLCH

+ymLC H2mLCO1mLC H

=85mLCO

15mLCH 35mLC H

Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajees:

15mLCH50mLgasnatural

100=30% 35mLC H

50mLgasnatural100=70%



3.122.Cuandolasautoridadescomunicanunaalertamedioambientalporhabersedetectadounaconcentraciónde de2000ppmsignificaque:a)Hay2000mgde /Laireb)Hay2000 de /Lairec)Hay2000 de / aired)El2%deunvolumendeairees .

(O.Q.L.Madrid2009)

Enunamezclagaseosa,laconcentraciónexpresadacomoppmsedefinecomo

cm gasm mezclagaseosa

Aplicadoalcasopropuesto2000ppmdeSO :

2000cm SOm aire


3.123. La fórmula empírica de un compuesto es . En estado gaseoso su densidad encondicionesnormaleses2,5g/L.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d)

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)


M=mRTpV

M=2,5g 0,082atm·L·mol ·K 273K

1atm·1L=56,0g·mol

A partir de la masa molar obtenida y la fórmula empírica se obtiene que la fórmulamoleculares:

n=56,0g·mol

14g·mol=4formulamolecular:


3.124.¿Encuáldelossiguientescasoselgasseaproximamásalcomportamientoideal?a) (g)a300°Cy500mmHgb) (g)a300Ky500mmHgc) (g)a300°Cy500mmHgd) (g)a300°Cy100mmHge) (g)a300Ky500mmHg

(O.Q.N.Sevilla2010)

Losgases tienencomportamiento idealapresionesbajasytemperaturasaltasqueescuando cumplen la ecuación de estado. Esto ocurre en el caso de N (g) a 300°C y 100mmHg.



3.125.Unamuestradegasseencuentraenunvolumen aunapresión ytemperatura .Cuandolatemperaturacambiaa ,manteniendoelvolumenconstante,lapresión será:a) / b) / c) / d)T1/ e)p1T2/

(O.Q.N.Sevilla2010)

La situaciónpropuestaobedecea la leydeCharles de las transformaciones isocorasquediceque:

“para una masa de gas a volumen constante las presiones son directamenteproporcionalesalatemperaturasabsolutas”.

Laexpresiónmatemáticadeestaleyes:

pT=pT =


3.126.Siseconsideran15Ldenitrógenoy15Lde ,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,sepuededecirque:a)Hayelmismonúmerodeátomos.b)Hayelmismonúmerodemoléculas.c)Tienenlamismamasa.d)Tienenlamismadensidad.

(O.Q.L.Murcia2010)

LaleydeAvogadrodice:

“volúmenesigualesdediferentesgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmerodemoléculas”.


3.127. Cuando 2 L de nitrógeno reaccionan con 6 L de hidrógeno, si todos los gases estánmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,elvolumendeamoniacoobtenidoes:a)4Lb)8Lc)2Ld)3L

(O.Q.L.Murcia2010)


N (g)+3H (g)2NH (g)




V

V=62=3

Como la relaciónmolares igual2, indicaquesoncantidadesestequiométricas que seconsumencompletamenteylacantidaddeNH queseformaes:

2LN2LNH1LN

=4L


(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1999).

3.128.Respectodelozono,sepuedeafirmarque:a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,069·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempre22,4L.c)Esungasidealyportantoelvolumenqueocupanovaríaconlatemperatura.d)Aldisolverseenaguasedisociaeniones y .e)Aldisolverseenaguasedisociaenionesyproduceunagradableolorarosas.


a)Verdadero.

1molO33molesO1molO3

6,022·1023atomosO

1molO=18,066·1023atomosO

b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressóloencondicionesnormales,1atmy273K.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumendeunadeterminadamasadegasesdirectamenteproporcionalasutemperaturaabsoluta.

d‐e)Falso.Sonpropuestasabsurdas.


(EnMurcia2011secambiaelO3porelH2Sylapropuestadporlae).

3.129.Hablandodegases,sepuededecirque:a)Eloxígenonosedisuelveenabsolutoenaguaporserunamoléculaapolar.b)LasmoléculasdelgasHe,comolasdehidrógeno,sondiatómicas.c)Ladensidadaumentaalaumentarlatemperatura.d)SegúnLewis,lamoléculadeoxígenoesdiatómica,conunenlacedobleentresusátomos.

(O.Q.L.Murcia2010)

a)Falso.LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice:

“a temperaturaconstante, lacantidaddegasdisueltaenun líquidoesdirectamenteproporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”.

Suexpresiónmatemáticaes:

C=k·pC=concentraciondelgask=constantedeHenryespecıficaparacadagasp=presionparcialdelgas

b)Falso.ElHenoformamoléculas.


c)Falso.Larelaciónentreladensidaddeungasylatemperaturavienedadaporsiguienteexpresión:

ρ=p·MRT

d)Verdadero.LaestructuradeLewisdelO2es:


3.130.Lamayorsolubilidaddeungasenaguaseráa:a)Altapresiónyaltatemperaturab)Altapresiónybajatemperaturac)Bajapresiónyaltatemperaturad)Bajapresiónybajatemperatura

(O.Q.L.Murcia2010)

LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice:

“a temperaturaconstante, lacantidaddegasdisueltaenun líquidoesdirectamenteproporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”.

Suexpresiónmatemáticaes:

C=k·pC=concentraciondelgask=constantedeHenryespecıficaparacadagasp=presionparcialdelgas

Laconstantekdependedelanaturalezadelgas,latemperaturayellíquidoyqueesmayorcuantomenoresésta,portanto,lasolubilidadesmayoramenortemperatura.


3.131. En unamezcla de dos gases distintos a lamisma temperatura. Indica cuál es laafirmacióncorrecta:a)Ambosgasestienenlamismapresiónindividual.b)Eldemayormasamolecularharámáspresión.c)Eldemenormasamolecularharámenospresión.d)Ambosgasestienenlamismaenergíacinéticamolar.

(O.Q.L.Madrid2010)

a‐b‐c)Falso.Esnecesarioconocerlacantidaddecadagasquehayenelrecipiente.

d) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:




3.132.Un recipientecontieneun60%envolumendehidrógenoyun40%deeteno,aunapresiónde2atm.Siambosgasesreaccionanentresíyformanetanogaseoso.¿Cuálserálapresiónfinaldelamezcla?a)0,8atmb)1atmc)0,4atmd)1,2atm

(O.Q.L.Madrid2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreC H yH es:

C H (g)+H (g)C H (g)

De acuerdo con la ley deAvogadro, la composición volumétrica en unamezcla gaseosacoincideconsucomposiciónmolar,portanto,aplicandolaleydeDaltondelaspresionesparciales:

p =p·y p =p·y

Sustituyendo:

p =2atm·0,60=1,2atmp =2atm·0,40=0,8atm

Larelacióndepresionesymolares:

p

p=1,20,8

=1,5

Como la relaciónmolaresmayorque1, indicaquesobraH yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeC H queseforma(entérminosdepresión):

0,8atmC H1atmC H1atmC H

=0,8atm

LacantidaddeH queseconsume(entérminosdepresión):

0,8atmC H1atmH1atmC H

=0,8atmH

LacantidaddeH quenoreacciona(entérminosdepresión):

1,2atmH inicial –0,8atmH reaccionado =0,4atm sobrante

DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes:

ptotal=p +p ptotal= 0,4+0,8 atm=1,2atm


3.133.Ungas,contenidoenunrecipientecerradoyflexible,seenfríalentamentedesde50°Chasta25°C.¿Cuáleslarelaciónalcanzadaentreelvolumenfinaldelgasyelinicial?a)2/1b)1,08/1c)0,923/1d)0,5/1

(O.Q.L.LaRioja2010)


DeacuerdoconlaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas,elvolumenqueocupaunamasadegasapresiónconstanteesproporcionalasutemperaturaabsoluta:

VV=TT

VV=

25+273 K50+273 K

VV=

,


3.134.UnrecipientecontieneunamezcladeNe(g)yAr(g).Enlamezclahay0,250molesdeNe(g)queejercenunapresiónde205mmHg.SielAr(g)delamezclaejerceunapresiónde492mmHg,¿quémasadeAr(g)hayenelrecipiente?a)4,16gb)12,1gc)24,0gd)95,5g

(O.Q.L.LaRioja2010)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pi=p·yi

Relacionandolaspresionesparcialesdeamboscomponentesdelamezcla:

pArpNe

=yAryNe

pArpNe

=nArnNe

Sustituyendo:

492mmHg205mmHg

=xgAr

1molAr39,9gAr

0,250molNex=24,0gAr


3.135.Dos recipientesde lamismacapacidadcontienenunoamoniacogaseoso ( )yelotro gas butano ( ). Siambos recipientes se encuentran en lasmismas condionesdepresiónytemperatura:a)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodeátomos.b)Ambosrecipientescontienenlamismamasa.c)Ambosrecipientestendránlamismadensidaddegas.d)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodemoléculas.



n=pVRT

a)Falso.Elnúmerodeátomosqueformancadamoléculaesdiferente.

b)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,M,sondiferenteslasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:

m=MpVRT

c)Falso.Silamasadegasesdiferentetambiénloesladensidad.


d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.


3.136.Unmoldeungasidealseencuentraalapresiónde1atmyocupaunvolumende15L.Siseaumentalapresiónaldobleyelvolumensehaceiguala20L:a)Aumentaráelnúmerodemolesb)Aumentarálatemperaturac)Disminuirálatemperaturad)Latemperaturapermaneceráconstante.

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)

La ecuación general de los gases ideales permite calcular la relación entre lastemperaturasfinaleinicialdelproceso:

p VT

=p VT

TT=p Vp V

TT=2atm·20L1atm·15L

TT=83

Comosededucedelaecuaciónlatemperaturaaumenta.


3.137.Enunamezcladenitrógenoyoxígenohaydoblenúmerodemolesdeoxígenoquedenitrógeno.Silapresiónparcialdenitrógenoes0,3atm.,lapresióntotalserá:a)0,6atmb)1,2atmc)1,5atmd)0,9atm

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Considerandocomportamientoideal:

n =2n p =2p

DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes:

ptotal=pN2+p ptotal= 0,3atm + 2·0,3atm =0,9atm


3.138.Unamuestradegashelio se encuentraaunapresión y temperaturadeterminadasocupando un volumen V. Si el volumen se reduce a lamitadmanteniendo constante latemperatura:a)Disminuirálaenergíacinéticamediadelaspartículas.b)Disminuirálapresión.c)Aumentaráelnúmerodecolisionesdelaspartículasconlasparedesdelrecipiente.d)Nopasaránada.

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)

a) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:



b)Falso.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoylequediceque:“paraunamasadegasatemperaturaconstantelapresión y el volumen son magnitudes inversamente proporcionales”, si se reduce elvolumenalamitadlapresiónseduplica.

c)Verdadero.Alreducirseelvolumenaumentaelnúmerodechoquesentrelaspartículasde gas y las paredes del recipiente lo que hace aumentar la presión en el interior delmismo.


3.139. Un matraz de 1,00 L, lleno de (g), se encuentra inicialmente en condicionesestándarydespuésa100°C.¿Cuálserálapresióna100°C?a)1,00atmb)1,17atmc)1,27atmd)1,37atm


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeO es:

pT=pT

1atm0+273 K

=p

100+273 Kp =1,37atm


3.140.DosmoléculasdeAreaccionanconunamoléculadeBparadardosmoléculasdeC.Sabiendoquetodaslasmoléculassongaseosas,alreaccionarunlitrodeAseproducirá:a)DosmoléculasdeCb)UnlitrodeCc)DoslitrosdeCd)TresmoléculasdeC


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

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

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelasrelacionesvolumétricasquediceque:

“los volúmenesde las sustanciasgaseosasque intervienen enuna reacciónquímica,medidos en idénticas condiciones de presión y temperatura, están en relación denúmerosenterossencillos”

1LA2LC2LA

=1LC


3.141.Undepósitode5Lquecontieneungasaunapresiónde9atmseencuentraconectadopor una válvula con otro depósito de 10 L que contiene un gas a una presión de 6 atm.Calculalapresióncuandoseabrelallavequeconectaambosdepósitos:a)3atmb)4atmc)7atmd)15atme)Ningunodelosanteriores.

(O.Q.N.Valencia2011)


Elnúmerodemolesdegasquecontienecadadepósitoes:

n1=p1V1RT

=9atm 5L

RT=45RT

n2=p2V2RT

=6atm 10L

RT=60RT

Lapresiónalconectarambosdepósitoses:

p=

45RT

+60RT mol·RT

5+10 L=7atm


3.142. Unamezcla gaseosa formada por 1,5moles de Ar y 3,5moles de ejerce unapresiónde7,0atm.¿Cuáleslapresiónparcialdel ?a)1,8atmb)2,1atmc)3,5atmd)4,9atme)2,4atm



p =p·y p =7,0atm3,5molCO

3,5molCO +1,5molAr=4,9atm


3.143.Cuatromatracesde1,0LcontienenlosgasesHe, , ,y ,a0°Cy1atm.¿Encuáldelosgaseslasmoléculastienenmenorenergíacinética?a)Heb) c) d) e)Todostienenlamisma.

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.N.Valencia2011)

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:


Como todos los gases se encuentran a lamisma temperatura la energía cinética de susmoléculaseslamisma.



3.144.Enlacombustiónde2molesdeunhidrocarburosaturado(alcano)sehannecesitado224Ldeoxígenomedidosencondicionesnormales.Lafórmuladelhidrocaburoes:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2011)

ElnúmerodemolesdeO queseconsumenes:

224LO1molO22,4LO

=10molO

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloscuatroalcanosson:


C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H O(l)

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)

C H (g)+132O (g)4CO (g)+5H O(l)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaquerelacióndevolúmenesO /alcanoes10/2es lacorrespondientea lacombustióndelpropano, .


3.145.Dadalareacciónsinajustar:

+ + ¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar180Lde ,sitodoslosgasesestánenidénticascondicionesdepyT?a)180Lb)540Lc)270Ld)60L

(O.Q.L.Murcia2011)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH Ses:

2H S(g)+3O (g)2H O(g)+2SO (g)

De acuerdo con la ley deGay‐Lussac de las combinaciones volumétricas, la relación devolúmenescoincideconlarelaciónmolar:

180LH S3LO2LH S

=270L


3.146.Encondicionesnormalesdepresiónytemperatura,elbutanoesun:a)Líquidob)Gasc)Fluidoesotéricod)Fluidosupercrítico

(O.Q.L.Murcia2011)


A0°Cy1atmelbutanoesungas.


3.147.Si1,0gdeungassecolocadentrodeunrecipientede1000mLa20°Cylapresiónqueejercesobrelasparedesesde6,0atm,elgascontenidoenelrecipientees:a) b) c)Ned)He

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Murcia2011)


M=mRTpV

M=1,0g 0,082atm·L·mol ·K 20+273 K

6atm·1000mL10 mL1L

=4,0g·mol

DeacuerdoconelvalordeMobtenidoelgasdesconocidoeselHe.


3.148.Sisemezclaenunrecipiente10gdenitrógenogaseoso,10gdedióxidodecarbonogaseosoy10gdeoxígenogaseoso:a)Lafracciónmolardelastressutanciaseslamisma.b)Lafracciónmolardenitrógenogaseosoydedióxidodecarbonogaseosoeslamisma.c)Eloxígenogaseosotienemayorfracciónmolar.d)Eldióxidodecarbonogaseosotienelamenorfracciónmolar.

(O.Q.L.Murcia2011)

a‐b) Falso. La fraciones molares deben ser diferentes ya que las masas molares de lassustanciastambiénloson.

c)Falso.Lamayorfracciónmolarlecorrespondealgasquetengamenormasamolar,elN (28g/mol).

d) Verdadero. La menor fracción molar le corresponde al gas que tenga mayor masamolar,elCO (44g/mol).


3.149.Sisetiene1gdelassustanciasgaseosasqueserelacionanacontinuación,enigualdaddecondiciones,¿cuáldeellasocupamayorvolumen?a) b) c) d)Ne


De acuerdo con la ley de Avogadro, un mol de cualquier gas, medido en idénticascondicionesdepresiónytemperatura,ocupaelmismovolumen.

Comolamasadegaseslamisma,elvolumenmayorlecorrespondealamuestragaseosaformadapormayornúmeromoles,esdecir,algasquetengamenormasamolar.


Gas Ne

M/g· 28,0 38,0 16,0 20,2


3.150.Enunrecipientecerradohay2,5molesde a latemperaturade25°Cypresiónde6atm.Seelevalapresióna12atminyectandounacantidaddehelioqueseráiguala:a)12molesb)2,5molesc)6molesd)5moles


DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

p=p +pHe


pHe=p·yHepHe=pnHe

n +nHe

6atm=12atmnHe

2,5+nHenHe=2,5mol


(CuestiónsimilaralapropuestaenBurgos1998).

3.151.Ladensidadrelativadeunóxidodenitrógenorespectoaloxígenoes1,375.Estegases:a) b)NOc) d) e)



ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO ydelgasX:

ρ

ρ=

pMRTpMRT

ρ

ρ=M

M

Sustituyendo:

M = 32g·mol ·1,375=44g·mol 1Elgases



3.152. La velocidadmolecularmedia de dos gases y , a 25°C y 800mmHg, estánrelacionadasdeacuerdocon:a)v( )=v( )b)v( )=2v( )c)v( )=½v( )d)v( )=4v( )e)v( )=¼v( )


Deacuerdocon la teoría cinético‐moleculardeBoltzmann, comoambosgasesestána lamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasasus velocidades moleculares medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuación deMaxwell:

u=3RTM


Aplicadaalosgaseslosgasesdadosseobtiene:

v

v=

3RTM3RTM

v

v=

1632

=0,7v =0,7v


3.153.Lasvelocidadesdeefusiónde y seencuentranenlasiguienterelación(Mindicalamasamolar):a)M( )/M( )b)[M( )/M( ) ½c)[M( )/M( ) ½d)[M( )xM( ) ½e)238/235


De acuerdo con la ley de Graham las velocidades de difusión o efusión de dos gasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:

vv=

MM

Aplicadaalosgaseslosgasesdadosseobtiene:

v UF

v UF=

M UF

M UF

v UF

v UF=

½



3.154.Señalelacorrectaentrelassiguientesafirmacionessobrelenitrógenopresenteenelaire:a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,069·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempreiguala22,4L.c)Lamasadeunmoldeestegases28gacualquiertemperatura.d)Aldisolverseenaguasedisociaeniones y .

(O.Q.L.Murcia2012)

Elnitrógenopresenteenelaireestáenformademoléculasdiatómicas,N .

a)Falso.

1molN2molN1molN

6,022·1023atomosN

1molN=12,044·1023atomosN

b) Falso. El volumenmolar de cualquier gas es 22,4 L solo en condiciones normales depresiónytemperatura.

c)Verdadero.LamasamolardelN es28gynodependedelatemperatura.

1molAl SO12molO

1molAl SO=12

d)Falso.ElN esunasustanciaquepresentaenlacecovalentenopolar.Porestemotivoesmuypocosolubleenaguaynosedisociaenionesaldisolverseenella.


(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2010yMurcia2011).

3.155.Sedisponedeunamezclade210gde y5gde ylapresióndelrecipienteesde2atm.Lapresiónparcialdecadaunodeelloses:a)1,5atmy0,5atmb)0,85atmy0,65atmc)Lamisma,0,75atmd)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2012)


p =p·y p =2atm210gN

1molN28gN

5gH1molH2gH +210gN

1molN28gN

=1,5atm

p =p·y p =2atm5gH

1molH2gH +210gN

1molN28gN

5gH1molH2gH +210gN

1molN28gN

=0,5atm


3.156.Ladensidaddeletanoa25°Cy750mmHges1,21g/L.¿Cuálesladensidaddelbutanoenlasmismascondiciones?a)2,42g/Lb)0,625g/Lc)2,34g/Ld)Senecesitaelvolumendelrecipiente.

(O.Q.L.Murcia2012)



ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelC H ydelC H :

ρ

ρ=

pMRT

pMRT

ρ

ρ=

M

M

Sustituyendo:

ρ =1,21g·L 1 30g·mol

58g·mol=0,626g·L 1


3.157.Setienendosrecipientesidénticos,unollenocon yelotrocon ,enlasmismascondicionesdepyT,ysupuestouncomportamientoideal,sepuedeafirmarque:a)Ladensidaddelmetanoesmayorqueladelnitrógeno.b)Ladensidaddeambosgaseseslamisma.c)Haymásmolesdemetanoquedenitrógeno.d)Haylasmismasmoléculasde quede .

(O.Q.L.Murcia2012)

a‐b) Falso. Considerando comportamiento ideal, la densidaddeun gas endeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

M >M ρ >ρ

c)Falso.Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismoyaqueambosrecipientestienenelmismovolumenyseencuentranenlasmismascondiciones:

n=pVRT

d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.


3.158.Enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,si1Ldenitrógenoreaccionacon3Ldehidrógeno,elvolumendeamoniacoquepodráobtenersees:a)2Lb)4Lc)1,5Ld)3L



N (g)+3H (g)2NH (g)




V

V=31=3

Como la relaciónmolares igual2, indicaquesoncantidadesestequiométricas que seconsumencompletamenteylacantidaddeNH queseformaes:

1LN2LNH1LN

=2L


(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2010lascantidadessoneldoble).

3.159.Secalientan25Ldeoxígenodesde25°Chasta425Kapresiónconstante.¿Cómovaríaelvolumendelgas?a)Aumenta35,65Lb)Aumenta425Lc)Aumentaenunacantidaddependientedelapresión.d)Elvolumenpermanececonstante.



V1T1=V2T2

25L25+273 K

=V2

425KV2=35,65L

El volumen obtenido ha aumentado de formadirectamenteproporcional al aumento depresión.


3.160.¿Cuáleslapropuestacorrecta?a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculasde es18,069·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempre22,4L.c)Portratarsedeungasidealelvolumenqueocupanovaríaconlapresión.d)Elnúmerodemolesdeátomosquecontieneunmoldemoléculasdedichogases6,02·10 .


a)Verdadero.

1molCO23molesatomos1molCO2

6,022·1023atomos1molatomos

=18,066·1023atomosO

b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressóloencondicionesnormales,1atmy273K.

c)Falso.Deacuerdocon la leydeBoyle,elvolumendeunadeterminadamasadegasesinversamenteproporcionalasupresión.



(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2011cambiandoelO3porelCO2).


3.161. El aire húmedo esmenos denso que el aire seco a lamisma temperatura y presiónbarométrica.¿Cuáleslamejorexplicaciónaestaobservación?a)El esunamoléculapolar,perono y .b)El tienemayorpuntodeebulliciónque y .c)El tienemenormasamolarque y .d)El esunamoléculaapolarigualque y .



ρ=p·MRT

portanto,ladensidadesdirectamenteproporcionalalvalordelamasamolar.

Lamasamolardeunamezclagaseosasecalculateniendoencuentalasfraccionesymasasmolaresdelosgasesquelaintegran.Enlatablasemuestranestosvaloresparalosgasesqueformanelaireseco.

Gas Ar aire

M/g· 28,0 32,0 39,9 44,0 28,95

y 0,7808 0,2095 0,0093 0,00035

El tieneunamasamolarmenor(18,0g·mol )queladelrestodelosgasescitados,porestemotivo,elairehúmedodebetenerunamasamolarmenorqueelaireseco.


3.162.Setienendosrecipientesde20L,unonitrógenoyotroconhelio,sometidosambosa100°Cy0,5atm.Elrecipientequecontiene tiene:a)Doblemasaqueeldehelio.b)Elmismonúmerodeátomosqueeldehelio.c)Elmismonúmerodemolesqueeldehelio.b)Densidaddoblequeeldehelio.


Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegasesel mismo ya que ambos recipientes tienen el mismo volumen y se encuentran en lasmismascondiciones:

n=pVRT

a)Falso.YaquelamasamolardelN es7vecesmayorqueladelhelio:

M

M=284

M

M=7

b) Falso. Ya que las moléculas de N son diatómicas mientras que el helio no formamoléculas.

c)Verdadero.Segúnsehademostradoalprincipio.

d) Falso. Considerando comportamiento ideal, la densidad de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:


ρ=p·MRT

ρ

ρ=M

M

ρ

ρ=284

ρ

ρ=7



4.PROBLEMASdeGASES

4.1.Lacombustiónde produce y .Secolocanenunrecipientede5L,unlitrodeetano,medidoa25°Cy745torr,y6gde gaseoso.Lacombustiónse iniciamedianteunachispaeléctrica.¿Cuálserálapresiónenelinteriordelrecipienteunavezqueseenfríaa150°C?

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)(Canarias1996)

LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC H es:

C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H O(g)

ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeC H (g)es:

n=745Torr·1L

0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K1atm

760Torr=0,04molC H

ElnúmerodemolesdeO (g)es:

6gO1molO32gO

=0,19molO

Larelaciónmolares:

0,19molO0,04molC H

=4,7

Comolarelaciónmolares<3,5quieredecirquesobraO ,porloque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddegasesformados.

RelacionandoC H conO :

0,04molC H7molO2molC H

=0,14molO

LacantidaddeO sobrantees:

0,19molO (inicial)–0,14molO (consumido)=0,05molO (exceso)

RelacionandoC H conlosproductosgaseososformados:

0,04molC H2+3 molesgas1molC H

=0,20molgas

Lapresiónejercidaporlamezclagaseosaes:

p=0,05+0,20 moles 0,082atm·L·mol 1·K 1 150+273 K

745Torr·1L=1,7atm


4.2.Sepreparóunamezclaparalacombustiónde abriendounallavequeconectabadoscámarasseparadas,unaconunvolumende2,125Lde aunapresiónde0,750atmylaotra,conunvolumende1,500Lyllenade a0,500atm.Losdosgasesseencuentranaunatemperaturade80°C.a)Calculalafracciónmolardel enlamezclaylapresiónejercidaporesta.b) Si lamezcla se pasa sobre un catalizador para la formación de y posteriormentevuelvealosdosrecipientesoriginalesconectados,calculalasfraccionesmolaresylapresióntotal en lamezcla resultante. Suponerque la conversióndel es total considerando lacantidadde conlaquesecuenta.


a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesgascontenidoencadacámaraes:

n =0,75atm·2,125L

0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K=0,055molSO

n =0,5atm·1,500L

0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K=0,026molO

LafracciónmolardeSO es:

y =0,055molSO

0,055molSO +0,026molO=0,68

Lapresióntotaldelamezclaalconectarambascámarases:

p=0,055+0,026 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K

2,125+1,500 L=0,65atm

b)Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreambosgaseses:

2SO (g)+O (g)2SO (g)

Alexistirmolesdeambassustanciasesprecisodeterminarcuáldeellasesellimitante:

0,055molSO0,026molO

=2,1

Comolarelaciónestequiométricaes>2quieredecirquesobraSO ysegastatodoel queesellimitantedelareacciónquedeterminalacantidaddeSO formado.

RelacionandoellimitanteconO ySO :

0,026molO2molSO1molO

=0,052molSO (consumido)

0,055molSO (inicial)−0,052molSO (consumido)=0,003molSO (exceso)

0,026molO2molSO1molO

=0,052molSO

Lasfraccionesmolaresdelosgasesdespuésdelareacciónson:

y =0,003molSO

0,003molSO +0,052molSO=0,055


y =0,052molSO

0,003molSO +0,052molSO=0,945

Lapresióntotaldelamezclagaseosafinales:

p=0,003+0,052 moles 0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K

2,125+1,500 L=0,44atm

4.3.Ante ladenunciapresentadaen laOficinadeConsumoMunicipalrespectoalcontenidodelaconocida“bombona”debutano,yaquesetemequecontengaunamezcladeestegasypropano,sehaceanalizarunadeellas.Paraellosetomaunamuestragaseosade60 ,seintroducen en un recipiente adecuado y se le añaden 600 de oxígeno; se provoca lacombustióncompletayseobtieneunvolumenfinaldemezclagaseosade745 .Las medidas de los volúmenes anteriores se realizaron bajo las mismas condiciones depresión y temperatura, siendo éstas tales que todas las especies químicas implicadas seencontrabanenestadogaseoso.¿Conteníapropanolamuestra?Razonesurespuesta.

(Murcia1997)

Partiendodelassiguientessuposiciones:

▪Quela“bombona”contienexcm C H

ycm C H

▪Quealfinaldelareacciónquedanzcm deO sinreaccionar.

Aplicando la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas y escribiendo lasecuaciones químicas correspondientes a las reacciones de combustión del butano ypropano(se indican lascantidades,envolumen,consumidasdereactivosy formadasdeproductos).

Combustióndelbutano

C H (g)+132O (g)4CO (g)+5H O(g)

xcm 13x2cm 4xcm 5xcm

Combustióndelpropano

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(g)

xcm 5xcm 3xcm 4xcm

Sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

mezclainicial C H +C H :x+y=60

mezclafinal CO +H O+O sobrante :9x+7y+z=745

oxıgeno O consumido+O sobrante :6,5x+5y+z=600

Seobtiene:

x=50 y=10 z=225

Comoseobserva,lamuestraconteníapropano.


4.4.Lacombustiónde100 deunamezclademetanoybutanoenpresenciade400 deoxígeno,conducealaobtenciónde160 dedióxidodecarbono.Todoslosgasesestánmedidosencondicionesnormales.Elaguaformadaenlascondicionesdereacciónserecogeenestadolíquido.Calcule:a)Lacomposiciónde lamezclainicial.Expréselaenporcentajeenvolumenyenporcentajeenmasa.b)Lacantidaddeoxigenoquesobra.Expréselaenmoles.


a) Aplicando la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas y escribiendo lasecuaciones químicas correspondientes a las reacciones de combustión del metano ybutano, se indican las cantidades, en volumen, consumidas de reactivos y formadas deproductos,descartandoelH Oqueeslíquida:

Combustióndelmetano:


xcm 2xcm xcm

Combustióndelbutano:

C H (g)+6,5O (g)4CO (g)+5H O(l)

ycm 6,5ycm 4ycm


mezclainicial x+y=100

CO formado 2x+6,5y=160

Resolviendoelsistemaseobtiene:

x=80cm CH y=20cm C H

Expresandoelresultadocomoporcentajeenvolumen:

80cm CH100cm mezcla

100=80% 20cm C H

100cm mezcla100=20%

Considerando comportamiento ideal y que la mezcla se encuentra en condicionesnormales:

80cm CH1molCH

22400cm CH 16gCH1molCH

=5,71·10 gCH

20cm C H1molC H

22400cm C H 58gC H1molC H

=5,18·10 gC H

Lamasatotaldemezclagaseosaes:

5,71·10 gCH +5,18·10 gC H =0,1089gmezcla

Expresandoelresultadocomoporcentajeenmasa:

5,71·10 gCH0,1089gmezcla

100=52,5% 5,18·10 gC H0,1089gmezcla

100=47,5%

b)ParaelO sepuedeescribirlaecuación:


2x+6,5y+z=400 siendozlacantidaddeO enexceso

Sustituyendoseobtiene,z=110cm O

110cm O1molO

22400cm O =4,91·10 mol

4.5.SedisponededosrecipientescerradosdevidrioAyB, de2Ly3L,respectivamente,ambos a la temperatura de 300°C y unidos entre sí por una llave. Con la llave cerrada,tenemosenAnitrógenoalapresión de530TorryenBoxígenoalapresiónde0,257atm.Suponiendoquelatemperaturadelsistemanosemodifica,cuálserálapresióndelconjuntounavezabiertalallavedeconexión.Elfactordecorrecciónatm/Torres1,316·10 .


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasencadarecipientees:

n =530Torr·2L

Ratm·L·mol 1·K 1·TK1,316·10 atm

1Torr=1,395

molN

nO2=0,257atm·3L

Ratm·L·mol 1·K 1·TK=0,771

molO

Lacantidadtotaldegasenelsistemaes:

ntotal=1,395RT

+0,771RT

=2,166RT

mol

Lapresiónalabrirlallavedelsistemaes:

p=

2,166RT mol Ratm·L·mol 1·K 1 TK

2+3 L=0,433atm

4.6.Ladensidaddeungases1,85g· a80cmHgy50°C.¿Cuálessudensidadencondicionesnormales?¿Quévolumenocuparán3molesdelcitadogasmedidossobreaguaa70°C(p°=233,7mmHg)y1atm?

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(CastillayLeón1999)


ρ=p·MRT

Relacionandolasdensidadesendiferentescondiciones:

ρ

ρ=

p MRTp MRT

ρ

ρ=p T

p T

Sustituyendo:

ρ =1,85g·L 1 760mmHg 50+273 K800mmHg 273 K

=2,08g·L 1


Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadopor3molesdegasrecogidosobreaguaes:

V=3mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 70+273 K

1atm 233,7mmHg1atm

760mmHg

=121,8L

4.7.Enunrecipientecerradoexisteunamezclademetanoyetano.Sequemaestamezcladegasesconexcesodeoxígenorecogiéndose3,070gdedióxidodecarbonoy1,931gdeagua.Determine la relación entre lapresiónparcial ejercidapor elmetano y la ejercidapor eletano.

(Extremadura1999)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeamboshidrocarburoses:


C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H O(g)

Llamando x e y a los moles de CH y C H , respectivamente, se pueden plantear lassiguientesecuaciones:

xmolCH1molCO1molCH

+ymolC H2molCO1molC H

=3,070gCO1molCO44gCO

(ec.1)

xmolCH2molH O1molCH

+ymolC H3molH O1molC H

=1,931gH O1molH O18gH O

(ec.2)


x=5,24·10 molCH

y=3,23·10 molC H

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungasenunamezclagaseosasecalculamediantelaexpresión:

p =p·y

Laspresionesparcialesdeambosgasesson:

p =p5,24·10 molCH

5,24·10 molCH +3,23·10 molC H=0,14p(atm)

p =p3,23·10 molC H

5,24·10 molCH +3,23·10 molC H=0,86p(atm)

LarelaciónentrelaspresionesdelCH yC H es:

p

p=0,14p0,86p

=0,16


4.8.Enunrecipientede3Ldecapacidadserecogen5Ldeoxígenoa2atmdepresióny10Ldenitrógenoa4atm.Seextraen20Ldelamezclagaseosaa1atmdepresión.Sabiendoquelatemperaturapermaneceinvariablea25°C,calcule:a)Lapresiónfinalenelrecipiente.b)Losgramosdeoxígenoydenitrógenoquecontieneelrecipientealfinaldelproceso.


a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagases:

nO2=2atm·5L

Ratm·L·mol 1·K 1·TK=

10molO

n =4atm·10L


40molN

Lacantidadtotaldegasqueseintroduceenelrecipientees:

ninicial=10RT

+40RT

=50RT

mol

Elnúmerodemolesdegasextraídodelrecipientees:

nextraıdo=1atm·20L


20mol

Elnúmerodemolesdegasquequedaenelrecipientees:

nfinal=50RT

+20RT

=30RT

mol

Lapresiónqueejerceestacantidaddegasenelrecipientees:

p=

30RT mol ·Ratm·L·mol

1·K 1·TK

3L=10atm

b)Lasfraccionesmolaresdecadagasenlamezclainicialson:

y =

10RT molO

10RT molO +

40RT molN

=0,2

y =1–y y =1–0,2=0,8

Considerandoque lamezcla final tiene lamisma fracciónmolar, elnúmerodemolesdecadagasenlamismaes:

n =0,230RT

molO n =0,830RT

molN

Lasmasasdelosgasesson:

m =0,230

0,082·298molO

32molO1molO

=7,9g

m =0,830

0,082·298molN

28molN1molN

=27,5g


4.9.Undepósitode700 ,queseencuentraaunatemperaturade15°C,estállenodeungascuyacomposiciónes70%depropanoy30%debutanoenpeso.Lapresióninicialeneldepósito es 250 atm.El gas alimenta a un quemador donde se consume a razón de 30,2L/min,medidoa25°Cy1atm.Elsistemadecontroldelquemadorlanzaunaseñaldeavisocuandolapresióneneldepósitoesinferiora12atm.a)¿Cuántotiempocabeesperarquetardeenproducirseelaviso?b)¿Quécaudaldeaire,expresadoenL/min,esnecesarioparaquemarelgas?Condiciones,25°Cy1atm.

(Datos.Constantedelosgases=0,082atm·L· · ;Composiciónvolumétricadelaire:21%deoxígenoy79%deotrosgasesinertesaefectosdelacombustión)

(Extremadura2000)

a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesinicialesyfinalesdegases:

niniciales=250atm·700L

0,082atm·L·mol 1·K 1 15+273 K=7410,2mol

nfinales=12atm·700L

0,082atm·L·mol 1·K 1 15+273 K=355,7mol

Elnúmerodemolesdegasquehansalidodeldepósitoes:

n= 7410,2–355,7 mol=7054,5mol

Elvolumenqueocupanencondicionesambientaleses:

V=7054,5mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=1,72·10 L

Relacionando el volumen con el caudal volumétrico se obtiene el tiempo que puedefuncionarelquemador:

1,72·10 L1min30,2L

=5695min

b)Silamezclaestáformadapor70%deC H y30%deC H ,lasfraccionesmásicasdelamismason:

Y =0,7Y =0,3

Cambiandolasfraccionesmásicasafraccionesmolares:

y =0,7gC H

1molC H44gC H

0,7gC H1molC H44gC H +0,3gC H

1molC H58gC H

=0,755

y =1–yC3H8

=0,245

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndelosdoshidrocarburosdelamezclason:

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(g)

C H (g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)


DeacuerdoconlaleydeAvogadro,lacomposiciónmolardeunamezclagaseosacoincideconlavolumétrica,asíquesepuederelacionarelcaudaldemezclagaseosaquesequemaconelO yairenecesarioparalacombustión:

30,2Lmezclamin

0,755LC H1Lmezcla

5LO1LC H

100Laire21LO

=543Lairemin

30,2Lmezclamin

0,245LC H1Lmezcla

13LO2LC H

100Laire21LO

=229Lairemin

=772Lairemin

4.10.Unrecipientede20mLcontienenitrógenoa25°Cy0,8atmyotrode50mLcontienehelioa25°Cy0,4atm.a)Determinaelnúmerodemoles,demoléculasydeátomosencadarecipiente.b)Si seconectan losdos recipientesa travésdeun tubocapilar, ¿cuáles son laspresionesparcialesdecadagasylatotaldelsistema?c) Calcula la concentración de cada gas en la mezcla, expresada en fracción molar yporcentajeenmasa.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )

(Canarias2001)

a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagases:

n =0,8atm·0,02L

0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K=6,55·10 mol

nHe=0,4atm·0,05L

0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K=8,18·10 molHe

Elnúmerodepartículascontenidasencadarecipientees:

6,55·10 molN6,022·10 moleculasN

1molN=3,9·10 moléculas

3,9·1020moleculasN2atomosN

1moleculasN=6,8·10 átomosN

8,18·10 molHe6,022·10 atomosHe

1molHe=4,9·10 átomosHe

b)Alconectarambosrecipienteselvolumentotaldelsistemaes:

V =V +V = 0,05+0,02 L=0,07L

Lasrespectivaspresionesson:

p =6,55·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

0,07L=0,229atm

pHe=8,18·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

0,07L=0,286atm

DeacuerdoconlaleydeDalton, lapresióntotaldelamezclaeslasumadelaspresionesparcialesdeloscomponentes:

ptotal=p +pHe=(0,229+0,286)atm=0,515atm


c)Lasfraccionesmolaresson:

y =6,55·10 molN

6,55·10 molN +8,18·10 molHe=0,445

yHe=8,18·10 molHe

6,55·10 molN +8,18·10 molHe=0,555

Lamasamolarmediadelamezclagaseosaes:

M=(0,445·28+0,555·4)g·mol 1=14,67g·mol 1

Lamasadecadaunodeloscomponentesdeunmoldemezclaes:

m =0,445molN28gN1molN

=12,45gN

mHe=0,555molHe4gHe1molHe

=2,22gHe

Lacomposiciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:

12,45gN14,67gmezcla

100=84,9%

2,22gHe

14,67gmezcla100=15,1%He

4.11.Unlaboratoriodedicadoalestudiodelosefectosdelosproductosquímicosenelcuerpohumanohaestablecidoquenosepuedesobrepasarlaconcentraciónde10ppmdeHCNenelairedurante8horasseguidassisequierenevitarriesgosparalasalud.Sabiendoqueunadosisletaldecianurodehidrógenoenelaire(segúnelíndiceMerck)esde300mgdeHCNporkgdeaire,atemperaturaambiente,calcule:a)¿AcuántosmgdeHCNporkgdeaireequivalenlas10ppm?b)¿Quéfraccióndedosisletalrepresentanlas10ppm?c)Siseconsideraque ladosis letaldelHCNensangreequivaleaunaconcentraciónde1,1mgporkgdepeso,¿quévolumendeunadisolucióndeHCN0,01Msedebeadministraraunacobayadelaboratoriode335gramosdepesoparasufallecimiento?(Datos.Composiciónmediadelaireenvolumen:79%denitrógenoy21%deoxígeno.1ppm=1 / )

(Murcia2002)

a)LadosisdeHCNenelairees:

10ppmHCN=10cm3HCNm3aire

Para pasar de m de aire a kg de aire se precisa su masa molar. Sabiendo que sucomposiciónmediaenvolumenes79%denitrógenoy21%deoxígenoyque,deacuerdoconlaleydeAvogadro,estacoincideconlacomposiciónmolar:

M=79molN

28gN1molN +21molO

32gO1molO

100molaire=28,8g·mol 1

Teniendoencuentaque1moldecualquiergasocupaVL,endeterminadascondicionesdepyT,sepuedeobtenerlarazónmolardelHCNenaire:


10cm3HCNm3aire

m3aire

103Laire

1Laire

103cm3aireVLaire1molaire

1molHCNVLHCN

=10 5 molHCNmolaire

Convirtiendolarazónmolarenrazónmásica:

10 5 molHCNmolaire

1molaire28,8gaire

27gHCN1molHCN

103gaire1kgaire

103mgHCN1gHCN

=9,4mgHCNkgaire

b)Relacionandolas10ppmconladosisletal:

9,4mgHCNkgaire

300mgHCNkgaire

100=3,1%

c)ElnúmerodemolesdeHCNenlasangredelacobayaparaalcanzarladosisletales:

1,1mgHCNkg

0,335kg1gHCN

103mgHCN1molHCN27gHCN

=1,4·10 5molHCN

Relacionandoladosisletalensangreenlacobayaconladisolución:

1,4·10 5molHCN103mLHCN0,01M

0,01molHCN=1,4mLHCN0,01M

4.12.Unrecipientecerradode1000Ldecapacidadcontiene460gdeetanolpuro(líquido)yaire(composición80% y20%

envolumen)a27°Cy1atmdepresión.Seprovocala

combustiónyseesperahastaquenuevamentelatemperaturaseade27°C.Elvolumentotalpermanece inalterado y se desprecian los volúmenes que pueden ocupar los sólidos y loslíquidosfrentealosgases.Calcule:a)Númerototaldemoléculaspresentesantesydespuésdelacombustión.b)Laspresionesparcialesdecadacomponentedespuésdelacombustiónylapresióntotaldelamezclaresultante.c)Ladensidadmediadelamezclafinaldegases.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Córdoba2003)

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoles:

C H OH(l)+3O (g)2CO (g)+3H O(l)

a)Elnúmerodemolesydemoléculasdeetanolexistentesantesdelacombustiónes:

460gC H OH1molC H OH46gC H OH

=10molC H OH

10molC H OH6,022·1023moleculasC H OH

1molC H OH=6,0·1024moléculas

Considerando comportamiento ideal el número de moles de aire contenidos en elrecipientees:

n =1atm·1000L

0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K=40,7molaire


De acuerdo con la ley deAvogadro, la composición volumétrica de unamezcla gaseosacoincideconlacomposiciónmolar,portantoelnúmerodemolesymoléculasdecadagasdelairees:

40,7molaire80molN100molaire

=32,6molN

32,6molN6,022·1023moleculasN

1molN=2,0·1025moléculas

40,7molaire20molO100molaire

=8,1molO

8,1molO6,022·1023moleculasO

1molO=4,9·1024moléculas

LarelaciónmolarentreC H OHyO es:

8,1molO10molC H OH

=0,8

Como la relación es < 3, quiere decir que sobra C H OH y que el es el reactivolimitantequedeterminalascantidadesdeCO yH2Oqueseproducen.

Elnúmerodemolesydemoléculasdeetanolexistentesdespuésdelacombustiónes

8,1molO1molC H OH3molO

=2,7molC H OH

10molC H OH(inicial)–2,7molC H OH(gastado)=7,3molC H OH(exceso)

7,3molC H OH6,022·1023moleculasC H OH

1molC H OH=4,4·1024moléculas

ElnúmerodemolesydemoléculasdeCO yH Oexistentesdespuésdelacombustiónes

8,1molO2molCO3molO

=5,4molCO

5,4molCO6,022·1023moleculasCO

1molCO=3,3·1024moléculas

8,1molO3molH O3molO

=8,1molH O

8,1molH O6,022·1023moleculasH O

1molH O=4,9·1024moléculas

b)AntesdelacombustiónlosgasespresentesenelrecipientesonO yN .Considerandocomportamientoideallaspresionesparcialesejercidasporestosson:

p =8,1mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

1000L=0,2atm

p =32,6mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

1000L=0,8atm


Despuésde la combustión los gasespresentes sonN (quenoha reaccionado)y el CO formado.LapresiónparcialejercidaporelN eslamismayaquenocambialacantidaddeestepresenteenelrecipiente,ylapresiónparcialdeCO es:

p =5,4mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

1000L=0,13atm

c)Ladensidaddelamezclagaseosapresentealfinaldelareacciónes:

=32,6molN

28molN1molN +5,4molCO2

44molCO21molCO2

1000L=1,15g·L–1

4.13.Semezclanenunrecipienteherméticode25L;5,6gdeeteno,8,8gdepropanoy57,6gdeoxígenoaunatemperaturade300K.a)Calculalapresiónalaqueseencuentrasometidalamezcladegasesycalculatambiénlapresiónparcialdecadaunodelosgasesdelamezcla.A continuación, se realiza la reacción de combustión de los compuestos de la mezclarefrigerandoelrecipienteymanteniendolatemperaturaconstantea300K.b)¿Cuáleslapresióndelamezclaresultantedespuésdelareacción?c) ¿Cuál sería lapresiónde lamezcla resultantedespuésde la reacción si la temperaturafuerade500°C?

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Baleares2004)

a)Previamente,secalculaelnúmerodemolesdesustanciasqueformanlamezcla:

5,6gC H1molC H28gC H

=0,2molC H


=0,2molC H

57,6gO1molO32gO

=1,8molO

Elnúmerototaldemolesdemezclaes:

n = 0,2+0,2+1,8 mol=2,2mol

Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporlamezclagaseosaes:

p=2,2mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 300K

25L=2,2atm

Paradeterminar lapresiónparcialejercidaporcadagasseaplica la leydeDaltonde laspresionesparciales:

p =p·y

p =p =2,2atm0,2mol2,2mol

=0,2atm

p =2,2atm1,8mol2,2mol

=1,8atm


b) Para conocer la presión después de la reacción es preciso escribir las ecuacionesquímicascorrespondientesa lasreaccionesdecombustiónquetienen lugarycalcularelnúmerodemolesdeespeciesgaseosasalfinaldelamisma:

C H (g)+3O (g)2CO (g)+2H O(l)

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)


=0,6molO


=1,0molO

1,6molO consumido

1,8molO (inicial)–1,6molO (consumido)=0,2molO (exceso)

0,2molC H2molCO1molC H

=0,4molCO

0,2molC H3molCO1molC H

=0,6molCO

1,0molCO

0,2molC H2molH O1molC H

=0,4molH O

0,2molC H4molH O1molC H

=0,8molH O

1,2molH O

El número de moles de gas después de la combustión es (1,0 mol CO + 0,2 mol O ).Aplicandolaecuacióndeestadodelosgasesideales:

p=1,2mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 300K

25L=1,2atm

c)A la temperaturade500°CelH Oestáenestadogaseoso,por lo tanto,elnúmerodemolesdegasalfinaldelareaccióneselanteriormás1,2molH O:


p=2,4mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 500+273 K

25L=6,1atm

4.14.Ungasdecombustióntienelasiguientecomposiciónenvolumen:Nitrógeno:79,2%;Oxígeno:7,2%yDióxidodecarbono13,6%

Unmoldeestegassepasaaunevaporador,queseencuentraaunatemperaturade200°Cya una presión de 743 mmHg, en el que incorpora agua y sale del evaporador a unatemperatura de 85°C y a una presión de 740 mmHg, con la siguiente composición envolumen:

Nitrógeno:48,3%;Oxígeno:4,4%;Dióxidodecarbono:8,3%yAgua:39,0%Calcule:a)Elvolumendegasquesaledelevaporadorporcada100litrosdegasqueentra.b)Elpesodeaguaevaporadaporcada100litrosdegasqueentra.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Extremadura2005)


a) Para determinar el volumen de gas que sale del evaporador se hace un balance demateriarespectoaunocualquieradelosgasesdelamezcla,porejemploN :

GE·yN2E=GS·yN2

S

Considerandocomportamientoidealparalamezclagaseosa:

100Lgas·743mmHg1atm

760mmHg

0,082atm·L·mol 1·K 1 200+273 K0,792=

VLgas·740mmHg1atm

760mmHg

0,082atm·L·mol 1·K 1 85+273 K0,483

Seobtiene,V=124,6L

b)Elnúmerodemolesdegasasalidaes:

GS=124,6Lgas·740mmHg

0,082atm·L·mol 1·K 1 85+273 K

1atm760mmHg

=4,13mol

Lamasadeaguaevaporadacontenidaenelgases:

4,13molgas39molH O100molgas

18gH O1molH O

=29g

4.15.Undepósitode4,0Ldecapacidadquecontienegasnitrógenoa8,5atmdepresión,seconectaconotrorecipientequecontiene7,0Ldegasinerteargóna6,0atmdepresión.¿Cuáleslapresiónfinalenlosdosrecipientes?

(Baleares2007)

Considerando comportamiento ideal, el número de moles de gas contenido en cadadepósitoes:

nN2=8,5atm·4L


34RT

mol

nAr=6atm·7L


42RT

mol

Siseconectanambosdepósitoslapresiónenamboses:

p=

34RT +

42RT mol·Ratm·L·mol 1·K 1·TK

4+7 L=6,9atm

4.16.Seintroducenenunrecipientede2,5Ldecapacidadya625°C;0,476gde (g)y0,068gde (g).Calcule:a)Lapresióntotalenelmomentoincialdemezclado.Sesabequeenestecasoquedansinreaccionar0,158gde (g).Calcule:b)Lascantidades,enmoles,delasespeciespresentesenelmomentodelareacción.c)Laspresionesparcialesdelasespeciespresentesenelmomentodelareacción.


a)Previamente,secalculaelnúmerodemolesdesustanciasqueformanlamezcla:

0,476gI1molI28gI

=1,874·10 molI


0,068gH1molH2gH

=3,400·10 molH

Elnúmerototaldemolesdemezclaes:

n = 1,874·10 +3,400·10 mol=3,587·10 mol


p=3,587·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K

2,5L=1,057atm

b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreI yH es:

I (g)+H (g)2HI(g)

ElnúmerodemolesquequedansinreaccionardeI es:

0,158gI1molI254gI

=6,220·10 mol

ElnúmerodemolesquereaccionandeH es:

6,220·10 molI1molH1molI

=6,220·10 molH

ElnúmerodemolesquequedansinreaccionardeH es:

3,400·10 molH (ini.) 6,220·10 molH (reac.)=3,338·10 mol (exceso)

ElnúmerodemolesqueseformandeHIes:

6,220·10 molI2molHI1molI

=1,224·10 mol

c)Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporcadaespeciees:

p =6,220·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K

2,5L=0,018atm

p =3,338·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K

2,5L=0,983atm

p =1,224·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K

2,5L=0,036atm

4.17.Sehaceestallar50mLdeunamezclademetano(CH4),eteno(C2H4)ypropano(C3H8),enpresenciade250mLdeoxígeno.Despuésdelacombustión,ycondensadoelvapordeaguaproducido,elvolumendelosgasesera175mL,quequedaronreducidosa60mLdespuésdeatravesarunadisoluciónconcentradadeNaOH.Calculalacomposición(en%)delamezclagaseosainicial.Nota:TodoslosvolúmenesestánmedidosenlasmismascondicionesdepyT.

(Valencia2007)

Aplicando la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas y escribiendo lasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdecombustióndelmetano,etenoy


propano, se indican las cantidades, envolumen, consumidasde reactivosy formadasdeproductos:

Combustióndelmetano:


xmL2xmLxmL2xmL

Combustióndeleteno:

C H (g)+3O (g)2CO (g)+2H O(g)

ymL3ymL2ymL2ymL

Combustióndelpropano:

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(g)

zmL5zmL3zmL4zmL

Teniendoencuentaquelamezcladegasesdespuésdeenfriada(paraquecondenseH O)yabsorbidoelCO porreacciónconNaOHsólocontieneO ,elvolumendefinalde60mLcorrespondealO quequedasinreaccionar(k).


mezclainicial x+y+z=50

O introducido 2x+3y+5z+k=250

mezclafinal CO +O sobrante x+2y+3z+k=175

O sobrante k=60

EliminandoelO sobrantesepuedenreescribirlasecuacionescomo:

mezclainicial CH +C H +C H x+y+z=50

O consumido 2x+3y+5z=190

CO absorbidoporNaOH x+2y+3z=115


x=10mLCH y=15mLC H z=25mLC H

Expresandoelresultadocomoporcentajeenvolumen:

10mLCH50mLmezcla

100=20%

15mLC H50mLmezcla

100=30%

25mLC H50mLmezcla

100=50%

4.18.Enunrecipientecerradoyvacíode20Lseintroducen0,3gdeetano;2,9gdebutanoy16gdeoxígeno.Seproducelacombustióna225°C.Calcula:a)Elvolumendeaire,enc.n.,queseríanecesarioparatenerlos16gdeoxígeno.b)Lapresióntotalylaspresionesparcialesenlamezclagaseosafinal.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ; composición volumétricadelaire:20% ,80% )

(Cádiz2008)


a)Teniendoencuentaqueen lasmezclasgaseosas lacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar,relacionandoO conaire:

16gO1molO32gO

100molaire20molO

22,4Laire1molaire

=56Laire

b) Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a las combustiones de los doshidrocarburosson:

C H (g)+72O (g)2CO (g)+3H O(g)

C H (g)+132O (g)4CO (g)+5H O(g)

Relacionando los hidrocarburos con O se obtiene la masa de este que queda sonreaccionar:


7molO2molC H

32gO1molO

=1,12gO


13molO2molC H

32gO1molO

=10,40gO

LacantidadO quequedasinreaccionares:

16gO (inicial)– 1,12+10,40 gO (consumido)1molO32gO

=0,14molO (exceso)

Relacionando los hidrocarburos con los productos se obtienen losmoles de CO y H Oformados:


2molCO1molC H

=0,02molCO


4molCO1molC H

=0,20molCO

0,22molCO


3molH O1molC H

=0,03molH O


5molH O1molC H

=0,25molH O

0,28molH O

Las presiones parciales de cada gas se obtienen aplicando la ecuación de estado de losgasesideales:

p =xRTV

=0,14mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 225+273 K

20L=0,29atm

pC =xRTV

=0,22mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 225+273 K

20L=0,45atm

p =xRTV

=0,28mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 225+273 K

20L=0,58atm

Lapresióntotaldelamezclaes:


pt= 0,29+0,45+0,58 atm=1,32atm

4.19.Ungasdegasógeno tiene lasiguientecomposiciónexpresadaen%envolumen: 8,0%;CO23,2%; 17,7%; 1,1%; 50%.Calcula ladensidaddelgasa23°Cy763mmHg.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Valencia2008)

De acuerdo con la ley de Avogadro, el porcentaje en volumen de una mezcla gaseosacoincideconsuporcentajeenmoles.

Lamasadecadaunodelosgasescontenidosen100molesdemezclaes:

8,0molCO44gCO1molCO

=352gCO 23,2molCO28gCO1molCO

=649,6gCO

17,7molH2gH1molH

=35,4gH 1,1molCH16gCH1molCH

=17,6gCH

50,0molN28gN1molN

=1400gN

Lamasatotaldegaseses:

352gCO +649,6gCO+35,4gH +17,6gCH +1400gN =2454,6ggasógeno

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporlos100molesdegasenlascondicionesdadases:

V=100mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 23+273 K

763mmHg760mmHg1atm

=2417,7L

Ladensidaddelgasdegasógenoes:

ρ=2454,6g2417,7L

=1,015g·L 1

4.20.Sedisponede25Ldehidrógenomedidosa700mmHgy30°Cyde14Ldenitrógenomedidos a 730 mmHg y 20°C. Se hacen reaccionar ambos gases en las condicionesadecuadas.a)Ajustalareaccióndesíntesisycalculalamasa,engramos,deamoníacoproducido.b)Sisesuponequelareaccióntranscurreconunrendimientodel100%,calculalacantidadengramosdeldelosreactivo/squenohanreaccionado.


a‐b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealasíntesisdeNH es:

N (g)+3H (g)2NH (g)

Alexistirinicialmentecantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarpreviamentecuáldeellosesel reactivo limitante.Considerandocomportamiento ideal, elnúmerodemolesinicialesdecadareactivoes:

pH2=700mmmHg·25L

0,082atm·L·mol 1·K 1 30+273 K

1atm760mmmHg

=0,93mol

p =730mmmHg·14L

0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

1atm760mmmHg

=0,56mol


Comolarelaciónmolar:

0,93molH0,56molN

=1,66<3

lo quequiere decir que sobraN , por lo que se consume todo el que es elreactivolimitanteydeterminalacantidaddeNH formado.

RelacionandoH conNH :

0,93molH2molNH3molH

17gNH1molNH

=10,54g

RelacionandoH conN seobtienelacantidaddeestesobrante:

0,93molH1molN3molH

=0,31molN

0,56molN (inicial)0,31molN (reaccionado)=0,25molN (enexceso)

0,25molN28gN1molN

=7,0g

4.21.Elgasqueestádentrodeunrecipienteejerceunapresiónde120kPa.Seextraeunaciertacantidaddelgasqueocupa230 a100kPa.Elgasrestantedelrecipienteejerceunapresiónde80kPa.Todaslasmedidassehanrealizadoalamismatemperatura.Calculaelvolumendelrecipiente.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=101326Pa)(Baleares2009)

Considerando comportamiento ideal y llamandop a la equivalencia entre kPa y atm, elnúmerodemolesdegascontenidoenelrecipientees:

niniciales=120kPa·VL

Ratm·L·mol ·K ·TK1atmpkPa

=120VpRT

mol

Elnúmerodemolesdegasextraídosdelrecipientees:

nextraıdos=100kPa·230L


=2,3·10pRT

mol

Elnúmerodemolesdegasquequedanenelrecipientees:

nrestantes=80kPa·VL


=80VpRT

mol

Haciendounbalancedemateriadelgas:

niniciales=nextraıdos+nrestantes

120VpRT

2,3·10pRT

80VpRT

V=575L


5.CUESTIONESdeDISOLUCIONES

5.1.Deentrelasdiferentesformasdeexpresarlaconcentracióndelasdisoluciones,hayquedestacar:a)Lanormalidad,queeslanormaadoptadaenlospaísesdelaUniónEuropeaparamedirlarelaciónsoluto/disolvente.b)Lamolaridad,queeselnúmerodemolesdesolutoenunlitrodedisolución.c)Lamolalidad,queeselnombrequeutilizanenChinaparalamolaridad.d)Lafracciónmolar,queseutilizaparaexpresarlaconcentraciónendisolucionesdondeelnúmerodemolesdesolutoenunlitronoesunnúmeroexacto.

(O.Q.L.Murcia1996)

a) Falso. Normalidad es la relación entre equivalentes‐gramo de soluto y litros dedisolución.

b)Verdadero.Molaridadeslarelaciónentremolesdesolutoylitrosdedisolución.

c)Falso.Lapropuestaesabsurda.

d)Falso.Fracciónmolareslarelaciónentremolesdesolutoylasumadelosmolesdeloscomponentesdeladisolución.


5.2.Con100mLdedisolucióndeHCl2Msepuedeprepararunlitrodeotradisolucióncuyaconcentraciónserá:a)0,1Mb)0,2Mc)10Md)10 M

(O.Q.L.Murcia1996)

ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenladisoluciónconcentrada(2M)es:

100mLHCl2M2molHCl

10 mLHCl2M=0,2molHCl

Laconcentracióndeladisolucióndiluidaes:

0,2molHCl1LdisolucionHCl

=0,2M


5.3.Unadisolución2Mdeácidoacéticoesaquellaquecontiene:a)60gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.b)45gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.c)60gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.d)50gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.

(O.Q.L.Murcia1996)

Aplicandoelconceptodemolaridadatodaslasdisoluciones:

a)Falso

60gCH COOH250mLdisolucion

1molCH COOH60gCH COOH

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=4M

b)Falso





=3M

c)Verdadero




=2M

d)Falso




=1,7M


5.4.¿Cuáldelassiguientessustanciasfuncionaríamejorcomoanticongelantede1Ldeaguasiseutilizalamismamasadecadaunadeellas?a)Metanolb)Sacarosac)Glucosad)Acetatodeetilo

(O.Q.L.Murcia1996)

Serámejoranticongelanteaquellasustanciaconlaqueseconsigaunmayordescensoenlatemperaturadecongelacióndeladisolución,ΔT .Estesecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Comolascuatrosustanciaspropuestaspresentanenlacecovalente,aldisolverlasenaguanosedisocianeniones,esdecir,α=0,portantolaexpresiónanteriorquedasimplificadacomo:

ΔT =k m

De acuerdo con esto, el mayor ΔT se consigue con la disolución que tenga mayorconcentraciónmolal,m.

Suponiendoquesedisuelveunamismamasadecadacompuesto,1g,en1kgdeH O,laconcentraciónmolaldeladisoluciónes:

m=1gX

1kgH O1molXMgX

=1Mmol·kg

Por tanto, la mayor concentración molal corresponde a la disolución que contenga elsolutoconmenormasamolar,M.

soluto M/g· Metanol( ) 32Sacarosa(C H O ) 342Glucosa(C H O ) 180Acetatodeetilo(CH COOCH CH ) 88



5.5.Sedisuelven12,8gdecarbonatosódicoenlacantidaddeaguasuficienteparapreparar325mLdedisolución.Laconcentracióndeestadisoluciónenmol· es:a)3,25b)0,121c)0,0393d)0,372e)12,8

(O.Q.N.CiudadReal1997)

Lamolaridaddeladisoluciónes:

12,8gNa CO325mLdisolucion

1molNa CO106gNa CO


=0,372M


5.6.¿Cuálserálamolaridaddeunadisolución6Ndeácidofosfórico?a)6Mb)2Mc)18Md)3M

(O.Q.L.Murcia1997)

Larelaciónentremolaridadynormalidades:

Normalidad=Molaridad·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidofosfórico,H PO :

H PO (aq)+3H O(l)PO (aq)+3H O (aq)

Lavalenciaes3,portantolamolaridades:

M=63=2


5.7.Almezclar1Ldedisolucióndeácidoclorhídrico0,01Mcon250mLdeotradisolucióndeácido clorhídrico 0,1 M se obtiene una nueva disolución cuya concentración es,aproximadamente:a)0,11Mb)1,28·10 Mc)1,4·10 Md)2,8·10 M


ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes:

1LHCl0,01M103mLHCl0,01M1LHCl0,01M

0,01mmolHCl1mLHCl0,01M

=10mmolHCl

250mLHCl0,1M0,1mmolHCl1mLHCl0,1M

=25mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:


10+25 mmolHCl1000+250 mLdisolucion

=2,8·10 M


5.8.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesprobaríaqueun líquidoincoloroytransparenteesaguapura?a)EllíquidotieneunpHde7.b)Ellíquidohiervea100°Ccuandolapresiónesde1atm.c)Ellíquidonodejaresiduocuandoseevaporahastasequedad.d)Ellíquidoresecalasmanoscuandoselavanconél.

(O.Q.L.Murcia1997)

a) Falso. El agua en presencia de CO forma una disolución acuosa de ácido carbónico,H CO ,porloqueelpH<7.

H CO (aq)+H O(l)HCO (aq)+H O (aq)

b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presiónatmosféricaylapresióndevapordelaguaa100°Cesatm.

c) Falso. Cualquier otro líquido incoloro y transparente, por ejemplo, etanol, acetona,benceno,etc.,evaporadoasequedadnodejaningúnresiduo.

d)Falso.Esabsurdo,elaguanoresecalasmanos.


5.9.Sedeseapreparar100mLdedisolucióndeácidosulfúrico0,25Mapartirdeunácidocomercialdel98%y1,836g/mL.Paraellosehadetomardelabotelladeácidocomercial:a)1,36mLb)2,45mLc)2,5gd)4,50mL


LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:

100mLH2SO40,25M0,1molH2SO4

1000mLH2SO40,1M98gH2SO41molH2SO4

=2,45gH2SO4

LacantidaddeH2SO4comerciales:

2,45gH2SO4100gH2SO498%

98gH2SO41mLH2SO498%1,836gH2SO498%

=1,36mL 98%


(EnCastillayLeón1998sepreparan500mLdeladisolución0,15M).

5.10.Sedisuelven5gdeclorurosódicoen100mLdeagua.¿Quésehabráoriginado?a)Unasustanciapura.b)Uncompuestoquímicoc)Unamezclahomogénead)Unadisolucióne)Unadispersióncoloidal



Elclorurodesodioesmuysolubleenagua,portanto,seformaunadisoluciónacuosa.


5.11.Cuandoseadicionaglucosaalaguaa25°Cseobservaque:a)Disminuyelatemperaturadeebulliciónconrespectoaladelaguab)Aumentalapresióndevapordeladisolución.c)Congelapordebajode0°C.d)Laglucosanosedisuelveenagua.


a‐b)Falso.Cuandoseformaladisoluciónaumentalatemperaturadeebulliciónyaquelapresióndevapordeladisolucióndisminuye.

c)Verdadero.Cuandoseformaladisolucióndesciendelatemperaturadecongelaciónyaquelapresióndevapordeladisolucióndisminuye.

d)Falso.Laglucosaessolubleenaguapor formacióndeenlacesdehidrógenoentre lasmoléculasdeambassustancias.


5.12.Dadaslassiguientesproposicionesindicarcuál/cuálessonverdaderas:a)Elaguaestáformadapordostiposdeátomos,porlotantonoesunasustanciapura.b)Todadisoluciónesunamezcla.c)Todaslasmezclassondisoluciones.d)Enunamezclaheterogéneasuscomponentespuedenobservarsedeformaseparada.


a)Falso.Elaguaesunasustanciapuraqueporestarformadapordostiposdeátomossellamacompuesto.

b‐c)Falso.Lasdisolucionessonmezclashomogéneas.

d) Verdadero. En una mezcla heterogénea los componentes de la misma puedendistinguirseasimplevistaoconayudadeunalupa.


5.13.Sedisuelven0,50gy0,75gdeunsolutonoelectrolitoynovolátilen1,500gyen1,250gdeagua, formándosedosdisolucionesAyB, respectivamente.Siparaelagua =1,86°C ·kgy =0,51°C ·kg.¿Cuálesdelassiguientesproposicionessonverdaderas?a)LapresióndevapordeAesmenorqueladeB.b)LatemperaturadeebullicióndeBesmenorqueeldeA.c)Ambasdisolucionestienenlamismatemperaturadecongelación.d)LamolalidaddeAesmayorqueladeB.


a)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:

p=p° 1 x p=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto

La disoluciónque tienemenor fracciónmolar de soluto, la disoluciónA, es la que tienemayorpresióndevapor.


b)Falso.Lastemperaturasdeebulliciónydecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonoelectrólitoynovolátilsecalculanmediantelaexpresión:

ΔT=k·m

siendoklaconstanteespecíficadeldisolventeymlamolalidaddeladisolución.

Como ladisoluciónBcontienemássolutoymenosdisolventesuconcentraciónmolalesmayoryportanto,sutemperaturadeebullicióntambiénloes.

c) Falso. Como ambas disoluciones tienen diferente concentración molal deben tenerdiferentetemperaturadecongelación.

d)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadob.

Ningunapropuestaesverdadera.

5.14.Silasolubilidaddelclorurosódicoenaguaa15°Cesiguala50g/L.Esciertoque:a)Unadisoluciónquecontiene25g/Lesunadisoluciónsaturada.b)Ladisoluciónquecontiene45g/Lestámuydiluida.c)Estásaturadaladisolucióncuandocontiene50g/Ldeclorurosódico.d)Sicontienemásde50g/Lesunsistemainestable.


a) Falso. La disolución es insaturada porque todavía no se ha alcanzado el límite desolubilidadaesatemperatura.

b)Falso.Ladisoluciónesconcentradayaqueseestácercadellímitedesolubilidadaesatemperatura.

c)Verdadero.Ladisoluciónestásaturadayaquesehaalcanzadoellímitedesolubilidadaesatemperatura

d)Falso.Ladisoluciónestásobresaturadayaquesehasuperadoellímitedesolubilidadaesatemperatura.


5.15.Seadicionan50gdeclorurosódicoa100mLdeunadisoluciónde lamismasalcuyaconcentraciónes0,16M.Suponiendoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,laconcentracióndeIadisoluciónformadaes:a)8,71Mb)2,35Mc)3,78Md)1,90M


Laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantedelamezcla:

50gNaCl1molNaCl58,5gNaCl +50mLNaCl0,16M

0,16molNaCl103mLNaCl0,16M


103mLdisolucion

=8,71M



5.16.Ladisoluciónacuosaconmenorpuntodefusiónes:a) 0,01mb)NaCl0,01mc)Etanol( )0,01md)Ácidoacético( )0,01me) 0,01m

(O.Q.N.Burgos1998)

Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1


Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámenorpuntodefusiónladisoluciónconmayorvalorden.

Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden.

a)MgSO (aq)Mg (aq)+SO (aq) (1) n=2

b)NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2

c)CH CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

d)CH COOHesunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(0) n=1

e)MgI (aq)Mg (aq)+2I (aq) (1) n=3

La sustancia que presentamayor valor de n con una disociación prácticamente total es,portanto,sudisolucióneslaquepresentamenortemperaturadecongelación.


5.17.Paratresdisoluciones0,1molaldeácidoacético( ),ácidosulfúrico( )yglucosa( )enagua,señalelaproposicióncorrecta:a)Ladisolucióndeácidosulfúricoeslaquetienecomportamientomásideal.b)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienelatemperaturadeebulliciónmásalta.c)Ladisolucióndesulfúricoeslaquetienemayortemperaturadeebullición.d)Lastresdisolucionestienenlamismatemperaturadeebullición.e)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienemayorpresiónosmótica.

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Falso.Unadisoluciónidealesaquellaenlaquenoseregistravariacióndeentalpíanideentropía.Enlasdisolucioneshayvariaciónenesasmagnitudesrespectodelassustanciaspurasylassustanciasdisueltasenagua.

b)Falso.Latemperaturadeebullicióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constanteebulloscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámayortemperaturadeebulliciónladisoluciónconmayorvalorden.

C H O esunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(0) n=1


C H O nosedisociaeniones, (=0) n=1

H SO (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq) (1) n=3

c)Verdadero.Segúnlodemostradoenelapartadob).

d)Falso.Segúnlodemostradoenelapartadob).

e)Falso.Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticaπsecalculamediantelaexpresión:

π=MRT 1+α n 1

R=constantedelosgasesM=concentracionmolarα=gradodedisociacionionican=numerodeionesT=temperatura

Teniendoencuentaquesetratadedisolucionesacuosascon,aproximadamente,lamismaconcentraciónmolartendrámayorpresiónosmótica ladisoluciónconmayorvalorden.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob)seráladisolucióndeH SO .


5.18.Cuandoseadicionan100 deaguaa100 deunadisoluciónacuosa0,20Mensulfatodepotasio( )yseagitavigorosamente,¿cuáleslamolaridaddelosiones enlanuevadisolución?Considerecorrectalaadicióndelosvolúmenes.a)0,05b)0,10c)0,15d)0,20

(O.Q.L.Murcia1998)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:

K SO (aq)2K (aq)+SO (aq)

ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónconcentrada(0,20M)es:

100cm3K SO 0,2M0,2mmolK SO1cm3K SO 0,2M

2mmolK

1mmolK SO=40mmolK


40mmolK100+100 mLdisolucion

=0,20M


5.19.Cuandoseañaden10gdesacarosaenagua,seobservaque:a)Ladisoluciónhierveaunatemperaturainferiora100°C.b)Sutemperaturadecongelaciónaumentaconrespectoaladelagua.c)Congelapordebajode0°C.d)Ningunadelasanteriores.


a)Falso.Lastemperaturasdeebulliciónydecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonoelectrólitoynovolátilsecalculanmediantelaexpresión:

ΔT=k·m


siendoklaconstanteespecíficadeldisolventeymlamolalidaddeladisolución.

Latemperaturadeebullicióndeladisolucióndebesersuperiora100°C.

b)Falso.Latemperaturadecongelacióndeladisolucióndebeinferioraladelagua,0°C.

c)Verdadero.Segúnsehajustificadoenlosapartadosanteriores.


5.20.A125mLdeunadisolucióndehidróxidosódico0,75Mse leañaden300mLdeaguadestilada.Indicarcuáldelassiguientesproposicionesescierta:a)Precipitaráhidróxidosódico.b)Aumentaelnúmerodemolesdesosa.c)Laconcentracióndeladisoluciónaumenta.d)Losmolesdesosanovaríanperosílaconcentracióndeladisolución.


a‐c) Falso. Si se añade agua a la disolución disminuye la concentración y no puedeprecipitarsoluto.

b)Falso.Elnúmerodemolesdesolutopermanececonstante.

d)Verdadero.Segúnsehajustificadoenlosapartadosanteriores.


5.21.Seañaden3,5gdealcoholetílico ( )a500gdeagua.Sabiendoque lamasamoleculardelalcoholetílicoesiguala46,¿cuálserálamolalidaddeladisolución?a)0,152b)0,987c)2,56d)35


Laconcentraciónmolaldeladisoluciónes:

3,5gC H OH500gH O

1molC H OH46gC H OH

10 gH O1kgH O

=0,152m


5.22.En500gdeunadisolucióndeácidoacéticoal15%hay:a)50gdeácidoacéticob)900gdeácidoacéticoc)75gdeácidoacéticod)75mLdeácidoacético


Lamasadeácidoacético,CH COOH,contenidaenladisoluciónes

500gdisolución15gCH COOH100gdisolución

=



5.23.Enlasregionesfríasseañadealaguadelosradiadoresdeloscochesunasustanciaquesedenominaanticongelante.Sumisiónestábasadaen:a)Lasolubilidaddesustancias.b)Unapropiedadcoligativadelasdisoluciones.c)Ladiferenciadedensidadesdelosdoslíquidos.d)Ningunadelasanteriores.


Cuandoseseañadesolutoalaguayse formaladisolucióndisminuye latemperaturadecongelaciónyaquelapresióndevapordeladisolucióndisminuye.Varíaunapropiedadcoligativa.


5.24.Indicarcuáldelassiguientesproposicionesescorrecta:a)Unadisoluciónsaturadaesunadisoluciónconcentrada.b)Laspropiedadescoligativasnodependendelnúmerodepartículasdisueltas.c)Lasolubilidaddeloxígenoenaguadisminuyecuandoaumentalatemperatura.d)Eltetraclorurodecarbonosedisuelveenagua.


a)Falso.Laconcentracióndependelarelaciónsoluto/disolventeylasaturacióndependelasolubilidadde lasustancia,portanto,unadisolucióndeunsolutopocosolubleesa lavezsaturadaydiluida;yalcontrario,unadisolucióndeunsolutomuysolublepuedeseralavezinsaturadayconcentrada.

b)Falso.Laspropiedadescoligativasdependende laconcentraciónde ladisolución,portanto,dependendelnúmerodepartículasdesoluto.

c)Verdadero.Lasolubilidaddeungasenaguaaumentaaldisminuirlatemperatura.

d)Falso.Tetraclorurodecarbonoyaguasoninmiscibles.


5.25.Indicarcuáldelassiguientesproposicionesescorrecta:a)Loselectrolitosdébilesestántotalmentedisociadosendisoluciónacuosa.b)Unadisolución0,10molaldeácidoclorhídricocongelaaunatemperaturamásbajaqueunadisolución0,10molaldeglucosa.c)Lasolubilidaddecualquiersustanciaenaguaaumentasiemprealelevaratemperatura.d)Ningunadelasanteriores.


a)Falso.Loselectrólitosdébilesseencuentranparcialmentedisociadosenagua.

b) Falso. La temperatura de congelación de una disolución se calcula mediante laexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1


Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámenortemperaturadecongelaciónladisoluciónconmayorvalorden.



HCl(aq)+H O(l)Cl (aq)+H O (aq) (1) n=2

LatemperaturadecongelacióndeladisolucióndeHClesmásbajaqueladeglucosa.

c)Falso.Lasolubilidaddeungasenaguaaumentaaldisminuirlatemperatura.


5.26.Indicarcuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a) El descenso de la temperatura de congelación de una disolución es independiente deldisolvente.b)Elaguayelalcoholetílicosoninmiscibles.c)Unadisolucióndiluidapuedesersaturada.d)Almezclardosdisolucionesdelamismasustancialaconcentraciónfinaleslasumadelasconcentracionesdeambas.


a) Falso. La temperatura de congelación de una disolución se calcula mediante laexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1


Laconstanteesespecíficadecadadisolvente.

b) Falso. Alcohol etílico y agua son son totalmente miscibles debido a la formación deenlacesdehidrógenoentrelasmoléculasdeambassustancias.

c) Verdadero. La concentración depende la relación soluto/disolvente y la saturacióndependelasolubilidaddelasustancia,portanto,unadisolucióndeunsolutopocosolubleesalavezsaturadaydiluida.

d)Falso.Dependedelacantidaddedisoluciónquesemezcleycuálsealaexpresióndelaconcentración


5.27.Sedisponedeunmatrazaforadode500mLquecontieneunadisolución6Mdeácidoacético.¿Quéhabríaquehacerparaprepararapartirdeellaunadisolucióndeácidoacético3M?a)Anadiraguadestiladahastaobtener2litrosdedisoluciónfinal.b)Diluira1litroconaguadestilada.c)Extraer250mLdedisolucióndelmatrazaforado.d)Añadir500mLdeunadisolucióndeácidoacético0,5M.


Aplicandoelconceptodemolaridad:

500mLCH COOH6MVLdisolución

6molCH COOH1LCH COOH6M

1LCH COOH6M

10 mLCH COOH6M=

Seobtiene,V=1Ldisolución.Habráquediluirhasta1Lconaguadestilada.



5.28.Sabiendoquelaspropiedadescoligativasdependendelnúmerodepartículasdisueltas,indicarcuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a) El descenso de la temperatura de congelación de una disolución 0,5moIal de clorurosódicoeselmismoqueeldeunadisolución0,5molaldesacarosa.b)Cuandosedisuelveenaguaunazúcarladisoluciónhierveamenosde100°C.c)Una disolución 0,20M de azúcar y otra disolución 0,20M de alcohol etílico tienen lamismapresiónosmótica.d)Lapresióndevapordelaguaenunadisolucióndeunnoelectrólitoesmayorque ladelaguaalamismatemperatura.


a) Falso. La temperatura de congelación de una disolución se calcula mediante laexpresión:

ΔT =km 1+α n 1

k=constanteebulloscopicaocrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámenortemperaturadecongelaciónladisoluciónconmayorvalorden.


NaCl(aq)+H O(l)Cl (aq)+Na (aq) (1) n=2

LatemperaturadecongelacióndeladisolucióndeNaClesmásbajaqueladesacarosa.

b)Falso.Segúnsehavistoenelapartadoanterioralañadirsolutoaldisolventeseproduceunaumentodelatemperaturadeebullicióndeladisolución.

c)Falso.Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticaπsecalculamediantelaexpresión:

π=MRT 1+α n 1


Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas de solutos no iónicos con lamismaconcentraciónmolarambastendránlamismapresiónosmótica.

d)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:


Lapresióndevapordeladisoluciónsiempreesmenorqueladeldisolvente.

Ningunapropuestaescorrecta.


5.29.¿Cuántos ionesseencuentranpresentesen2,0Ldeunadisolucióndesulfatopotásico( )quetieneunaconcentraciónde0,855mol· ?a)1,03·10 b)3,09·10 c)1,81·10 d)3,09·10 e)1,03·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2005)



Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

2LK2SO40,855M0,855molK2SO41LK2SO40,855M

3moliones1molK2SO4

6,022·1023iones1moliones

=3,09· iones


5.30.Unamuestradeaguatomadadeunríocontiene5ppmde disuelto.Suponiendoqueladensidaddelaguaesiguala1g/mL,lamasade disueltoen1,0Ldeaguaes:a)0,0050gb)0,0096gc)3,0·10 gd)9,4·10 ge)5,0·10 g

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2012)

Sielnúmerodeppmdeunadisoluciónacuosadiluidaes:

5ppmO =5mgO1Lagua

1Lagua5mgO1Lagua

1gO

103mgO=0,005g


(EnCastillayLeón2012sereemplazalapropuestadporlae).

5.31. ¿Cuál de las siguientes disoluciones de permanganato de potasio sería la másconcentrada?a)0,011Mb)50g/Lc)0,5molesen750mLdedisoluciónd)250ppm

(O.Q.L:CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)

Para poder comparar las diferentes disoluciones es preciso poner en todas lasmismasunidadesdeconcentración,porejemploenmolaridad:

b)50gKMnO1Ldisolucion

1molKMnO158gKMnO

=0,316M

c)0,5molKMnO

750mLdisolucion750mLdisolucion10 mLdisolucion

=0,667M


d)250mgKMnO1Ldisolucion

1gKMnO

10 mgKMnO1molKMnO158gKMnO

=0,002M


5.32.Una disolución de amoníaco de densidad 0,910 g/mL y del 25% enmasa tiene unamolaridadde:a)5,6Mb)12,5Mc)2,4Md)13,4M


Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto demolaridad:

25gNH100gdisolucion

1molNH17gNH

0,91gdisolucion1cm3disolucion

103cm3disolucion1Ldisolucion

=13,4M


5.33.Sedisuelven25gdeunasustanciaen100gdeaguapuraobteniéndoseunadisolucióndedensidadiguala1,15g/mL.Elvolumendeestadisoluciónesiguala:a)120,5mLb)108,7mLc)110,4mLd)145,5mL


Aplicandoelconceptodedensidad:

25+100 gdisolucion1mLdisolucion1,15gdisolucion

=108,7mLdisolución


5.34.Parapreparar100mLdedisoluciónacuosadedicromatopotásicocuyaconcentraciónseade50mgdeanióndicromatopormililitro,habráquetomar:a)7,25gdedicromatopotásicob)6,81gdedicromatopotásico.c)8,52gdedicromatopotásicod)4,19gdedicromatopotásico


La ecuaciónquímica correspondiente al procesodedisolucióndel dicromatodepotasioK Cr O es:

K Cr O (aq)2K (aq)+Cr O (aq)

LosmmolesdeK Cr O contenidosenladisoluciónson:

100mLdisolucion50mgCr O1mLdisolucion

1mmolCr O216mgCr O

1mmolK Cr O1mmolCr O

=23,1mmolK Cr O

LamasadeK Cr O necesariaparaprepararladisoluciónes:


23,1mmolK Cr O1molK Cr O

10 mmolK Cr O294,2gK Cr O1molK Cr O

=6,81g


5.35.Alhacerunanálisisdemetales en elaire seha encontradoque la concentracióndealuminiopresenteesde25ppm.Suconcentraciónentantoporcientoserá:a)2,5·10 b)0,0016c)0,0041d)3,1·10


Elconceptodeppmdefinidoparaunamezclagaseosaes:

ppm=mgsustanciam aire

Parapodercambiaraporcentajeenmasaesnecesariodisponerdeladensidaddelairealatemperaturadada.

Tomandoladensidaddelaireencondicionesnormales,1,29g/L:

25mgAlm aire

1m aire10 Laire

1Laire

1,29gaire1gAl

10 mgAl100=1,9·10 %


5.36.¿Cuálserálamolaridaddeunadisolucióndeácidonítricopreparadapordilucióna500mLde32 deunácidoconcentradocuyadensidades1,42g/mLy lariquezaenácidonítricode69,5%?a)2Mb)0,8Mc)1Md)1,3M


Lamasadesolutocontenidaenladisoluciónconcentradaes:

25mLHNO 69,5%1,42gHNO 69,5%1mLHNO 69,5%

69,5gHNO

100gHNO 69,5%=24,7gHNO


24,7gHNO500mLdisolucion

1molHNO63gHNO


=0,8M


5.37.Sólounodelosconceptossiguientesesfalso:a)Lasdisolucionesverdaderasformanunsistemahomogéneo.b)Unadisoluciónsedicesaturadasinoadmitemássoluto.c)Lasproteínasenaguasiempreformandisolucionesverdaderas.d)Lagasolinaesunejemplodedisoluciónlíquido‐líquido.e)Laagitaciónintensadeunsistemaaguaconaceitepermiteobtenerunadisolución.



a)Verdadero.Unadisoluciónesunamezclahomogénea,uniformeyestable.

b) Verdadero. Cuando una disolución alcanza el límite de saturación a determinadatemperaturayanoadmitemássoluto.

c)Falso.Lasproteínasnosonsolublesenagua.

d)Verdadero.Lagasolinaesunejemplodedisolución líquido‐líquidodecompuestosnopolares.

e)Falso.Aguayaceitesoninmisciblesylaagitaciónintensasoloprovocalaformacióndemicrogotasdeaceiteenagua(puntodeniebla).


(En2009sereemplazacpore).

5.38. ¿Cuál es lamolalidad de la disolución resultante de disolver 5 g de ácido acético( )en60gdeagua?a)0,143mb)0,521mc)35md)1,39m



5gC H O60gH O

1molC H O60gC H O

103gH O1kgH O

=1,39m


5.39. Se dispone de una disolución de hidróxido sódico del 45% enmasa, que tiene unadensidadde1,46g/mL,50mLde lamisma contienen los siguientesgramosdehidróxidosódico:a)1,81·10 gb)24,5gc)8,13·10 gd)32,8g


LamasadeNaOHcontenidaenladisoluciónes:

50mLNaOH45%1,46gNaOH45%1mLNaOH45%

45gNaOH

100gNaOH45%=32,8gNaOH


5.40.¿Cuáleslafracciónmolardelaguaen200gdeetanoldel95%enmasa?a)0,05b)0,12c)0,60d)0,85


LafracciónmolardelH Oes:


5gH O1molH O18gH O

95gC H OH1molC H OH46gC H OH +5gH O

1molH O18gH O

=0,12


5.41. La concentración media de los iones sodio ( ) en el suero sanguíneo esaproximadamentede3,4g· .¿Cuáleslamolaridaddelsueroconrespectoadichoion?a)0,15b)3,4c)6,8d)23

(O.Q.L.Murcia1999)


3,4gNa1Lsuero

1molNa23gNa

=0,15M


5.42.PorelanálisisdeunvinodeCalifornia,Cabernet‐Sauvignon,sesabequeéstetieneunaacidez totaldel0,66% enpeso.Suponiendoquedichaacidez sedebeúnicamentealácidoetanoicooacético, (M=60g· ),¿cuáles lanormalidad,respectoalácido,delvino?a)1,2·10 Nb)1,1·10 Nc)1,2·10 Nd)1,4·10 N

(Dato.Densidaddelvino=1,11g· )(O.Q.L.Murcia1999)

Tomandocomobasedecálculo100gdevinoyaplicandoelconceptodemolaridad:

0,66gCH COOH100gvino


1,11gvino1cm3vino

103cm3vino1Lvino

=1,2·10 M



Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidoacético,CH COOH:

CH COOH(aq)+H O(l)CH COO (aq)+H O (aq) (1)

Lavalenciaes1,portantolanormalidadeslamismaquelamolaridad.



5.43.¿Quémasadesulfatodeamonioyhierro(II)hexahidrato(demasamolecularrelativa392)esnecesariaparaprepararunlitrodedisolución0,05Mconrespectoalionhierro(II),

(aq)?a)1,96gb)2,80gc)14,2gd)19,6ge)28,0g

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011)

El NH Fe SO 6H Oesla“saldeMohr”.Laecuacióncorrespondienteasudisociacióniónicaes:

NH Fe SO 6H O(aq)2NH (aq)+Fe (aq)+2SO (aq)+6H O(l)


1LFe 0,05M0,05molFe1LFe 0,05M

=0,05molFe

0,05molFe1mol NH Fe SO 6H O

1molFe=0,05mol NH Fe SO 6H O

0,05mol NH Fe SO 6H O392g NH Fe SO 6H O1mol NH Fe SO 6H O

=19,6g


5.44. Si semezclan volúmenes iguales de disoluciones de sulfato de potasio y cloruro depotasio,ambas0,1M,yconsideramos losvolúmenesaditivos, laconcentraciónen de lanuevadisoluciónserá:a)0,15Mb)0,2Mc)0,3Md)NosepuedecalcularsinconocerV.

(O.Q.L.Murcia2000)



ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes:

VLK2SO40,1M0,1molK2SO41LK2SO40,1M

2molK

1molK2SO4=0,2VmolK

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:

KCl(aq)Cl (aq)+K (aq)

ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes:

VLKCl0,1M0,1molKCl1LKCl0,1M

1molK1molKCl

=0,1VmolK



0,2V+0,1V molKV+V Ldisolucion

=0,15M


5.45. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico al 40% en peso tiene una densidad de1,3g· .Sunormalidades:a)10,6b)46,4c)23,2d)20,8


Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:

40gH SO100gdisolucion

1molH SO98gH SO


10 cm3disolucion1Ldisolucion

=5,3M



Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H SO :

H SO (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq)

Lavalenciaes2,portantolanormalidades:

N=5,3·2=10,6


5.46.SedisponededosdisolucionesAyB.LadisoluciónAcontiene6,00gde en1kgde y la disolución B está formada por 6,00 g de y 1 kg de .A 20°C, ladensidaddeladisoluciónAesmenorqueladensidaddeladisoluciónB.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesrelativasaestasdisolucionesescierta:a)LasdisolucionesAyBtienenlamismamolaridad.b)Ambasdisolucionestienenlamismamolalidad.c)Lasfraccionesmolaresde enAyBsoniguales.d)Elporcentajede esdiferenteenAyB.

(O.Q:L.Canarias2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Asturias20003)

Ambasdisolucionescontienenigualmasadesoluto(m )yportanto,molesdesoluto(n),idéntica masa de disolución (m ) y de disolvente (m ), y además, respecto de lasdensidades,expresadasenkg/L,secumplequeρ <ρ .

a)Falso.SiM =M :

M =nmolCH OH

m kgA 1LAρ kgA

M =nmolCH OH

m kgB 1LBρ kgB

MM

=ρρ

Comoρ <ρ secumplequeM <M .


b)Verdadero.Sim =m :

m =nmolCH OH

m kgdisolvente

m =nmolCH OH

m kgdisolvente

=

c)Falso.Six =x :

x =nmolCH OH

nmolCH OH+10 gH2O1molH2O18gH2O

x =nmolCH OH

nmolCH OH+10 gCCl41molCCl4154gCCl4

xx=

n+1000154

n+100018

<1

Como se observa, la disolución cuyo disolvente tiene mayor masa molar (CCl4) tienemayorfracciónmolar.

d)Falso.Si%CH OH(A)%CH OH(B):

%A=m gCH3OH

m gdisolución100

%B=m gCH3OH

m gdisolución100

%A%B

=1

Comoseobserva,%CH3OH(A)=%CH3OH(B).


(EnAsturias2003laspropuestassona)Todos;b)2;c)1y3;d)2y4).

5.47.Sepreparandosdisolucionesdeunsolutonoelectrólitoynovolátil,una,llamadaAal2% en masa, y otra, llamada B al 4% en masa. Suponiendo que la densidad de lasdisoluciones es próxima a 1, ¿cuál de las siguientes proposiciones es falsa suponiendo uncomportamientoideal?a)LamolalidadenBeslamitadqueenA.b)LatemperaturadecongelacióndeAesmayorqueladeB.c)LapresiónosmóticadeAesmenorqueladeB.d)LapresióndevapordeAesmayorqueladeB.

(O.Q.L.Canarias2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)

a)Falso.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,lamolalidaddecadaunadelasdisolucioneses:

mA=2gX

98gH O1molXMgX

103gH O1kgH O

=20,4M

mB=4gX

96gH O1molXMgX

103gH O1kgH O

=41,7M

Relacionandoambosvaloressetieneque:


mB

mA=41,7/M20,4/M

=2,04

b)Falso.Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1


Sisetratadeunsolutonoiónico(=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo:

ΔT =k m

El mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución queposea mayor concentración molal, que como se ha visto en el apartado anterior es ladisoluciónB.

c)Verdadero.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución, lamolaridaddecadaunadelasdisolucioneses:

MA=2gX

100gdisolucion1molXMgX

1gdisolucion1mLdisolucion


=20M

MB=4gX

100gdisolucion1molXMgX

1gdisolucion1mLdisolucion


=40M

Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticasecalculamediantelaexpresión:

π=MRT 1+α n 1


Suponiendo que se trata de disoluciones acuosas con un soluto no iónico ( = 0), laexpresiónsesimplificacomo:

π=MRT

Lamayorpresiónosmótica correspondea ladisoluciónqueposeamayor concentraciónmolar,quecomosehavistoesladisoluciónB.

d)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:


Ladisoluciónquetienemenorporcentajedesoluto,ladisoluciónA,eslaquetienemenorfracciónmolardesoluto.



5.48.Partiendode496gdeclorurodesodio,sedeseaprepararunadisolución0,25molal.¿Cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal?a)0,030kgb)2,0kgc)8,5kgd)34kg


Aplicandoelconceptodemolalidad:

496gNaCl1molNaCl58,5gNaCl

1kgH O

0,25molNaCl=33,9kg


5.49.Lasdimensionesdelatensiónsuperficialson:a)Presiónporunidaddeárea.b)Energíaporunidaddeárea.c)Fuerzaporunidaddeárea.d)Energíaporvolumen.e)Fuerza·Presiónporunidaddeárea.

(O.Q.N.Barcelona2001)

Latensiónsuperficial,σ,sedefinecomo:

σ=Fl

Susdimensionesson:

[σ]=MLT 2

L=MT 2

Lasdimensionesdelasmagnitudespropuestasson:

MagnitudpS=

F

S2

ES=Fl

FS

EV=FS

FpS=F2

S2

Dimensiones ML T MT ML T ML T M L T


5.50.Si sedisuelven75,0gdeglucosa ( )en625gdeagua, la fracciónmolardelaguaenladisoluciónes:a)0,120b)0,416c)0,011d)0,989e)1,00

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.CastillayLeón2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Córdoba2010)

Aplicandoelconceptodefracciónmolar:

xagua=625gH2O

1molH2O18gH2O

625gH2O1molH2O18gH2O

+75gC6H12O61molC6H12O6180,2gC6H12O6

=0,988




5.51.Eletanolcomercialsevendecomounazeótropoquecontiene4%envolumendeagua,porestarazónseleconocecomoalcoholde96°(96%envolumendeetanol).Siladensidaddelamezclaesde0,815g· yladelaguaes1,000g· ,lafracciónmolardelaguaenestamezclaserá:a)0,096b)0,117c)0,680d)0,753

(O.Q.L.Murcia2001)

Tomandocomobasedecálculo100cm dedisolución,lamasadecadacomponentees:

100cm3disolucion0,815gdisolucion1cm3disolucion

=81,5gdisolucion

100cm3disolucion4cm3H O

100cm3disolucion1gH O1cm3H O

=4,0gH O

81,5gdisolución–4gH2O=77,5gC H OH

Aplicandoelconceptodefracciónmolar:

xagua=4,0gH2O

1molH2O18gH2O


+77,5gC H OH1molC H OH46gC H OH

=0,117


5.52. Las disoluciones de sacarosa (azúcar común) se utilizan para la preparación dealmíbar. En un laboratorio de una industria conservera se está probando un jarabe quecontiene 17,1 g de sacarosa ( ) y 100 de agua. Si la densidad de estadisolución,a20°C,es1,10g· ,¿cuálessumolaridad?a)0,469Mb)0,500Mc)4,69Md)5,00M

(O.Q.L.Murcia2001)

SuponiendoqueladensidaddelH2Oa20°Ces1g·cm ,entonceslamasaempleadaenladisoluciónes100gylamasatotaldedisoilución117,1g.


17,1gC H O117,1gdisolucion

1molC H O342gC H O


103cm3disolucion1Ldisolucion

=0,469M



5.53.¿Cuáleslamolalidaddeunadisoluciónacuosaenlaquelafracciónmolardesolutoes0,1?a)0,010b)6,17c)0,610d)0,100

(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)

Silafracciónmolardesolutoes0,1quieredecirqueladisolucióncontiene0,1molesdesolutoporcada0,9molesdeagua.Aplicandoelconceptodemolalidad:

m=0,1molsoluto

0,9molH2O18gH2O1molH2O

1kgH2O1000gH2O

=6,17


5.54. ¿Cuál de los siguientes compuestos químicos se preferirá como anticongelanteempleandoigualmasadelmismoparalamismacandaddedisolvente?

1)Etanol 2) (glicerina)3)Glucosa 4) (etilenglicol)

a)Todosigualb)Sólo2c)Sólo1d)Sólo3


Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónconunsolutonoiónicoynovolátilsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m

siendok laconstantecrioscópicadelaguaymlaconcentraciónmolaldeladisolución.

La disolución que tenga mayor concentración molal será la tenga una temperatura decongelaciónmásbaja.

Lamolalidaddeladisoluciónes:

m=xgsolutoXykgH O

1molXMgX

=xyM

La disolución que contenga el soluto con menor masa molar M será la tenga mayorconcentraciónmolal.Observandolasiguientetabla:

soluto M/g· Etanol( ) 46Glicerina(C H O ) 92Glucosa(C H O ) 180Etilenglicol(C H O ) 62

Elsolutomásadecuadoeseletanol.




5.55. Se sabe que el consumo de 44 g de etanol produce una concentración promedio dealcoholensangrede0,08g/100mLsangre.Sielvolumentotaldesangredeunadultoesde7,0L,seproponecomoporcentajedealcoholingeridoqueseencuentraenlasangre:a)0,08%b)1,3%c)13%d)100·(44/46)=96%(Dato.Masamolardeletanol=46g)


Suponiendoqueladensidaddelasangrees1g/mL,elporcentajedeetanolensangrees:

0,08getanol100mLsangre

1mLsangre1gsangre

=0,08%


5.56.Cuáldeellosvariaráalmodificarlatemperaturasiseexpresalaconcentracióndeunadisoluciónacuosaen:a)Molaridadb)Molalidadc)Fracciónmolard)%enpeso


Laconcentracióndeunadisoluciónexpresadacomo:

a)Molaridad=molessolutoLdisolucion

Varía al modificar la temperatura ya que el volumen de la disolución cambia con latemperatura.

b)Molalidad=molessolutoLdisolucion

No varía al modificar la temperatura ya que la masa (moles) de soluto y la masa dedisolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.

c)FraccionMolar=molessoluto

molessoluto+molesdisolvente

Novaríaalmodificar la temperaturayaque lasmasas(moles)desolutoydedisolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.

d)%peso=gsoluto

gdisolucion100

No varía al modificar la temperatura ya que las masas de soluto y de disolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.



5.57.Siunadisoluciónacuosatieneunatemperaturadeebulliciónde100,15°C,¿cuálserásutemperaturadecongelaciónsuponiendocomportamientoideal?a)‐0,54°Cb)‐0,15°Cc)0,15°Cd)0,54°C(Datos.Cte.crioscópica=1,86;cte.ebulloscópica=0,512ambasensusunidadesrespectivas)


Lastemperaturasdeebullición/congelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonoiónicoynovolátilsecalculanmediantelaexpresión:

ΔT=k m

siendoklaconstanteebulloscópicaocrioscópicadelaguaymlaconcentraciónmolaldeladisolución.

Latemperaturadeebulliciónpermitecalcularlamolalidaddeladisolución:

100,15100 °C=0,512°C·kgmol

mm=0,288molkg

Latemperaturadecongelacióndeestamismadisoluciónes:

0t °C=1,86°C·kgmol

0,288molkg

t =‐0,54°C


5.58. ¿Cuántos moles de deben añadirse a 500 mL de agua para obtener unadisolucióndeconcentración2molardeionessodio?Supongaqueelvolumendeladisoluciónnocambia.a)0,5molesb)1molc)2molesd)4molese)5moles

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Baleares2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es:

Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq)


xmolNa SO 0,5Ldisolucion

2molNa

1molNa2SO4=2Mx=0,5mol


5.59.50mLdeunadisolucióndehidróxidodepotasio( =56)quetieneunadensidadde1,46g/mLydel45%enmasacontienelossiguientesgramosdehidróxidodepotasio:a)1,81·10 b)24,5c)8,13·10 d)32,8



Apartirdelconceptodeporcentajeenmasa:

50mLKOH45%1,46gKOH45%1mLKOH45%

45gKOH

100gKOH45%=32,9gKOH


5.60. Se quieren preparar 2 litros de disolución de ácido clorhídrico del 36% en peso ydensidad1,18g· ,disolviendo clorurodehidrógeno enagua. ¿Cuántos litrosdedichogas,medidosencondicionesnormales,senecesitarán?(Elclorurodehidrógenoesungasmuysolubleenagua)a)521,40Lb)2Lc)1227,39Ld)164,3L

(O.Q.L.Murcia2002)

ElnúmerodemolesdeHClnecesariosparaprepararladisoluciónes:

2LHCl36%103cm3HCl36%1LHCl36%

1,18gHCl36%1cm3HCl36%

36gHCl

100gHCl36%1molHCl36,5gHCl

=23,3molHCl

Teniendoencuentaqueelvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L,elvolumendegasnecesarioparaprepararladisoluciónes:

23,3molHCl22,4LHCl1molHCl

=521,4LHCl


5.61.Unadeterminadamasademetanolproducemayordescensodelpuntodecongelaciónenunamasadeterminadadeaguaquelamismacantidaddealcoholetílico,debidoaqueelmetanol:a)Tienemenormasamolecular.b)Esmássolubleenagua.c)Tienemayorpuntodeebullición.d)Tienemenorpuntodecongelación.


Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1


Tantoeletanolcomoelmetanolsonlossolutosnoiónicos(=0),porloquelaexpresiónanteriorsesimplificacomo:

ΔT =k m

El mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución queposeamayorconcentraciónmolal.

Si se disuelvenmasas iguales de soluto enmasas iguales de agua, por ejemplo, 1 g desoluto en 1 kg de H O, las concentraciones molales de las disoluciones son,respectivamente:


m =1gC H OH1kgH O

1molC H OH46gC H OH

=146

mCH3OH=1gCH OH1kgH O

1molCH OH32gCH OH

=132

Como se observa, lamolalidad esmayor en la disolución que contiene el soluto conmenormasamolar,metanol.


5.62. Aunque normalmente no se indica, ¿cuál es la unidad correcta para expresar lasconstantescrioscópicasyebulloscópicas?a)°C/molb)°C·mol/kgc)°C·kg/mold)Ningunadelasanterioresescorrecta.


Lavariaciónen latemperatura,porejemplo,decongelación(ΔT )deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1


Sisetratadeunsolutonoiónico(=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo:

ΔT =k m

Elvalordelaconstantees:

k =ΔT m

Lasunidadesdelaconstanteson:

k =°C

mol·kg=°C·kgmol


5.63.A50°C lapresiónde vapordel benceno esde271mmHg y lade la acetona es603mmHg.Lapresióndevapordeunamezcladeestassustanciasalamismatemperaturaenlaquelamasadebencenoeseldoblequeladeacetonaserá:a)378mmHgb)437mmHgc)404mmHgd)Ningunadelasanteriores.


Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:

p =p ° x p =presiónparcialdelcomponenteip °=presióndevapordelcomponenteipurox =fracciónmolardelcomponenteienlafaselíquida


Suponiendo que se mezclan 20 g de C H y 10 g de C H O, las presiones parcialesrespectivasson:

p =271mmHg20gC H

1molC H78gC H

20gC H1molC H78gC H +10gC H O

1molC H O58gC H O

=162,0mmHg

p =603mmHg10g10gC H O

1molC H O58gC H O

20gC H1molC H78gC H +10gC H O

1molC H O58gC H O

=242,4mmHg


ptotal=p +p =(162,0+242,4)mmHg=404,4mmHg


5.64.Seformaunadisoluciónadicionando50mLdeaguaa150mLdedisolución0,10Mdeamoníaco.¿Cuáleslaconcentracióndelanuevadisolución?a)0,1Mb)0,1Nc)0,085Md)0,075M



0,150Ldisolucion0,10molNH1LDisolucion

0,050+0,150 Ldisolucion=0,075M


5.65.Lapresióndevapordeunadisolucióndeclorurodesodioenagua,aunadeterminadatemperaturaes:a)Igualalapresióndevapordelaguaadichatemperatura.b)Menorquelapresióndevapordelaguaaesatemperatura.c)Proporcionalalapresióndevapordelclorurodesodioaesatemperatura.d)Proporcionalalpuntodefusióndelclorurodesodio.e)Proporcionalalamolalidaddeladisolución.


De acuerdo con la ley de Raoult, la presión de vapor de una disolución se calcula deacuerdoconlaecuación:


a) Falso. Como se observa en la expresión anterior, ambas presiones de vapor sondiferentes.

b)Verdadero.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,p<p°.

c)Falso.Lapresióndevapordelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapordeladisolución.


d)Falso.Latemperaturadefusióndelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapordeladisolución.

e)Falso.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,lapresióndedevapordeladisoluciónesproporcionalalafracciónmolardelsoluto.


5.66.Enel laboratorio,avecesseutilizaunbañodeaguahirviendoen lugardeuna llamaparacalentar.¿Cuáldelassiguientescausaspuedeserlaventajadesuutilización?a)Lacapacidadcaloríficarelativamentebajadelaguaharáqueelcontenidosecalientemásrápidamente.b) La densidad relativamente alta del agua hará que el contenido se caliente másrápidamente.c)Elvolumendeaguadurantelaebulliciónpermanececonstante.d)Latemperaturadelaguadurantelaebulliciónpermanececonstantea100°C.e)Lapresióndevapordelaguahirviendoesigualacero.


a)Falso.Larapidezconquesecalienteelaguanoesunaventaja.

b)Falso.Ladensidaddelaguanotienenadaqueverconlarapidezconquelaqueéstasecalienta.

c) Falso. El volumen de agua desciende durante el calentamiento ya que el agua seevapora.

d)Verdadero.Como laebulliciónse realizaenunrecipienteabierto la temperaturadelaguapermanececonstante.

e)Falso.Lapresióndevapordelaguahirviendoa100°Ces760mmHg.


5.67.Sedeseaprepararunadisoluciónenlaquelaconcentracióndelion sea0,25Mysedisponede500mLdeunadisoluciónde 0,20M. ¿Qué volumendedisoluciónde

0,30Mhabríaqueañadir?a)250mLb)35,70mLc)71,40mLd)142,80mL

(O.Q.L.Murcia2003)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKNO3es:

KNO (aq)K (aq)+NO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenladisoluciónes:

500mLKNO 0,2M0,2mmolKNO1mLKNO 0,2M

1mmolNO1mmolKNO

=100mmolNO

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO es:

Ca NO (aq)Ca (aq)+2NO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenVLdedisoluciónes:


VmLCa NO 0,3M0,3mmolCa NO1mLCa NO 0,3M

2mmolNO

1mmolCa NO=0,6VmmolNO


100+0,6V mmolNO500+V mLdisolucion

=0,25MV=71,4mL


5.68.¿Quévolumendeunadisolución0,2Mcontiene3,5molesdesoluto?a)17,5mLb)17,5Lc)15,7 d)7,0mL

(O.Q.L.Murcia2003)


3,5molsoluto1Ldisolucion0,2molsoluto

=17,5Ldisolución


5.69.Sedisponedeunadisoluciónacuosadehidróxidodesodioal20%enmasa.Lafracciónmolardesolutoes:a)0,10b)0,20c)0,18d)1,43

(O.Q.L.Murcia2003)

Tomando comobasede cálculo100gdedisolucióny aplicandoel conceptode fracciónmolar:

xNaOH=20gNaOH

1molNaOH40gNaOH

20gNaOH1molNaOH40gNaOH +80gH2O

1molH2O18gH2O

=0,101


5.70.Sihacen falta18,5molesde tetracloroetileno ( )dedensidad1,63g· , ¿quévolumendeestelíquidoseránecesariotomar?a)30,22mLb)11,33mLc)5,01Ld)1,88L

(O.Q.L.Murcia2003)


18,5molC2Cl4166gC2Cl41molC2Cl4

1mLC2Cl41,63gC2Cl4

1LC2Cl4

10 mLC2Cl4=1,88LC2Cl4



5.71.Cuandounadisoluciónacuosasehacemuydiluida,¿cuáldelassiguientesproposicionesesfalsa?a)Lamolalidadesproporcionalalafracciónmolar.b)Lamolalidadesprácticamenteigualalamolaridad.c)Lamolaridadesmayorquelamolalidad.d)Ladensidadtiendeauno.


a)Verdadero.Teniendoencuentaque:

Molalidad=molessolutoLdisolucion

FraccionMolar=molessoluto

molessoluto+molesdisolvente

Elnumeradordeambaseselmismo,portantosiaumentalamolalidaddebeaumentarlafracciónmolar.

b‐d)Verdadero.Teniendoencuentaque:

Molaridad=molessolutoLdisolucion

Molalidad=molessolutoLdisolucion

Siladisoluciónesmuydiluidaquieredecirquecontienepocosolutoymuchodisolventeporloquesudensidadesligeramentemayorqueladelagua(1kg·L ).

c) Falso. El número de litros de disolución siempre esmayor que el número de kg dedisolvente.


5.72.¿Quévolumendeunadisoluciónconcentrada8MdeHClhayqueutilizarparapreparar3Ldeunadisoluciónde2MdeHCl?a)750mLb)1333,3mLc)2250mLd)1666,6mL

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.CastillayLeón2012)


3LHCl2M2molHCl1LHCl2M

1LHCl8M8molHCl

103mLHCl8M1LHCl8M

=750mLHCl8M


5.73.Elpuntodefusióndeunadisoluciónacuosade 0,05mes ‐0,19°C.¿Cuálde lassiguientesecuacionesrepresentamejorloquesucedealdisolverse (s)enagua?a) (s) (aq)b) (s) (aq)+ (aq)c) (s) (aq)+ (aq)+ (aq)d) (s) (aq)+ (aq)+ (aq)e) (s) (aq)+ (aq)

Dato. (agua)=1,86°C·kg· (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Latemperaturadefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:


ΔT =k m 1+α n 1


ComoelKHSO4esuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(1),elvalordenproporcionarálaecuacióndedisociacióniónicacorrecta.

0(‐0,19)°C=1,86°C·kgmol

0,05molkg

1+1(n1) n=2

a)Nohayiones,n=1

b‐e)Seformandosiones,n=2

c‐d)Seformantresiones,n=3

Hay que descartar la ecuación e) ya que el KHSO es una sal ácida y en la disociaciónpropuestaseformanionesOH conloquemedioseríabásico.


5.74.A lapresiónatmosférica, la solubilidaddeloxígenoenaguaa25°Ces8,32mg/L.Lasolubilidada50°Cymismapresiónserá:a)Lamisma.b)Podríavaler7mg/L.c)Mayorde8,32mg/Lperomenorde16,64mg/L.d)Alrededorde16,64mg/L.

(O.Q.L.Murcia2004)

La solubilidad de un gas en agua desciende al aumentar la temperatura. La curva desolubilidaddelO enfuncióndelatemperaturaes:

a‐c‐d)Falso.Lasolubilidaddelgasdisminuyealaumentarlatemperatura.

b)Verdadero.Lasolubilidada50°Cdebesermenorquea25°C.


5.75. Si semezcla cierto volumenVdedisolución2,5Mde cloruro sódico con eldobledevolumendelamismadisolución,ladisolucióndeclorurosódicoresultanteserá:a)7,5Mb)5Mc)2,5Md)Esnecesarioespecificarlosvolúmenes.


Solubilidad vs. Temperatura (1 atm)

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0 20 40 60 80

T(ºC)

solu

bilid

ad (

g O

2/10

0 g

H2O

)


Teniendoencuentaquesemezclandosporcionesdiferentesdeunamismadisoluciónlaconcentración molar de la disolución resultante es la misma que las disolucionesmezcladas.


(Enlacuestiónpropuestaen2012semezclanvolúmenesiguales).

5.76.Sólounadelassiguientesafirmacionesesfalsa:a)Lapresióndevapordeldisolventeenunadisoluciónesigualaladeldisolventepuro.b)Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporesigualalapresiónatmosférica.c)Eldescensocrioscópicoesproporcionalalamolalidad.d)Elascensoebulloscópicoesproporcionalalamolalidad.


a)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:


b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presiónatmosférica.

c‐d)Verdadero.Lavariaciónenlatemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1



5.77.¿Cuáldelassiguientesafirmacionessobreelestadocoloidalesfalsa?a)Eltamañode laspartículascoloidaleses intermedioentre lasdisolucionesverdaderasylassuspensiones.b)Elsolutodeuncoloidepuedeserunsólido,unlíquidooungas.c)Elsolutodeuncoloidenormalmentesedimentaconeltiempo.d)Loscoloidesproduceneldenominado“efectoTyndall”.


a) Verdadero. Las partículas coloidales tienen un tamaño intermedio entre lasdisolucionesverdaderasylassuspensiones.

b)Verdadero.Enuncoloideelsolutopuedetenercualquierestadodeagregación.

c) Falso. Las partículas de soluto del coloide se mantienen unidas mediante fuerzasintermolecularesquesóloserompenmediantecalentamientoconloquedichaspartículassedimentan.

d)Verdadero.Loscoloidesproducenel“efectoTyndall”queconsisteenladispersióndelaluz por las partículas coloidales que se hacen visibles como puntos brillantes sobre unfondooscuro



5.78.Sedisponedeunácidosulfúricodel93%ydensidad1,9g/ ysedeseapreparar0,4Ldisolucióndeconcentración1M.¿Quécantidaddelácidosulfúricosenecesita?a)22,2 b)39,2 c)55,5 d)111



0,4LH SO 1M1molH SO1LH SO 1M

98gH SO1molH SO

=39,2gH SO

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93%ydensidad1,9g/cm ,elvolumendenecesarioes:

39,2gH SO100gH SO 93%

93gH SO1cm H SO 93%1,9gH SO 93%

=22,2 93%


5.79.Enunvolumende20 deunadisolucióndeNaOH2Mhay:a)1,6gdeNaOHb)0,04gdeNaOHc)0,08gdeNaOHd)3,2gdeNaOH

(O.Q.L.Madrid2004)


20cm NaOH2M2molNaOH

1000cm NaOH2M40gNaOH1molNaOH

=1,6gNaOH


5.80. ¿Cuáles son las concentracionesde los ionesaluminio y sulfato enunadisolucióndesulfatodealuminio0,0165M?a)0,0330My0,0495Mrespectivamenteb)0,0365My0,0409Mrespectivamentec)0,0495My0,0330Mrespectivamented)0,0550My0,0335Mrespectivamente


LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO es:

Al SO (aq)2Al (aq)+3SO (aq)

Lasconcentracionesiónicasendisoluciónson:

0,0165molAl SO1Ldisolucion

2molAl

1molAl SO=0,0330M


3molSO

1molAl SO=0,0495M



5.81.Calcula lamolaridaddeunácidosulfúricocomercialal98%enpesoydensidad1,84g/mL.a)15,8Mb)20,9Mc)13,8Md)18,3M

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.CastillayLeón2005)(O.Q.L.CastillayLeón2006)

Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:

98gH SO100gdisolucion

1molH SO98gH SO

1,84gdisolucion1mLdisolucion


=18,4M


(En2005y2006seproponeácidocomercialdel93,64%ydensidad1,83g/mL).

5.82. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico del 34,5% de riqueza enmasa tiene unadensidadde1,26g/mL.¿Cuántosgramosdeácidosulfúricosenecesitanparaobtener3,22Ldeestadisolución?a)1,20·10 gb)822gc)135gd)1,4·10 ge)1,4·10 g

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)

Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:

3220mLH SO 34,5%1,26gH SO 34,5%1mLH SO 34,5%

34,5gH SO

100gH SO 34,5%=1,4·103g


5.83.¿Quémasade ,expresadaengramos,debeañadirsea250mLdeunadisoluciónde 0,25Mparaobtenerunanuevadisolución0,40M?a)9,5gb)6,0gc)2,2gd)3,6ge)19g

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Baleares2011)

LamasadeMgCl quecontieneladisoluciónoriginal:

250mLMgCl 0,25M0,25molMgCl

1000mLMgCl 0,25M95,3gMgCl1molMgCl

=5,96gMgCl

Suponiendoque laadicióndemássolutonoafectaalvolumendedisolución, lamasadeMgCl quecontieneladisoluciónfinales:

250mLMgCl 0,40M0,40molMgCl

1000mLMgCl 0,40M95,3gMgCl1molMgCl

=9,53gMgCl

Lamasadesolutoañadidaes:

9,53gMgCl (final)5,96gMgCl (inicial)=3,57g (añadido)



5.84.Unadisolucióndeanticongelanteconsisteenunamezclade39,0%deetanoly61%deagua, en volumen y tiene una densidad de 0,937 g/mL ¿Cuál es el volumen de etanol,expresadoenlitros,presenteen1kgdeanticongelante?a)0,37Lb)0,94Lc)0,65Ld)0,42Le)0,39L

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2011)

Aplicandoelconceptodeporcentajeenvolumen:

1kganticongelante1Lanticongelante

0,937kganticongelante

39Letanol100Lanticongelante

=0,42Letanol


5.85.Unode los factoresdecontaminaciónde losríosesel factortérmico.Algunas industriasarrojan residuos a temperaturasmuy elevadas, lo que puede tener como consecuencia porejemplolamuertedemuchospecesporasfixia.Larazóndebeserque:a)Eloxígenodisminuyesusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución.b)Eloxígenoaumentasusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución.c)Unaumentodetemperaturaproduceunaumentodeacidezdelmedio.d)Alospeceslescuestamástrabajonadarenaguacaliente.

(O.Q.L.Murcia2005)

Deacuerdoconlagráfica,lasolubilidaddeun gas en agua disminuye al aumentar latemperatura. Por ese motivo el aguacaliente lleva menos O disuelto lo queprovocalamuertedelospeces.


5.86.Paraprepararunadisolución1Mdeuncompuestosólidomuysolubleenagua,¿quéseríanecesariohacer?a)Añadirunlitrodeaguaaunmoldecompuesto.b)Añadirunmoldecompuestoaunkgdeagua.a)Añadiraguaaunmoldecompuestohastacompletarunkgdedisolución.d)Disolverunmoldecompuestoen suficientecantidaddeaguaycompletarhasta1Ldedisolución.

(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2012)

a)Falso.Yaqueelvolumendeladisoluciónexcederíade1Lylamolaridadseríamenorque1.

b)Falso.Yaquedeesaformasetendríaunadisolucióncuyaconcentraciónes1m.

c) Falso. Un mol por kg de disolución no corresponde a ningún a forma conocida deconcentracióndeunadisolución.

Solubilidad vs. Temperatura (1 atm)

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0 20 40 60 80

T(ºC)

solu

bili

dad

(g O

2/1

00 g

H2O

)


d)Verdadero.Yaqueeseeselprocedimientoadecuadoparapreparar1Ldedisolución1M.


5.87.Sielaguadelmarsecongela,¿cuáleslacomposicióndeliceberg?a)Aguapura.b)Salpura.c)Aguaysaldisueltaenmuypequeñaproporción.d)Aguaysaldisueltaenunaproporciónmuyelevada.e)Aguaysaldisueltaconlamimsaconcentraciónqueenelaguadelmar.

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)

Teniendo en cuentaque el iceberg flota en el aguadebe sermenosdensoque esta, portantonodebecontenersalendisolución,esaguapura.


5.88.SisediluyeunlitrodeHCldel37%enmasaydensidad1,19g· hastaobtenerunácidodel25%,¿quémasadeaguadebeañadirse?a)660gb)120gc)570gd)300g


LamasadedisolucióndeHCladiluires:

1LHCl37%103mLHCl37%1LHCl37%

1,19gHCl37%1mLHCl37%

=1190gHCl37%

LamasadeHClquecontieneladisoluciónes:

1190gHCl37%37gHCl

100gHCl37%=440gHCl

LamasadedisolucióndeHClal25%quepuedeprepararseconelsolutoes:

440gHCl100gHCl25%

25gHCl=1760gHCl25%

LamasadeH Oaañadiraladisoluciónconcentradaes

1760gHCl25%1190gHCl37%=570gH2O


5.89.Determinelamolaridaddeunadisoluciónpreparadacon2,5gde ylacantidadnecesariadeaguaparaobtener0,500Ldedisolución.a)0,045Mb)0,090Mc)5,0Md)1,3·10 Me)0,15M




2,5gCaCl0,5Ldisolucion

1molCaCl111gCaCl

=0,045M


5.90.Unodelossiguientesconceptosnoescierto:a) Una disolución es diluida si contiene poco soluto y le falta mucho para llegar a lasaturación.b) A una temperatura dada, si una disolución no admitemás sustancia se dice que estásaturada.c)Unejemplodedisolucióndegasengaseselhidrógenodisueltoenpaladio.d)Elaguayelalcoholsedisuelvenbienelunoenelotro.


a) Verdadero. La disolución es diluida si contienepoco soluto y, si además este esmuysoluble,será insaturadaporquetodavíanosehaalcanzadoel límitedesolubilidadaesatemperatura.

b)Verdadero.Ladisoluciónestásaturadayaquesehaalcanzadoellímitedesolubilidadaesatemperatura.

c)Falso.Ladisolucióndehidrógenoenpaladioesunejemplodedisolucióngas‐sólido.

d)Verdadero.Alcohol(sesuponeetanol)yaguasonsonmisciblesdebidoalaformacióndeenlacesdehidrógenoentrelasmoléculasdeambassustancias.


5.91.Unadisoluciónacuosatiene6,00%enmasademetanolysudensidadesde0,988g/mL.Lamolaridaddelmetanolenestadisoluciónesa)0,189Mb)1,05Mc)0,05Md)0,85Me)1,85M

(O.Q.N.Vigo2006)


6gCH OH100gdisolucion

1molCH OH32gCH OH



=1,85M


5.92. Una disolución acuosa de cloruro de sodio empieza a congelar a ‐1,5°C. Calcule laconcentracióndelasalenestadisolución,expresadaenporcentajeenmasa.kf( )=1,86°C(mol ) a)3,9%b)4,0%c)4,5%d)4,7%e)4,8%

(O.Q.N.Vigo2006)

Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:


ΔT =k m 1+α n 1


ComoelNaClesuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(1)deacuerdoconlaecuación:

NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) n=2

Sustituyendo:

0 ‐1,5 °C=1,86°C·kgmol

mmolkg

1+1 21 m=0,403mol·kg 1

Cambiandolasunidadesdelaconcentración:

0,403molNaCl1kgH O

58,443gNaCl1molNaCl

1kgH O

103gH O=23,6gNaCl1000gH O


23,6gNaCl23,6gNaCl+1000gH O

100=2,3%NaCl

No coincide ninguna de las respuestas, ya que no tienen en cuenta que se trata de unsolutoiónicoyportanto,n=2.

5.93.Sepreparaunadisoluciónidealmezclando20,5gdebenceno, ,y45,5gdetolueno,,a25°C.Sabiendoque laspresionesdevapordelbencenoy toluenoenestadopuroa

estatemperaturason95,1mmHgy28,4mmHg,respectivamente,laspresionesparcialesdelbencenoytoluenoenestadisoluciónson,respectivamente:a)95,1y28,4mmHgb)12,5y18,5mmHgc)85,5y15,5mmHgd)25,0y12,6mmHge)33,0y18,5mmHg

(O.Q.N.Vigo2006)



Sustituyendo:

p =95,1mmHg20,5gC H

1molC H78,114gC H

20,5gC H1molC H

78,114gC H +45,5gC H1molC H

92,141gC H

=33,0mmHg

p =28,4mmHg45,5gC H

1molC H92,141gC H

20,5gC H1molC H

78,114gC H +45,5gC H1molC H

92,141gC H

=18,5mmHg



5.94.Un vinagre tiene5,05% enmasadeácidoacético, , y sudensidad es1,05g/mL.¿Cuántosgramosdeácidohayenunabotelladevinagrede1L?a)0,100gb)0,050gc)50,5gd)208ge)53,0g

(O.Q.N.Vigo2006)


103mLvinagre1,05gvinagre1mLvinagre

5,05gCH COOH100gvinagre

=53,0g


5.95.Deunadisolución0,3Mdesulfatodeamoniosetoman100mLysediluyenhastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesamoniodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2006)

Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH SO es:

NH SO (aq)2NH (aq)+SO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNH contenidosenladisoluciónes:

100mL NH SO 0,3M0,3mmol NH SO1mL NH SO 0,3M

2mmolNH

1mmol NH SO=60molNH


60mmolNH500mLdisolucion

=0,12M


5.96.Sisedisponede100mLdedisolución0,2Mdesulfatodeamoniosepuedeasegurarquehay:a)0,02molesdeionesamonio.b)0,2molesdeionessulfato.c)0,06molesdeiones(sulfato+amonio).d)0,4molesdeamonio.

(O.Q.L.Murcia2006)

Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH SO es:

NH SO (aq)2NH (aq)+SO (aq)

Elnúmerodemolesdesolutocontenidosenladisoluciónes:

100mL NH SO 0,2M0,2mol NH SO

103mL NH SO 0,2M=0,02mol NH SO

Elnúmerodemolesdeionescontenidosenladisoluciónes:


0,02mol NH SO3moliones

1mol NH SO=0,06moliones


5.97.Se tienen100mLdeunadisoluciónde0,5Mdeácidonítricoy sediluyenhasta1L.¿Cuálserálaconcentracióndelanuevadisolución?a)5Mb)1Mc)0,05Md)0,005M


ElnúmerodemolesdeHNO contenidosenladisoluciónoriginales:

100mLHNO 0,5M0,5molHNO

103mLHNO 0,5M=0,05molHNO


0,05molHNO1Ldisolucion

=0,05M


5.98.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclarde50,0mLde 0,100Mcon50,0mLde 0,500M?a)0,350Mb)0,700Mc)0,600Md)0,300M

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK CrO es:

K CrO (aq)2K (aq)+CrO (aq)

ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:

50mLK CrO 0,100M0,1mmolK CrO

1mLK CrO 0,100M

2mmolK1mmolK CrO

=10mmolK

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK Cr O es:

K Cr O (aq)2K (aq)+Cr O (aq)


50mLK Cr O 0,500M0,5mmolK Cr O

1mLK Cr O 0,100M

2mmolK1mmolK Cr O

=50mmolK

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

10+50 mmolK50+50 mLdisolucion

=0,600M



5.99.¿CuáldelassiguientesproposicionesesVERDADERA?a)Unadisolucióndeácidofuerteessiempreconcentrada.b)Unadisoluciónsaturadaessiempreconcentrada.c)Unadisolucióndiluidapuedesersaturada.

(O.Q.L.LaRioja2006)

a) Falso. Un ácido fuerte es aquél que se encuentra completamente disociado en ionesiones,ysusdisolucionesacuosaspuedenserconcentradasodiluidas.

Que una disolución sea saturada depende de la solubilidad del soluto quecontenga

Que una disolución sea concentrada depende de la cantidad de soluto quecontenga.

b) Falso. Un solutomuy soluble, por ejemplo, NH NO , da lugar a disoluciones que sonsaturadasyalavezconcentradas.

c)Verdadero.Unsolutopocosoluble,porejemplo,Ca OH ,dalugaradisolucionesquesonsaturadasyalavezdiluidas.


5.100. El volumen deNaOH 0,025M que se puede obtener a partir de 200,0mL de unadisolución0,1Mdelamismabasees:a)100mLb)50mLc)800mLd)400mL

(O.Q.L.Madrid2006)

ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónes:

200mLNaOH0,1M0,1mmolNaOH1mLNaOH0,1M

=20mmolNaOH

Elvolumendedisolucióndiluidaquesepuedeobtenerapartirdeesenúmerodemmoleses:

20mmolNaOH1mLNaOH0,025M0,025mmolNaOH

=800mLNaOH0,025M


5.101.¿Cuáles lamolaridaddeunadisoluciónqueresultaalmezclar400mLdenitratodesodio2,5Mcon240 deunadisolucióndenitratodesodio3Myañadiendofinalmente800 deagua?a)1,72b)1,80c)0,84d)1,19


ElnúmerodemmolesdeNaNO contenidosencadadisoluciónes:

400mLNaNO 2,5M2,5mmolNaNO1mLNaNO 2,5M

=1000mmolNaNO


240cm NaNO 3M3mmolNaNO1cm NaNO 3M

=720mmolNaNO


1000+720 mmolNaNO3400+240+800 cm disolucion

=1,19M


5.102. ¿Cuál es la concentraciónde iones sulfatodeunadisoluciónde sulfatodealuminio0,10M?a)0,032Mb)0,10Mc)0,30Md)0,60M

(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO es:

Al SO (aq)2Al (aq)+3SO (aq)

Laconcentracióniónicaendisoluciónes:


3molSO

1molAl SO=0,30M


5.103.SedejaunadisolucióndeKClenunfrasco,enelque,porestarmalcerrado,alcabodeunassemanasseproduceunprecipitado.Ladisoluciónquehaysobreelprecipitadoes:a)Diluidab)Saturadac)Sobresaturadad)Insaturada


Alestarelfrascomalcerradoseproducelaevaporacióndeaguayseformaunprecipitadoenfondo.Estosedebeaquesealcanzaellímitedesaturaciónadeterminadatemperatura.Sedicequeladisoluciónestásobresaturada.


5.104.¿Cuáleslaconcentracióndeionescloruro, ,enunadisolución0,3Mde ?a)0,3molarb)0,1molarc)0,9molard)0,6molar


LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAlCl es:

AlCl (aq)Al (aq)+3Cl (aq)

Laconcentracióniónicaes:

0,3molAlCl1Ldisolucion

3molCl1molAlCl

=0,9M



5.105. ¿Cuáles de las siguientes disoluciones acuosas 10 M, tendrán la msimaconductividad?

1) (glucosa) 2)NaCl3) 4)

a)1y4b)2y3c)2,3y4d)Ninguna


Presentarán la misma conductividad las disoluciones que tengan el mismo número deiones(n).


1)C H O esuncompuestocovalentequenosedisociaeniones(=0) n=1

2)NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2

3)Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq) (1) n=3

4)CH COOHesunácidodébilqueprácticamentenosedisociaeniones,(0) n=1


5.106.Semezclan100mLdeunadisoluciónde 4Mcon500mLdeotradisolucióndel mismo compuesto, 0,2 M. Para que la concentración de iones Na+ en la disoluciónresultantesea0,08M,elvolumendeaguaquehabráqueañadires:a)5650mLb)14350mLc)9600mLd)10000mLe)11900mL




ElnúmerodemmolesdeNa contenidosencadadisoluciónes:

100mLNa SO 4M4mmolNa SO1mLNa SO 4M

2mmolNa

1mmolNa SO=800mmolNa

500mLNa2SO40,2M0,2mmolNa2SO41mLNa2SO40,2M

2mmolNa

1mmolNa2SO4=200mmolNa


800+200 mmolNa100+500+V mLdisolucion

=0,08mmolNamLdisolucion

V=11900mL



5.107.Calcula la concentraciónde iones enunadisolución formadapor lamezclade100,0mLde 0,100M,50,0mLdeNaCl0,200My200,0mLdeKCl0,050M.a)0,050Mb)0,020Mc)0,025Md)0,143M

(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAlCl es:

AlCl (aq)Al (aq)+3Cl (aq)

ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:

100mLAlCl 0,100M0,1mmolAlCl

1mLAlCl 0,100M3mmolCl1mmolAlCl

=30mmolCl

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:

NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq)


50mLNaCl0,200M0,2mmolNaCl

1mLNaCl0,200M1mmolCl1mmolNaCl

=10mmolCl

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:

KCl(aq)K (aq)+Cl (aq)


200mLKCl0,050M0,05mmolKCl

1mLKCl0,050M1mmolCl1mmolKCl

=10mmolCl


30+10+10 mmolCl100+50+200 mLdisolucion

=0,143M


5.108.Enunaollaapresiónsepuedeprepararuncocidoen40minutos,mientrasqueenunaollanormalsenecesitanalrededorde2horasy30minutos.Ellosedebeaqueenestasollas:a)Sealcanzamayor temperaturaporestar fabricadasconaleacionesmetálicasdeúltimageneración.b)Lacoccióntienelugaramayortemperatura,loqueacortaeltiemponecesario.c)Sealcanzananteslos100°C(temperaturadeebullicióndelagua).d)Alestarcerradasherméticamente,sepuedeañadirmáscaldosinquesederramealhervir.

(O.Q.L.Murcia2007)

Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporseigualaalapresiónatmosférica(1atm).EnelcasodelH O,latemperaturadeebulliciónnormales100°C.


Al estar el recipiente cerradoherméticamente, el vapor de aguaproducido no puede escapar alexteriorpor loque lapresión en elinterior del recipiente vaaumentando. Por este motivo, latemperatura necesaria para que elaguacomienceaherviresmayorde100°C, tal como se observa en lagráfica presión de vapor‐temperatura.


5.109.En una clase deQuímica, el profesor comenta a sus alumnos: “Una gran canoa dehormigón sedeslizabaporelcaucedel lago”.Considerandoqueelhormigónpresentaunadensidadaproximadade2,4g/mL,podemosdecirque:a)Elprofesorcometióungraveerror,esimposiblequefloteunacanoadehormigón.b)Unacanoadehormigónsóloflotaríaenelmar,porserelaguasaladamásdensaqueelaguadulce.c) Para que esa canoa flotase los remeros debían hacerla avanzar a gran velocidad, siparasenderemarsehundiría.d)Esfactiblequefloteunacanoadehormigónsiensuinteriorencierrasuficientecantidaddeaire.

(O.Q.L.Murcia2007)

DeacuerdoconelprincipiodeArquímedes,laquelacanoafloteesprecisoqueelpesodelacanoaseamenorqueelempujequeejerceelaguadesalojadaporlacanoa.Estosóloesposiblesilacanoaestáhuecayencierralasuficientecantidaddeaireparaquesupesoseamenorqueelempuje.


5.110.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisolución0,6Mde ?a)0,6molarb)0,2molarc)3molard)1,8molar


LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa PO es:

Na PO (aq)3Na (aq)+PO (aq)

ElnúmerodemolesdeNa contenidosenladisolucióndeNa3PO4es:

1LNa3PO40,6M0,6molNa3PO41LNa3PO40,6M

3molNa

1molNa3PO4=1,8molNa

LaconcentracióndeionesNa es:

1,8molNa1Ldisolucion

=1,8M


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 20 40 60 80 100 120

p°/mmHg

T/°C

p° vsT


5.111.¿CuántosgramosdeNaFhayen0,15kgdeunadisoluciónacuosaal5%?a)3gb)15gc)7,5gd)30g


ElnúmerodegramosdeNaFcontenidosenladisoluciónes:

0,15kgNaF5%1000gNaF5%1kgNaF5%

5gNaF

100gNaF5%=7,5gNaF


5.112.¿CuántosmolesdeKClserequierenparapreparar250mLdeunadisolución5molar?a)5molesb)2,5molesc)1,25molesd)1mol


ElnúmerodegramosdeKClcontenidosenladisoluciónes:

250mLKCl5M1LKCl5M

1000mLKCl5M5molKCl1LKCl5M

=1,25molKCl


5.113. ¿Quémasade ·5 senecesitaparapreparar2Ldedisolución0,05Men?

a)50gb)75gc)12,5gd)25g


LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCuSO4·5H2Oes:

CuSO4·5H2O(aq)Cu (aq)+SO (aq)+5H2O(l)


2LCu 0,05M0,05molCu1LCu 0,5M

1molCuSO4·5H2O

1molCu=0,1molCuSO4·5H2O

0,1molCuSO4·5H2O249,5gCuSO4·5H2O1molCuSO4·5H2O

=24,95gCuSO4·5H2O


5.114.Unadisolucióndeácidosulfúrico( )contiene9,8g/L.Considerandoquelamasamoleculardelsulfúricoes98,¿cuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA?a)Sunormalidades0,2ysumolaridad0,1b)Sunormalidades0,1ysumolaridad0,2c)Sunormalidadysumolaridades0,1d)Sunormalidadysumolaridades0,2

(O.Q.L.LaRioja2007)



M=9,8gH2SO41Ldisolucion

1molH2SO498gH2SO4

1mol·L 1

Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:

N=M·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H2SO4:

H2SO4(aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq)


N=0,1·2=0,2


5.115.Sepreparandosdisolucionespor separado conmasas igualesdenitratopotásicoynitrato sódico, en volúmenes de agua idénticos. Se puede afirmar, respecto de suconcentraciónmolar(molaridad)que:a)Esmayorenladenitratosódicob)Esmayorenladenitratopotásicoc)Esigualenambasd)Nosepuedesabersinelpesomolecular.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Laconcentraciónmolardeunadisolciónsecalculamediantelasiguienteecuación:

m gM g/molV(L)

siendo:

m=masadesoluto;M=masamolardelsolutoyV=volumendeladisolución

Suponiendoquealdisolverlossolutosenaguaelvolumendeladisolucióneselmismo,esimprescindible conocer el dato de la masa molar del soluto para poder la calcular laconcentraciónmolardeladisolución,siendoéstamayorenladisoluciónquecontengaelsolutoconmenormasamolar.


5.116. Sedisolvieron2,5gde cloratodepotasio en100mLdeaguaa40°C.Al enfriar ladisolucióna20°C, seobservóqueelvolumen continuaba siendode100mL,pero sehabíaproducidolacristalizacióndepartedelasal.Ladensidaddelaguaa40°Ces0,9922g/mLyladensidadde ladisolucióndecloratodepotasioa20°C1,0085g/mL.Calcula lamasadecloratodepotasioquehacristalizado.a)0,870gb)1,491gc)0,016gd)0,032ge)0,745g

(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

LasmasasdeKClO ydeH Oenladisolucióna40°Cson:


2,5gKClO 100mLH O0,9922gH2O1mLH2O

=99,22gH O

Lamasadeladisolucióna20°Ces:

100mLdisolucion1,0085gdisolucion1mLdisolucion

=100,85gdisolucion

ComoalenfriarcristalizaparteKClO ylamasadeH OenladisoluciónsiguesiendolamismalamasadeKClO quepermaneceendisoluciónes:

100,85gdisolución–99,22gH O=1,63gKClO

LamasadeKClO quehacristalizadoes:

2,5gKClO (inicial)–1,63gKClO (disuelto)=0,87g (cristalizado)


5.117.Deunadisolución0,3Mdeclorurodemagnesio se toman100mLy sediluyenconaguahastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesclorurodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2008)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelMgCl es:

MgCl (aq)Mg (aq)+2Cl (aq)


100mLMgCl 0,3M0,3mmolMgCl1mLMgCl 0,3M

2mmolCl1mmolMgCl

=60molCl


60molCl500mLdisolucion

=0,12M


5.118.Para lapreparaciónde100 dedisolución0,1Mdeácidoclorhídricoseempleaunocomercialdel36%ydensidadrelativa1,18.Paraellosedebetomardelabotellacitada:a)0,3654gb)0,86ccc)1,70mLd)0,308


LamasadeHClnecesariaparaladisoluciónes:

100mLHCl0,1M0,1molHCl

1000mLHCl0,1M36,5gHCl1molHCl

=0,365gHCl

ComosedisponedeHClcomercialnecesarioparaladisoluciónes:


0,365gHCl100gHCl36%

36gHCl1mLHCl36%1,18gHCl36%

=0,86mLHCl36%


5.119.Unadisoluciónmolaresaquellaquecontiene1moldesolutoen:a)1000gdedisolventeb)1000gdedisoluciónc)1000mLdedisolvented)1000mLdedisolución


Unadisolucióncuyaconcentraciónes1molarcontiene1moldesolutoporcadalitro(10 mL)dedisolución.


5.120.Sedeseapreparar100mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,25Mapartirdedeácidocomercialdel98%ydensidades1,836g/mL.Paraellohayquetomardelabotelladeácidocomercial:a)1,36mLb)2,45mLc)4,50mLd)2,5g





=2,45gH2SO4

Comosedisponedeunácidocomercial:

2,45gH2SO4100gH2SO492%

98gH2SO41mLH2SO492%1,836gH2SO492%

=1,36mL 98%


5.121.Seadicionan50gdeclorurodesodioa100mLdeunadisolucióndelamismasaldeconcentración0,16M.Supuestoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,lanuevadisoluciónes:a)8,71Mb)2,35Mc)3,78Md)1,90M


ElnúmerodemolesdeNaClcontenidosenladisoluciónoriginales:

100mLNaCl0,16M0,16molNaCl

10 mLNaCl0,16M=0,016molNaCl

ElnúmerodemolesdeNaClqueseañadees:


=0,855molNaCl



0,016+0,855 molNaCl100mLdisolucion


=8,71M


5.122.¿QuévolumendedisoluciónconcentradadeNaOH2,5Mesnecesariaparapreparar0,5Ldedisolución0,1M?a)12,5Lb)10mLc)500mLd)0,02L

(O.Q.L.Madrid2008)

Elvolumendedisolución2,5Mnecesarioes:

0,5LNaOH0,1M0,1molNaOH1LNaOH0,1M

1LNaOH2,5M2,5molNaOH

=0,02LNaOH2,5M


5.123. Una disolución acuosa de ácido nítrico tiene una riqueza del 30% enmasa y sudensidades1,18g/ a20°C.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)5,6Mb)0,62Mc)0,50Md)5,0M

(O.Q.L.Madrid2008)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del30%,lamolaridaddeladisoluciónes:

30gHNO100gHNO 30%

1molHNO63gHNO

1,18gHNO 30%1cm HNO 30%

1000mLHNO 30%1LHNO 30%

=5,6M


5.124.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30%enmasa.Calcula lanormalidadde ladisoluciónobtenidaaldiluir10mLde ladisolucióncomerciala2L.a)0,05Nb)0,03Nc)0,01Nd)1,23N



10mLNaOH30%2Ldisolucion

1,33gNaOH30%1mLNaOH30%

30gNaOH

100gNaOH30%1molNaOH40gNaOH

=0,05M

Larelaciónentremolaridadynormalidadvienedadaporlaexpresión:


LavalenciaenunhidróxidovienedadaporelnúmeroionesOH queescapazdeceder.Enelcasodelhidróxidodesodio,NaOH:

NaOH(aq)Na (aq)+OH (aq)



N=0,05·1=0,05N


5.125.Calcula losgramosdesolutonecesariosparapreparar500mLdeunadisolucióndenitratodesodio0,10M.a)4,25gb)5,78gc)6,80gd)7,50g



500mLNaNO 0,10M0,1molNaNO

1000mLNaNO 0,1M85gNaNO1molNaNO

=4,25g


5.126.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30%enmasa.Calculalafracciónmolardeladisolucióncomercial.a)0,58b)1,76c)0,89d)0,16


Tomandocomobasedecálculo100gdedisolucióncomercial,lafracciónmolardeNaOHes:

x=30gNaOH

1molNaOH40gNaOH

30gNaOH1molNaOH40gNaOH 70gH2O

1molH2O18gH2O

=0,16


5.127.Unácidosulfúricocontieneun92%enmasadeácidoysudensidades1813kg/ .Calcula el volumen de ácido concentrado necesario para preparar 100mL de disolución0,1M.a)1,34mLb)0,59mLc)3,32mLd)2,09mL





=0,98gH2SO4

ComosedisponedeH2SO4comercialcuyadensidades:

1813kg1m3

103g1kg

1m3

106mL=1,813g/mL


0,98gH2SO4100gH2SO492%

92gH2SO41mLH2SO492%1,813gH2SO492%

=0,59mL 92%



5.128.Semezclan100mLdeunadisolución0,1Mde con200mLdeotradisolución0,2MdeNaCl.¿Cuáleslamolaridaddelosiones enladisoluciónresultante?a)0,3Mb)0,06Mc)0,2Md)0,16M


LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es:

CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq)


100mLCaCl 0,1M0,1mmolCaCl1mLCaCl 0,1M

2mmolCl1mmolCaCl

=20mmolCl




200mLNaCl0,200M0,2mmolNaCl

1mLNaCl0,200M1mmolCl1mmolNaCl

=40mmolCl


20+40 mmolCl100+200 mLdisolucion

=0,2M


5.129.¿Cuáldelassiguientesdisolucionestieneunaconcentración1,0M?a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.b)500mLdedisolucióncontiendo58,5gdeNaCl.c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.


Aplicandoelconceptodemolaridadalasdiferentesdisoluciones:

a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.

100gNaCl1Ldisolucion

1molNaCl58,5gNaCl

=1,7M

b)500mLdedisoluciónconteniendo58,5gdeNaCl.

58,5gNaCl500mLdisolucion

1molNaCl58,5gNaCl


=2,0M


c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.

5,85mgNaCl1mLdisolucion

1mmolNaCl58,5mgNaCl

=0,1M

d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.

234gNaCl4Ldisolucion

1molNaCl58,5gNaCl

=1,0M


5.130.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclar25,0mLde 0,500Mcon30,0mLde 0,150M?a)0,50Mb)3,85·10 Mc)1,70·10 Md)0,700Me)0,325M

(O.Q.N.Ávila2009)




25mLK SO 0,500M0,5mmolK SO

1mLK SO 0,500M2mmolK

1mmolK SO=25mmolK

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK PO es:

K PO (aq)3K (aq)+PO (aq)


30mLK PO 0,150M0,150mmolK PO1mLK PO 0,150M

3mmolK

1mmolK PO=13,5mmolK


25+13,5 mmolK25+30 mLdisolucion

=0,700M


5.131.¿Cuáleselnúmerodemolesdeácidosulfúriconecesariosparapreparar5Ldeunadisolución2Mdeesteácido?a)2,5b)5c)10d)20

(O.Q.L.Murcia2009)


5LH SO 2M2molH SO1LH SO 2M

=10mol



5.132.Unadisoluciónacuosadeácidoclorhídrico tieneunariquezadel12%enmasaysudensidades1,06g/ a20°C.Lamolaridaddeestadisoluciónes:a)0,46Mb)4,62Mc)0,0035Md)3,48M

(O.Q.L.Madrid2009)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHCldel12%,lamolaridaddeladisoluciónes:

12gHCl100gHCl12%

1molHCl36,5gHCl

1,06gHCl12%1cm HCl12%

1000cm HCl12%

1LHCl12%=3,48M


5.133.¿Quévolumensedebetomardeunadisoluciónacuosadeácidosulfúrico0,25M,sisequierepreparar200mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,05M?a)4mLb)40mLc)0,4Ld)0,004L

(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011)


200mLH SO 0,05M0,05molH SO

10 mLH SO 0,05M10 mLH SO 0,25M

0,25molH SO=40mL 0,25M


5.134.¿Cuáleslaconcentraciónmolardeunácidonítricodel60%ydensidad1,7g/ ?a)8,1Mb)34,2Mc)16,2Md)Nosepuedecalcular.


Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del60%,lamolaridaddeladisoluciónes:

60gHNO100gHNO 60%

1molHNO63gHNO

1,7gHNO 60%1cm HNO 60%

1000cm HNO 60%

1LHNO 60%=16,2M


5.135.Sedisuelven10mLdeetanol(ρ=0,8g· )enaguahastaunvolumende100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)0,1Mb)2,17Mc)1,74Md)10 M




10mLC2H5OH100mLdisolucion

0,8gC2H5OH1mLC2H5OH

1molC2H5OH46gC2H5OH


=1,74M


5.136.¿Cuánto 3,0Msenecesitaparapreparar450mLde 0,10M?a)30mLb)45mLc)15mLd)80mL




10 mLH2SO40,10M10 mLH2SO43,0M

3,0molH2SO4=15mLH2SO43,0M


5.137.¿Cuáldelassiguientesmoléculasproducemayordescensodelatemperaturadefusióndelagua?a) b)NaClc) d) − e) −CHOH−

(O.Q.N.Sevilla2010)


ΔT =k m 1+α n 1


Suponiendo que la cantidad de cada una de las sustancias que se disuelve en unadeterminadacantidaddeaguahagaque todas lasdisolucionesacuosas tengan lamismaconcentraciónmolal,tendrámayordescensodelatemperaturadefusiónladisoluciónconelsolutoqueproporcioneelmayorvalorden.


a)Verdadero.CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq) (1) n=3

b)Falso.NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2

c)Falso.CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

d)Falso.CH OH−CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

e)Falso.CH OH−CHOH−CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

La sustancia que presentamayor valor de n con una disociación prácticamente total es,por tanto, sudisoluciónes laquepresentamayordescensode la temperaturade

fusión.



5.138.Unvinode11°tiene11%envolumendeetanol, (M=46g/mol).¿Cuáleslamolaridaddeletanolenelvino?a)0,086Mb)1,89Mc)0,95Md)2,39Me)5,06M(Dato.Densidaddeletanol=0,7893g/mL)

(O.Q.N.Sevilla2010)

Tomandocomobasedecálculo100mLvino,lamolaridaddeladisoluciónes:

11mLCH3CH2OH100mLvino

0,7893gCH3CH2OH1mLCH3CH2OH

1molCH3CH2OH46gCH3CH2OH

103mLvino1Lvino

=1,89M


5.139.Sedisuelven8gdehidróxidodesodioenaguahastapreparar100mLdedisolución.Laconcentraciónserá:a)8%envolumenb)8g/Lc)2molard)1,5molal

(O.Q.N.Sevilla2010)

Con los datos proporcionados la única forma de expresión de la concentración que sepuedecalculareslamolaridad:

8gNaOH100mLdisolucion

1molNaOH40gNaOH


=2M


5.140.¿Quévolumendeagua(enlitros)habráqueañadira500mLdeunadisolución0,5Mdehidróxidodesodioparaobtenerunadisolución0,1M?a)0,5b)1c)2d)4


ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónoriginales:


=250mmolNaOH


250mmolNaOH500+V mLdisolucion

=0,1MV=2000mL2L



5.141.Sedisponedeunácidonítricodel60%ydensidad1,38g/ y sedeseapreparar0,8Ldeconcentración0,5M.¿Quécantidaddenítricosenecesita?a)10,9 b)30,4 c)58,0 d)111



0,8LHNO 0,5M0,5molHNO1LHNO 0,5M

63gHNO1molHNO

=25,2gHNO


25,2gHNO100gHNO 60%

60gHNO1cm3HNO 60%1,38gHNO 60%

=30,4cm3 60%


5.142.Enunadisoluciónal5%enmasa,significaque:a)Hay5gdesoluto.b)Hay5gdesolutoen100gdedisolvente.c)Hay10gdesolutoen200mLdedisolución.d)Hay5gdesolutoen100gdedisolución.

(O.Q.L.Madrid2010)


5.143.Calcular lamolaridaddeunadisoluciónpreparadaalmezclar75mLdedisolucióndeácidoclorhídrico0,5Mcon75mLdeotra0,05M.Sesuponenvolúmenesaditivos.a)0,275Mb)0,550Mc)0,250Md)0,350M

(O.Q.L.Madrid2010)



1mLHCl0,5M=37,5mmolHCl


=25mmolHCl


37,5+3,75 mmolHCl75+75 mLdisolucion

=0,275M


(SimilaralacuestiónpropuestaenMurcia1997).


5.144.¿Quévolumendeácidonítricoal60%deriquezaydensidad1,48g/mL,senecesitaparapreparar250mLdisolucióndiluida1Mdedichoácido?a)16,4mLb)10,6mLc)17,8mLd)21,7mL

(O.Q.L.Madrid2010)


250LHNO 1M1molHNO

10 mLHNO 1M63gHNO1molHNO

=15,8gHNO


15,8gHNO100gHNO 60%

60gHNO1mLHNO 60%1,48gHNO 60%

=17,7mL 60%


(CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010).

5.145.Sedisuelven5gdenitratodecalcioenaguahastacompletar250 dedisolución.Suponiendoquelasalestátotalmenteionizada,laconcentracióndeionesnitratoserá:a)0,03Mb)0,06Mc)0,12Md)0,24M




LaconcentracióndeNO enladisoluciónes:

5gCa NO250cm3disolucion

1molCa NO164gCa NO

10 cm3disolucion1Ldisolucion

2molNO1molCa NO

=0,24M


5.146.Semezclan50,0mLdedisolucióndeHCl0,150Mcon25,0mLdeHCl0,400M:¿CuálserálaconcentracióndeHCldeladisoluciónfinal?a)0,0175Mb)0,233Mc)0,275Md)0,550M

(O.Q.L.LaRioja2010)


50,0mLHCl0,150M0,150molHCl


25,0mLHCl0,400M0,1mmolHCl

1mLHCl0,400M=10mmolHCl



7,5+10 mmolHCl50,0+25,0 mLdisolucion

=0,233M



5.147.Lafórmulaempíricadeuncompuestoes .Cuando0,115gdestecompuestosedisuelvenen4,36gdenaftaleno,ladisolucióncongelaa79,51°C.Sielnaftalenopurocongelaa80,29°Cy tieneunaconstantecrioscópicadek=6,94°C·kg , la fórmulamolecularserá:a) b) c) d)

(O.Q.L.LaRioja2010)

Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m

Sustituyendo:

(80,2979,51)°C=6,94°C·kgmol

0,115g(C3H2Br)n4,36gnaftaleno

1mol(C3H2Br)nMg(C3H2Br)n

103gnaftaleno1kgnaftaleno

SeobtieneM=234,7g·mol

Elvalordenes:

234,7g=n[(2·12gC)+(2·1gH)+(79gBr) n=2

Elcompuestoesel oloqueeslomismo ,queeselúnicoenelquenesigualaunnúmeroenterodiferentede1.


5.148.¿Cuántosmolesdeioneshayen250mLdedisolucióndesulfatodesodio4,4M?a)1,1b)2,2c)3,3d)13

(O.Q.L.LaRioja2010)




0,25LNa SO 4,4M4,4molNa SO1LNa SO 4,4M

3moliones1molNa SO

=3,3molesdeiones


(CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999).


5.149. ¿Qué volumen sedebe tomardeunadisoluciónacuosadeácidonítrico0,5M, si sequierepreparar250mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,15M?a)37,5mLb)75mLc)0,033Ld)0,004L



250mLHNO 0,15M0,15molHNO

10 mLHNO 0,15M10 mLHNO 0,5M

0,5molHNO=75mL 0,5M


5.150.Una disolución acuosa de ácido sulfúrico tiene una riqueza del 20% enmasa y sudensidades1,11g/ a25°C.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)4,526Mb)2,26Mc)9,04Md)3,39M


Tomandocomobasedecálculo100gdeH2SO4del20%,lamolaridaddeladisoluciónes:

20gH2SO4100gH2SO420%

1molH2SO498gH2SO4

1,11gH2SO420%1cm H2SO420%

1000cm H2SO420%

1LH2SO4420%=2,26M


5.151.Enunlitrodedisolución0,1Mdenitratodecalcio, ,hay:a)0,1molesdeiones y0,1molesdeiones .b)0,1molesdeiones y0,2molesdeiones .c)0,5molesdeiones y0,5molesdeiones .d)0,2molesdeiones y0,1molesdeiones .




LadisolucióncontienedoblenúmerodemolesdeNO quedeCa .


5.152.Completalafrase:lalechedevacaes:a)Uncompuestob)Unamezclahomogéneac)Unadisoluciónd)Unadispersióncoloidal


Lalecheesunadispersióncoloidalformadaportresfases:

‐unaacuosaconsalesmineralesehidratosdecarbonoendisolución‐unasuspensióndeproteínasenelagua‐unaemulsióngotasdegrasaenelagua.



5.153.Sedisponedeunácidosulfúricoconcentradodedensidades1,824g/ yun92%enpesode .Elvolumennecesariodeesteácidoquehayque tomarparapreparar500

deunácido0,5normales:a)8,31 deácidoconcentradob)7,31 deácidoconcentradoc)6,31 deácidoconcentradod)5,31 deácidoconcentrado


Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:

N=M·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H2SO4:

H2SO4(aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq)

Lavalenciaes2,portantolamolaridades:

M=0,5/2=0,25


500cm3H2SO40,25M0,25molH2SO4

103cm3H2SO40,25M98gH2SO41molH2SO4

=12,25gH2SO4

ComosedisponedeH2SO4comercialderiqueza92%:

12,25gH2SO4100gH2SO492%

92gH2SO41mLH2SO492%1,824gH2SO492%

=7,3mLH2SO492%


5.154. ¿Cuáles de los siguientes datos se necesitan para calcular la molaridad de unadisoluciónsalina?

I.Lamasadesaldisuelta II.LamasamolardelasaldisueltaIII.Elvolumendeaguaañadido IV.Elvolumendeladisolución

a)I,IIIb)I,II,IIIc)II,IIId)I,II,IVe)Senecesitantodoslosdatos.


Lamolaridaddeunadisoluciónsedefinecomo:

M=molesdesoluto

volumendisolucion=

masasolutomasamolar

volumendisolucion



5.155.Unadisolucióndeperóxidodehidrógenocomercial tieneuna riquezadel30,0%enmasade yunadensidadde1,11g· .Lamolaridaddeladisoluciónes:a)7,94Mb)8,82Mc)9,79Md)0,980Me)11,25M


Tomandounabasedecálculode100gdedisolución,lamolaridades:

30gH O100gH O 30%

1molH O34gH O

1,11gH O 30%1mLH O 30%

1000mLH O 30%1LH O 30%

=9,79M


5.156.Lamolalidaddeunadisolucióndeetanolenaguaquesepreparamezclando50,0mL( =0,789g· )deetanolcon100,0mLde a20°Ces:a)0,086mb)0,094mc)1,24md)8,56me)9,81m


Considerandoqueladensidaddelaguaes1g·cm ,lamolalidaddeladisoluciónes:

50cm C H OH100gH O

0,789gC H OH1cm C H OH

1molC H OH46gC H OH

10 gH O1kgH O

=8,58m


5.157. Cuando se añade un soluto no volátil a un disolvente volátil, la presión de vapor__________,latemperaturadeebullición__________,latemperaturadecongelación__________,ylapresiónosmóticaatravésdeunamembranasemipermeable__________.a)Disminuye,aumenta,disminuye,disminuyeb)Aumenta,aumenta,disminuye,aumentac)Aumenta,disminuye,aumenta,disminuyed)Disminuye,disminuye,aumenta,disminuyee)Disminuye,aumenta,disminuye,aumenta


▪ Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:


La presión de vapor es directamente proporcional a la fracciónmolar (que siempre esmenorquelaunidad),portanto,alañadirsolutolapresióndevapordisminuye.

▪ Las temperaturas de ebullición o de congelación de una disolución que contiene unsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculanmediantelasexpresiones:


ΔT =k mΔTcri=descensodelpuntodecongelacionkcri=constantecrioscopicam=concentracionmolal

ΔT =k mΔTeb=aumentodelpuntodeebullicionkeb=constanteebulloscopicam=concentracionmolal

Lavariacióndetemperaturaesdirectamenteproporcionalalaconcentraciónmolaldeladisolución, por tanto, al añadir soluto la temperatura de ebullición aumenta y latemperaturadecongelacióndisminuye.

▪Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmótica,π,secalculamediantelaexpresión:

π=MRTT=temperaturaR=constantedelosgasesM=concentracionmolar

La presión osmótica es directamente proporcional a la concentración molar M de ladisolución,portanto,alañadirsolutolapresiónosmóticaaumenta.


5.158.Lacantidadde ·4 ydeaguaquesenecesitaparapreparar200gdeunadisoluciónde al14%es:a)28g y172g b)28g ·4 y146,8g c)53,2g ·4 y146,8g d)53,2g ·4 y200g


Lamasadesolutoanhidrocontenidaenladisoluciónes:

200gBeCl 14%14gBeCl

100gBeCl 14%=28gBeCl

RelacionandoBeCl conBeCl 4H O:

28gBeCl1molBeCl79,91gBeCl

1molBeCl ·4H O

1molBeCl151,99gBeCl ·4H O1molBeCl ·4H O

=53,2gBeCl2·4

Lamasadeaguaaañadires:

200gBeCl 14%‐53,2gBeCl ·4H O=146,8gH2O


5.159. La cantidad de hidróxido de sodio que se necesita para preparar 100mL de unadisolución0,1molares:a)2,3gb)0,23gc)4gd)0,4g

(O.Q.L.Murcia2011)


100mLNaOH2M0,1molNaOH

1000mLNaOH0,1M40gNaOH1molNaOH

=0,4gNaOH



5.160.Sedisuelven5mLdemetanol(ρ=0,79g· )enaguahastalograrunvolumende100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)1,23Mb)0,123Mc)0,049Md)1,97M



5mLCH OH100mLdisolucion

0,79gCH OH1mLCH OH

1molCH OH32gCH OH


=1,23M



5.161.¿Cuántosgramosdehidrógenocarbonatodepotasiodel95%depurezaenmasahayquedisolveren500mLdeaguaparaobtenerunadisolución0,05M?a)2,63b)2,38c)10,20d)3,14


Suponiendo que en el proceso de la disolución del sólido no se produce variación devolumenyaplicandoelconceptodemolaridad:

500mLdisolucion0,05molKHCO10 mLdisolucion

100,1gKHCO1molKHCO

=2,50gKHCO

Comosedisponedeunsolutoconunariquezadel95%:

2,50gKHCO 100gKHCO 95%

95gKHCO=2,63g 95%


5.162.Unadisolucióndeácidonítricoes15,24Mytieneunadensidadde1,41g/mL,¿cuálessupureza?a)10,00%b)13,54%c)74,51%d)68,10%


Tomandocomobasedecálculo1Ldedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:

15,24molHNO31Ldisolucion

63gHNO31molHNO3

1Ldisolucion

10 mLdisolucion1mLdisolucion1,41gdisolucion

100=68,10%



5.163.Alanalizarunamuestraquecontiene ,sedacomoresultadoelsiguientedato:4ppmde .¿Quésignificaestedato?a)Quehay4mgde paracada dedisolución.b)Quehay4mgde paracadalitrodedisolución.c)Quehay4mgde paracada dedisolución.d)Quehay4gde paracadalitrodedisolución.


Elconceptodeppm(partespormillón)sedefinecomo:

“elnúmerodemgdesolutocontenidosen1kgdedisolución”.

Sisetratadeunadisoluciónacuosamuydiluidasepuedeconsiderarlaaproximacióndeque1kgdedisoluciónocupaunvolumende1Ly,portanto,elconceptoanteriorquedacomo:

“elnúmerodemgdesolutocontenidosen1Ldedisolución”.


5.164.Elvinagrecomercialposeeun5,00%deácidoacético( =60,0).¿Cuáles lamolaridaddelácidoacéticoenelvinagre?(Densidaddelvinagre=1g/mL)a)0,833Mb)1,00Mc)1,20Md)3,00M



5gCH COOH100gvinagre


1gvinagre1mLvinagre

103mLvinagre1Lvinagre

=0,833M


5.165. ¿Cuál será lamolaridad de los iones en 1,00 L de una disolución acuosa quecontiene4,20gde (M=84,0)y12,6gde (M=106)?a)0,050Mb)0,100Mc)0,150Md)0,250M


LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNaHCO es:

NaHCO (aq)Na (aq)+HCO (aq)

ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes:

4,20gNaHCO1molNaHCO84gNaHCO

1molNa

1molNaHCO=0,05molNa

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNa CO es:

Na CO (aq)2Na (aq)+CO (aq)

ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes:


10,60gNa CO1molNa CO106gNa CO

2molNa

1molNa CO=0,20molNa

Considerando que al disolver las sales no hay variación apreciable de volumen, laconcentracióndeNa enladisoluciónes:

0,05+0,20 molNa1Ldisolucion

=0,25M


5.166.Laconcentracióndeunácidonítricocomercialesdel60%enmasa,ysudensidadde1,31g/ .¿Cuálseráelvolumendeesteácidocomercialnecesarioparapreparar500 deunácidonítrico0,2molar?a)V=6,02 b)V=7,02 c)V=8,02 d)V=9,02



500cm HNO 0,2M0,2molHNO

10 cm HNO 0,2M63gHNO1molHNO

=6,3gHNO


6,3gHNO100gHNO 60%

60gHNO1cm HNO 60%1,31gHNO 60%

=8,02 60%


(CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010).

5.167.¿Cuáldelassiguientesdisolucionesacuosascontieneunmayornúmerodeiones?a)400mLdeNaCl0,10Mb)300mLde 0,2Mc)200mLde 0,1Md)200mLdeKCl0,1Me)800mLdesacarosa0,1M.


a)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelNaCles:



0,4LNaCl0,10M0,10molNaCl1LNaCl0,10M

2moliones1molNaCl

=0,08moliones

b)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es:

CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq)



0,3LCaCl 0,2M0,2molCaCl1LCaCl 0,2M

3moliones1molCaCl

=0,18moliones

c)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelFeCl es:

FeCl (aq)Fe (aq)+3Cl (aq)


0,2LFeCl 0,1M0,1molFeCl1LFeCl 0,1M

3moliones1molFeCl

=0,06moliones

d)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelKCles:

KCl(aq)K (aq)+Cl (aq)


0,2LKCl0,10M0,10molKCl1LKCl0,10M

2moliones1molNaCl

=0,04moliones

e)Falso.Lasacarosaesuncompuestomolecularynosedisociaeniones.

Elnúmerodemoléculascontenidasenladisoluciónes:

0,8Lsacarosa0,1M0,1molsacarosa1Lsacarosa0,1M

=0,08mol


5.168. Se mezclan 10,0 mL de una disolución de 0,50 M con 15,0 mL de otradisolucióndeNaCl0,10Mysediluyehasta50,0mL.Laconcentraciónmolardeiones es:a)0,30Mb)0,13·10 Mc)6,5Md)6,5·10 Me)0,13M


LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaNO es:

NaNO (aq)Na (aq)+NO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNa contenidosenladisolucióndeNaNO es:

10,0mLNaNO 0,50M0,50mmolNaNO1mLNaNO 0,50M

1mmolNa1mmolNaNO

=5mmolNa



ElnúmerodemmolesdeNa contenidosenladisolucióndeNaCles:

15,0mLNaCl0,50M0,10mmolNaCl1mLNaCl0,50M

1mmolNa1mmolNaCl

=1,5mmolNa


5+1,5 mmolNa50,0mLdisolucion

=0,13M



5.169. En la etiqueta de una botella de laboratorio figuran los siguientes datos: ácidoclorhídrico(36,5g· ),densidad1,19g/ y38%(p/p)deriqueza.Laconcentraciónmolardeladisolucióndelabotellaserá:a)8mol· b)10mol· c)12mol· d)15mol· e)16mol·


Tomandocomobasedecálculoyaplicandoelconceptodemolaridad:

38gHCl100gHCl38%

1molHCl36,5gHCl


10 cm3HCl38%1LHCl38%

=12,4mol·L‐1


5.170.Se tienendisolucionesde igualmolalidadde las siguientes sales; ladisolución cuyopuntodecongelaciónesmásbajoes:a)NaBrb) c) d) e)



ΔT =k m 1+α n 1


Comotodaslasdisolucionesacuosastienenlamismaconcentraciónmolal,tendrámayordescensodelatemperaturadecongelaciónladisoluciónconelsolutoqueproporcioneelmayorvalorden.


a)Falso.NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2

b)Verdadero.Al NO (aq)Al (aq)+3NO (aq) (1) n=4

c)Falso.K CH COO (aq)K (aq)+CH COO (aq) (1) n=2

d)Falso.LiNO (aq)Li (aq)+NO (aq) (1) n=2

e)Falso.CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq) (1) n=3

La sustancia que presentamayor valor de n con una disociación prácticamente total es,portanto,sudisolucióneslaquepresentamayordescensodelatemperatura

decongelación.



5.171. Para preparar un litro de disolución 1molar de carbonato de calcio en agua sedisuelven:a)100gdesólidob)50gdesólidoc)84gdesólidod)Nosepuedepreparar.

(O.Q.L.Murcia2012)

Deacuerdoconelconceptodemolaridadlamasadesólidoadisolveren1Ldedisoluciónsería:

1LCaCO 1M1molCaCO1LCaCO 1M

100gCaCO1molCaCO

=100gCaCO

Peroelcarbonatodecalcioesunaunasustanciainsolubleenagua,portanto,esacantidadnoesposibledisolverenaproximadamente1Ldeagua.


5.172.¿Cuáleslamolaridaddeladisoluciónpreparadamezclando60mLdedisolución0,4MdeHClcon40mLdelmismoácido0,1M?a)0,35mol/Lb)0,28mol/Lc)0,17mol/Ld)Faltandatos.

(O.Q.L.Murcia2012)

ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosenladisoluciónde0,4Mes:


=24mmolHCl

ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosenladisoluciónde0,1Mes:


=4mmolHCl


24+4 mmolHCl60+40 mLdisolucion

=0,28mol/L


5.173. Lamolalidad de una disolución de etanol en agua que se prepara a temperaturaambientemezclando50mLdeetanol(densidad=0,789g/ )con100mLde a20°Ces:a)0,086mb)0,094mc)1,24md)8,58m

(O.Q.L.Murcia2012)

Considerando que la densidad del H O a 20°C es 1 g/cm y aplicando el concepto demolalidad:


50mLC H OH0,789gC H OH1mLC H OH

1molC H OH46gC H OH

100mLH2O1gH2O1mLH2O

1kgH2O10 gH2O

=8,58m


5.174. Se preparan 672,3mL de una disolución de ácido clorhídrico del 25% enmasa ydensidad1,19g· .Aestadisoluciónseleañaden200gdeaguaconloqueelporcentajeenmasadelanuevadisoluciónserá:a)2,5%b)8,3%c)15%d)20%


LamasadedisolucióndeHCladiluires:

672,3mLHCl25%1,19gHCl25%1mLHCl25%

=800gHCl25%

Siseañaden200gdeH Oaladisoluciónsuconcentraciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:

200gHCl800+200 gdisolucion

100=20%HCl


5.175.Unestudiantenecesitamedir30,0gdemetanol(ρ=0,7914g/mLa25°C),perosolodispone de una probeta. ¿Qué volumen demetanol deberámedir para tener los 30,0 grequeridos?a)23,7mLb)30,0mLc)32,4mLd)37,9mL



30,0gCH3OH1mLCH3OH

0,7914gCH3OH=37,9mLCH3OH


5.176.Unamuestrade65,25gde ·5 (PM=249,7)sedisuelveenaguaparadarlugara0,800Ldedisolución. ¿Qué volumende estadisolucióndebe serdiluido conaguaparaobtener1,00Ldeunadisolución0,100Mde ?a)3,27mLb)81,6mLc)209mLd)306mL


LacantidaddeCuSO4·5H2Onecesariaparaprepararladisoluciónes:


1LCuSO41,00M1,00molCuSO41LCuSO41,00M

1molCuSO4·5H2O1,00molCuSO4

=0,1molCuSO4·5H2O

RelacionandoCuSO4·5H2Oconladisoluciónconcentrada:

0,1molCuSO4·5H2O249,7gCuSO4·5H2O1molCuSO4·5H2O

800mLdisolucion65,25gCuSO4·5H2O

=306mLdisolución


5.177.Sedeseaprepararunadisolución0,25molaldeclorurodesodio.Sisepartede500gdel90%depureza,¿cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal?a)0,030kgb)34,18kgc)8,50kgd)30,76kg


ElnúmerodemolesdeNaCles:

500gNaCl90%90gNaCl

100gNaCl90%1molNaCl58,5gNaCl

=7,69molNaCl

Aplicandoelconceptodemolalidad:

7,69molNaCl1kgH O

0,25molNaCl=30,76kg




6.PROBLEMASdeDISOLUCIONES

6.1.Alprepararunadisolucióndeácidoclorhídrico1Mharesultadoalgodiluido,puessóloes0,932M.Calculaelvolumendeácidoclorhídricoderiqueza32,14%enmasaydensidad1,16 g/mL que es necesario añadir a 1 L de la disolución original para que resulteexactamente1M.Suponerquenohaycontraccióndevolumenalmezclarlosdosácidos.

(Canarias1997)(Valencia1998)(Extremadura2000)(Baleares2001)

MolesdeHClquecontieneladisoluciónmalpreparada:

1Ldisolucion0,932molHClLdisolucion

=0,932molHCl

Si se añaden xmL deHCl del 32,14% a la disolución, el número demoles deHCl quecontienees:

xmLHCl32,14%1,16gHCl32,14%1mLHCl32,14%

32,14gHCl

100gHCl32,14%1molHCl36,5gHCl

=0,0102xmolHCl

Almezclarambasdisolucionessedebeobtenerunadisolucióndeconcentración1M:

0,932+0,0102x molHCl1+0,001x Ldisolucion

=1Mx=7,4mLHCl32,14%

6.2.Sedisponede6,5gdedisoluciónacuosadehidróxidodelitio(LiOH)de1,07dedensidadrelativay0,08defracciónmolarenLiOH.Calcular:a)Lamolalidaddeladisolución.b)Laconcentraciónen%enpeso.c)Lamolaridaddelamisma.d)¿CuántosgramosdeaguahabráqueañadiralacitadacantidaddedisoluciónparaquelafracciónmolarenLiOHseaahora0,04?

(Murcia1998)

a) En primer lugar se calculan las cantidades de soluto y disolvente contenidas en unadisolucióndeLiOHdefracciónmolar0,08(tomandocomobasedecálculounacantidaddedisolución tal que el número demoles de LiOHmás el número demoles deH O sea launidad).Porlotanto,existirán0,08molesdeLiOHporcada0,92molesdeH O.

0,08molLiOH24gLiOH1molLiOH

=1,92gLiOH

0,92molH O24gH O1molH O

=16,56gH O

18,48gdisolucion

LasmasasdeLiOHyH Ocontenidasenlos6,5gdedisoluciónson:

6,5gdisolucion1,92gLiOH

18,48gdisolucion=0,68gLiOH

6,5gdisolución–0,68gLiOH=5,82gH2O


0,68gLiOH5,82gH O

1molLiOH24gLiOH

10 gH O1kgH O

=4,8m


b)Laconcentracióndeladisoluciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:

0,68gLiOH6,5gdisolucion

100=10,4%

c)Laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

0,68gLiOH6,5gdisolucion

1molLiOH24gLiOH



=4,6M

d)LanuevadisolucióncontienelamismacantidaddeLiOHynmolesdeH O:

0,68gLiOH1molLiOH24gLiOH

0,68gLiOH1molLiOH24gLiOH +nmolH O

=0,04n=0,068molH O


=12,24gH O

Comoladisoluciónyacontiene5,82gdeH O,lamasadeestasustanciaaañadires:

12,24gH O(total)–5,82gH O(inicial)=6,42g (añadida)

6.3.En1000gdeaguaa20°Csedisuelven725Ldeamoníaco,medidosa20°Cy744mmHg.La disolución resultante tiene una densidad de 0,882 g· . Calcula lamolaridad de ladisolución y el aumento de volumen que experimenta el agua al disolver el amoníacogaseoso.

(Canarias1998)

Considerandocomportamiento ideal,elnúmerodemolesde quesedisuelvenenelaguaes:

n=744mmHg·725L

0,082atm·L·mol ·K (20+273)K

1atm760mmHg

=29,5molNH

Lamasacorrespondientees:

29,5molNH17gNH1molNH

=501,5gNH

Lamasatotaldedisoluciónresultantees:

1000gH O+501,5gNH =1501,5gdisolución

Elvolumenocupadoporladisoluciónes:

1501,5gdisolucion1mLdisolucion0,882gdisolucion

=1702mLdisolucion

Considerando que el agua tiene densidad 0,998 a la temperatura de 20°C, el volumenocupadopor1000gdelamismaes:

1000gH O1mLH O0,998gH O

=1002mLH O

ElaumentodevolumenqueexperimentaelH OaldisolverseelNH es:

V=1702mLdisolución–1002mLH O=700mL


Laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:

29,5molNH31702mLdisolucion


=17,3M

6.4. Se tienen dos disoluciones acuosas de ácido clorhídrico, una del 36% enmasa y ρ =1,1791 g/ y otra del 5% enmasa y ρ = 1,0228 g/ . Calcule el volumen que debetomarsedecadaunadeellasparapreparar500 deunadisolucióndel15%enmasaconuna ρ=1,0726g/ .Resuelvaelproblema suponiendoque losvolúmenes sonaditivosysuponiendoquenoloson.

(Extremadura1998)

Lamasadeladisoluciónapreparar(15%)es:

500mLHCl15%1,0726gHCl15%1mLHCl15%

=536,3gHCl15%

LamasadeHClcontenidaendichadisoluciónes:

536,3gHCl15%15gHCl

100gHCl15%=80,445gHCl

Suponiendovolúmenesaditivosyquesedeseanpreparar500mLdedisolución:

LacantidaddeHClenV mLdeladisoluciónconcentrada(36%)es:

mLHCl36%1,1791gHCl36%1mLHCl36%

36gHCl

100gHCl36%=0,4245 gHCl

LacantidaddeHClenV mLdeladisolucióndiluida(5%)es:

mLHCl5%1,0228gHCl5%1mLHCl5%

5gHCl

100gHCl5%=0,0511 gHCl

Resolviendoelsistema:

V1+V2=500

0,4245V1+0,0511V2=80,445

V1=147mLHCl36%

V2=353mLHCl5%

Suponiendovolúmenesnoaditivosyquesedeseanpreparar500mLdedisolución:

LacantidaddeHClenm gdeladisoluciónconcentrada(36%)es:

m1gHCl36%36gHCl

100gHCl36%=0,36m1gHCl

LacantidaddeHClenm mLdeladisolucióndiluida(5%)es:

m2gHCl5%5gHCl

100gHCl5%=0,05m2gHCl

Resolviendoelsistema:

m1+m2=536,3

0,36m1+0,05m2=80,445

m1=136,7gHCl36%

m2=363,3gHCl5%

Losvolúmenesquesedebenmezclarson:


136,7gHCl36%1mLHCl36%

1,1791gHCl36%=116mLHCl36%

363,3gHCl5%1mLHCl5%

1,0228gHCl5%=355mLHCl5%

6.5.Lapresióndevapordeunadisoluciónacuosadeetilenglicol( )a100°Cesiguala0,97atmysudensidad1,004g/mL.Calcular:a)Supresiónosmóticaa30°C.b)Latemperaturadecongelación.

(Datos. ( )=1,86°Ckg ;ConstanteR=0,082atm·L· · )(CastillayLeón1998)



Sustituyendo:

0,97atm=1,00atm 1 x x =0,030,03molC H O0,97molH O

LaconcentraciónmolardeestadisoluciónDes:

0,03molC H O

0,03molC H O18gC H O1molC H O +0,97molH O

18gH O1molH O gD

1,004gD1mLD

10 mLD1LD

=1,56M

LaconcentraciónmolaldeestadisoluciónDes:

0,03molC H O


10 gH O1kgH O

=1,72M

a)Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmótica,π,secalculamediantelaexpresión:

π=MRTT=temperaturaR=constantedelosgasesM=concentracionmolar

Sustituyendo:

π= 1,56mol·L 0,082atm·L·mol ·K 30+273 K=38,7atm

b)Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k mΔTcri=descensodelpuntodecongelacionkcri=constantecrioscopicam=concentracionmolal

Sustituyendo:

ΔT =1,86°C·kgmol

1,72molkg

=3,20°C


Considerando que el disolvente es H O que tiene una T = 0°C, la temperatura decongelacióndeladisoluciónes:

T =0°C+ΔT =‐3,2°C

6.6.Semezclan50mLdeunadisoluciónquecontiene54,6gdesulfatoamónicoen500mLde disolución con 75mL de de otra disolución 0,52M de lamisma sal. De la disoluciónresultantede lamezclasetoman30mLysediluyenconaguadestiladahastaobtener100mL de disolución final. Calcular la concentración de la disolución final expresando elresultadoenconcentraciónmolaryp.p.m.


Lamasadesulfatodeamonio, NH SO ,contenidoenlaprimeradisolución(A)es:

50mLA54,6g NH SO

500mLA=5,46g NH SO

Lamasadesulfatodeamonio, NH SO ,contenidoenlasegundadisolución(B)es:

75mLB0,52mol NH SO

10 mLB132g NH SO1mol NH SO

=5,15g NH SO

Sisemezclanambasdisoluciones,laresultante(C)contiene:

5,46+5,15 g NH SO50+75 mLC

10,61g NH SO

125mLC

Lamasadesulfatodeamonio, NH SO ,contenidoen30mLdedisoluciónCes:

30mLC10,61g NH SO

125mLC=2,55g NH SO

SialadisoluciónCseleañadeaguahasta100mLseobtieneladisoluciónD:

2,55g NH SO100mLD

LaconcentracióndeestadisoluciónDexpresadacomoconcentraciónmolaryppmes:

2,55g NH SO100mLD

1mol NH SO132g NH SO

10 mLD1LD

=0,193M

2,55g NH SO100mLD

10 mg NH SO1g NH SO

10 mLD1LD

=25500ppm

6.7.Calculelacantidaddenitratodecobalto(II)cristalizadoconseismoléculasdeaguaquedebeañadirsea600gdeaguaparaformarunadisoluciónal5%enmasadesalanhidraycuyadensidades1,03g/mL.¿Cuálseríasumolalidad?¿Cuálseríalamolaridad?


Para resolver este problema hay que tener en cuenta que la sal hidratada aporta H O(disolvente) a la disolución. Por tanto, una manera adecuada de resolver el ejercicioconsisteencomenzarcalculandolarelaciónmásicaentrelassalanhidra,Co NO ,ylasalhidratada,Co NO ·6H O:

1molCo NO3 2

1molCo NO3 2 6H2O182,9gCo NO3 2

1molCo NO3 21molCo NO3 2 6H2O290,9gCo NO3 2 6H2O

=0,63gCo NO3 2

gCo NO3 2 6H2O


LlamandoxalamasadeCo NO ·6H Oqueesnecesarioañadiralos600gdeaguaparaconseguirlaconcentracióndel5%:

xgCo NO3 2 6H2O

0,63gCo NO3 21gCo NO3 2 6H2O

xgCo NO3 2 6H2O 600gH2O100=5%

Seobtiene,x=52g ·6

Laconcentracióndeladisoluciónpreparadaexpresadacomomolalidadymolaridades:

5gCo(NO3)295gH2O

1molCo(NO3)2182,9gCo(NO3)2

10 gH2O1kgH2O

=0,288M

5gCo(NO3)2100gdisolucion

1molCo(NO3)2182,9gCo(NO3)2



=0,282M

6.8.Sedisponede35kgdeunadisoluciónquetienelasiguientecomposición:Fracciónmolardeetanol0,02Fracciónmolardeagua0,98.

a)Calcule lamasadeaguaquehabráqueevaporarde lamismaparaconvertirlaenunadisoluciónacuosa2mdeetanol.b) Sabiendo que la densidad de la disolución resultante es 0,987 g· , calcule sumolaridadysutemperaturadeebullición.

Dato.Constanteebulloscópicadelagua=0,52°C·kg· .(CastillayLeón2000)

a)Dadaslasfraccionesmolaresdeloscomponentesdeladisoluciónsepuedecalcularlafracciónmásicadelamisma:

0,02molC H OH0,98molH O

46gC H OH1molC H OH

1molH O18gH O

=0,92gC H OH17,64gH O

0,92gC H OH

18,56gdisolucion

LasmasasdeC H OHydeH Ocontenidasenlos35kgdedisoluciónson:

35kgdisolucion103gdisolucion1kgdisolucion

0,92gC H OH

18,56gdisolucion=1735gC H OH

35kgdisolucion– 1735gC H OH1kgC H OH

103gC H OH=33,625kgH O

LlamandoxaloskgdeH Oaevaporardeladisoluciónanteriorparaquesea2molal:

2=1735gC H OH33,625–x kgH O

46gC H OH1molC H OH

x=14,8kg

b)Sialadisoluciónanteriorselehanevaporado14,8kgdeH Oquedan 35–14,8 =20,2kgdedisoluciónquecontienen1735gdeC H OH.

Sabiendo que la densidad de la disolución es 0,897 g·cm , es decir, 0,897 kg·L , laconcentraciónmolares:

1735gC H OH20,2kgdisolucion

46gC H OH1molC H OH

0,897kgdisolucion1Ldisolucion

=1,67M

Latemperaturadeebullicióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:


ΔT =k m 1+α n–1


Teniendo en cuenta que se trata de unadisolución acuosade C H OH, soluto no iónico(0)conloquelaexpresiónsesimplificaa:

ΔT =k mTeb=0,52°C·kgmol

2molkg

=1,04°C

Considerando que el disolvente es H O que tiene una T = 100°C, la temperatura deebullicióndeladisoluciónes:

T =100°C+ΔT =101,4°C

6.9.¿Cuáleslamolalidaddeunadisoluciónacuosaenlaquelafracciónmolardelsolutoes0,1?

(Canarias2000)

Encualquiermezclabinariasecumpleque:

x +x =1x =0,9

Tomando como base de cálculo una cantidad de disolución que contenga 0,1moles desoluto,tambiéncontendrá0,9molesdeH O.


0,1molsoluto1molH O

1molH O18gH O

103gH O1kgH O

=6,2m

6.10.Unácido sulfúrico concentrado tieneunadensidadde1,81 g· y esdel91% enmasadeácidopuro.Calculeelvolumendeestadisoluciónconcentradaquesedebe tomarparapreparar500 dedisolución0,5M.

(Canarias2000)

LamasadeH SO quesenecesitaparapreparar500cm dedisolucióndeH SO 0,5Mes:

500cm H SO 0,5M0,5molH SO 1LH SO 0,5M

1LH SO 0,5M

103cm H SO 0,5M98gH SO 1molH SO

=24,5gH SO

ComosedisponedeH SO concentradoderiqueza91%enmasaydensidad1,81g·cm :

24,5gH SO100gH SO 91%

91H SO1cm H SO 91%1,81gH SO 91%

=14,9 91%

6.11. Se dispone de una disolución (DisoluciónA) de ácido clorhídrico del 36% en peso ydensidad1,18g· .a)Calcularelvolumenquehayqueañadirdeestadisolucióna1litrodeotradisolucióndeácidoclorhídricodel12%enpesoydensidad1,06g· paraqueladisoluciónresultanteseaexactamentedel25%enpeso.b) ¿Qué volumende ladisoluciónAhayqueañadira500mLdeotradisolucióndeácidoclorhídrico0,92Mparaquelanuevadisoluciónresulteexactamente1M?c)¿QuévolumendeladisoluciónAsenecesitaparaneutralizar50mLdeunadisolucióndehidróxidodesodioquecontiene100g· ?

(Murcia2000)


a)LasmasasdedisoluciónyHClcontenidasen1LdedisolucióndiluidadeHCl(12%)son:

1LHCl12%103cm HCl12%1LHCl12%


=1060gHCl12%

1060gHCl12%12gHCl

100gHCl12%=127,2gHCl

LasmasasdedisoluciónyHClcontenidasenxmLdedisoluciónconcentradadeHCl(36%)son:

xcm HCl36%1,18gHCl36%1cm HCl36%

=1,18xgHCl36%

1,18xgHCl36%36gHCl

100gHCl36%=0,425xgHCl

Si semezclan x cm deHCl 36% con 1 L deHCl del 12% se obtiene una disolución deconcentración25%enmasadeHCl:

1,18xgHCl36%127,2+0,425x gHCl

1060+1,18x gHCl25%100=25%x=1062 HCl36%

b)ElnúmerodemolesdeHClcontenidosen500mLdisolucióndeHCl0,92Mes:

500mLHCl0,92M1LHCl0,92M

103mLHCl0,92M0,92molHCl1LHCl0,92M

=0,46molHCl

ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenymLdedisoluciónconcentradadeHCl(36%)es:

ymLHCl36%1,18gHCl36%1mLHCl36%

36gHCl


=1,16·10 ymolHCl

Suponiendo volúmenes aditivos, al mezclar ambas disoluciones se debe obtener unadisolucióndeconcentración1M:

0,46+1,16·10 y molHCl500+10 y LHCl1M

=1Mx=4 HCl36%

c)LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHClyNaOHes:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)

El número de moles de NaOH contenidos en 50 mL de disolución de NaOH deconcentración100g/Les:

50mLNaOH100g/L100gNaOH

103mLNaOH100g/L1molNaOH40gNaOH

=0,125molNaOH

RelacionandoNaOHconladisolucióndeHCl36%(A):

0,125molNaOH1molHCl1molNaOH

1mLHCl36%

1,16·10 molHCl=10,8mLHCl36%


6.12. A diferencia del agua, que reacciona violentamente con los metales alcalinos, elamoníaco líquido se combina con ellos formando disoluciones de intenso color azul.Suponiendo que tiene 1707 g de una disolución de sodio en amoníaco líquido, siendo lafracciónmolardelmetal0,0937,¿cuántosgramosdeamoníacodeberíaevaporarsinecesitaquelafracciónmolaraumentea0,1325?

(Extremadura2001)(CastillayLeón2001)

Unadisoluciónquetienefracciónmolar0,0937paraunodesuscomponentes,paraelotrolafracciónmolares 1–0,0937 =0,9063.

Convirtiendolarazónmolarenrazónmásicayfracciónmásica:

0,0937molNa0,9063molNH

23gNa1molNa

1molNH17gNH

=0,14gNagNH

0,14gNa

1,14gdisolucion

LasmasasdeNayNH contenidasen1707gdeladisoluciónanteriorson:

1707gdisolucion0,14gNa

1,14gdisolucion=210gNa

1707gdisolución–210gNa=1497gNH

Unadisoluciónquetienefracciónmolar0,1325paraunodesuscomponentes,paraelotrolafracciónmolares 1–0,1325 =0,8675.

Convirtiendolarazónmolarenrazónmásica:

0,1325molNa0,8675molNH

23gNa1molNa

1molNH17gNH

=0,207gNagNH

Si ladisolucióndada contiene210gdeNay loque se evaporaesNH , lamasadeéstenecesariaparaobtenerladisoluciónresultantees:

210gNa1gNH30,207gNa

=1014gNH3

LamasadeNH aevaporares:

1497gNH (inicial)–1014gNH (final)=483g (aevaporar)

6.13.Laconcentraciónunadisoluciónacuosadeperóxidodehidrógeno ( ) seexpresausualmente de la forma “agua oxigenada de x volúmenes”. Esto quiere decir que unadeterminadacantidaddedisoluciónpuedeproducirxvecessuvolumendeoxígenogaseosoenc.n.Eloxígenoprovienedeladisociacióndelperóxidodehidrógenoenaguayoxígeno.a)¿Cuáleslamolaridaden deunaguaoxigenadade8volúmenes?b)Propongaunaestructuramolecularparael ,justificandosugeometríaenfuncióndelanaturalezadesusenlaces.

(Extremadura2001)

a)Laexpresión8volúmenesquieredecirquehay:

8mLO2mLdisolucionH O

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndelH O es:

2H O (aq)2H O(l)+O2(g)

RelacionandoO2conH O :

Cuesti

b)La

SegúsustaparescadaAX2Eestéres teoxígealgun

6.14.2,45juntomasaCalcu

Al invasoproce

Laprmedi

Cuan

Lasc

Lasfr

x

x

ionesyProble

8mLmLdisoluc

aestructura

n el modeancia cuya dsdeelectroátomo cen

E2 a la querico(m+n)=etraédrica reno y la genosautores

UnvasoAcgdeunasuosenun recatotaldelvaulelamasam

ntroducir amBalAhastedentedelH

m = 24

resiónparciiantelaexpr

p=p° 1

ndosealcanz

p =p

cantidadese

Amm

fraccionesm

=1

=2,45gX

masdelasOlim

LO2cionH O

12

deLewisde

elo RPECVdistribuciónnessolitariotral se ajuse correspon=4porloqurespecto aeometría escon“forma

contiene1,68ustanciaX,ncipientevacíasoAes24,9molecularde

mbas disolutaqueenamH Osonigua

4,9g 21,6

ialqueejercresión:

x

zaelequilib

p°

enambosva

= 20g+=1

molaresson:

1,68gC H

2,45gX

1molXMgX +2

mpiadasdeQu

1mmolO222,4mLO2

2

elH O es:

se tratan de ligandoosalrededosta a la fórmnde un númueladisposicada átomos como llamadelibro”.

8gdesacaronoelectrólitoíoy seesper9g.elasustanci

ciones en umbasdisoluales.Lamas

68g =3,22

ceelvaporp

p=prep°=prx =fra

briosecump

1 x

sosson:

+3,22g =2,68g

1,68gC H

O342g1mol

X1molXMgX

0,78gH O

uímica.Volume

2mmolH O1mmolO2

unaos yordemulameroicióno deman

osa,oynovolátra.Alcabod

iaX.

un recipientuciones lassadeH Otr

g

procedente

esióndevapesióndevapacciónmola

pleque:

=p° 1

23,22g B

H O3421mo

C H OC H O

1molH O18gH O

en1.(S.Menar

O

2=0,71M

,en20gdtilen24gddeuncierto

te vacío se ppresionespansferidaes

deunlíqui

ordeladisopordeldisordelsoluto

x

mm =2

gC H OolC H O

+23,22gH

rgues&F.Latre

M

deagua;otrdeagua.Loso tiempo se

(

produce elparcialesques:

doenunam

oluciónlvente

= 24,9g2,45g

O1molH18gH O

e)

rovasoBconsvasossecoencuentraq

(CastillayLeón

paso deHeejerceel v

mezcla,seca

3,22g =20

OO

=0,9962

300

ntieneolocanque la

n2001)

Odelvapor

alcula

0,78g

2


Sustituyendoenlaexpresiónanterior:

0,0038=2,45gX

1molXMgX

2,45gX1molXMgX +20,78gH O

1molH O18gH O

M=556,4g·

3.15.Lalegislaciónmedioambientalestablecelossiguienteslímitesparalasconcentracionesdeionesdemetalespesadosenlosvertidosdeaguasresiduales:

cadmio<0,05ppm aluminio<0,5ppm.Un laboratoriodeanálisisdemetalespesadosgeneracomo residuounadisoluciónacuosaquees10 Mennitratodealuminioy10 Mennitratodecadmio.Calcule:a)Elcontenidodelosiones y dedichadisoluciónexpresadosenmg/L.b)Elvolumendeaguapuraquedebemezclarseconcadalitrodeestadisoluciónparaqueelvertidocumplalalegislaciónvigente.


a)Portratarsededisolucionesacuosasdiluidassepuedeconsiderar laconcentraciónenppmcomomgsoluto/Lagua.

LaconcentracióndeAl deladisolución,expresadaenmg/L,es:

10 molAl NO1Ldisolucion

1molAl

1molAl NO27gAl1molAl

103mgAl1gAl

=0,27mg

L

El valor 0,27 ppm < 0,5 ppm, valor máximo permitido por la legislación, por lo tantorespectoalAl sepuederealizarelvertidosinproblemas.

LaconcentracióndeCd ,expresadaenppm,deladisoluciónes:

10 molCd NO1Ldisolucion

1molCd

1molCd NO112,4gCd1molCd

103mgCd1gCd

=1,12mg

L

El valor 1,12 ppm > 0,05 ppm, valormáximo permitido por la legislación, por lo tantorespecto al será necesario diluir para poder realizar el vertido del aguacontaminada.

b) Considerando volúmenes aditivos, y llamando V a los litros de agua a añadir paraconseguirlaconcentraciónpermitidaenelcasodelCd:

1,12mgCd1+V Ldisolucion

=0,05mgCd

LdisolucionV=21,5LH2O

6.16.Senecesita1litrodeunciertoácidosulfúricoparareaccionartotalmentecon1kgdecarbonatosódicoanhidro.Calcularlamolaridaddeesteácidoycómopodríaprepararsepordiluciónapartirdeotroácidosulfúricoconcentradoconunadensidadde1,830g/mLyquecontiene93,64%de .

(Baleares2002)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNa CO yH SO es:

Na CO (s)+H SO (aq)Na SO (aq)+CO (g)+H O(l)

RelacionandoNa CO yH SO :

1000gNa CO1molNa CO106gNa CO

1molH SO1molNa2CO3

=9,43molH SO


Lamolaridaddeladisoluciónácidaes:

9,43molH SO1Ldisolucion

=9,43M

La masa de disolución de H SO de riqueza 93,64% necesaria para preparar 1 L dedisolución9,43Mes:

9,43molH SO98gH SO1molH SO

100gH SO 93,64%

93,64gH SO=987g 93,64%

Elprocedimientoexperimentales:

▪Sepesan987gdeH SO del93,64%.

▪Seintroduceunpocodeaguaenunrecipienteconcapacidadparaunlitrodedisolución.

▪Seañadenlentamentelos987gdeH SO del93,64%alavezqueseagitaconcuidadolamezcla.

▪Elprocesodedisolucióndelácidosulfúricoenaguaes fuertementeexotérmico,por loqueunavezque lamezcla sehayaenfriado, se completa conaguahastaobtener1Ldedisolución.

Tambiénsepodríahabercalculadoelvolumencorrespondientealos987gdeH SO del93,64%aañadir:

100gH SO 93,64%1mLH SO 93,64%1,830gH SO 93,64%

=539mL 93,64%

peroenellaboratorioresultamásproblemáticomediresevolumenconunaprobetaquemedirlamasaconunabalanza.

6.17.En lafabricacióndeácidosulfúricoporelmétodode lascámarasdeplomo,ahoraendesuso, se obtiene un ácido sulfúrico con una riqueza del 63,66% en masa. Calcule lacantidaddeaguaquesedebeevaporar,porkgdemezclainicial,paraconcentrardichoácidohastaun75%enmasaderiqueza.


LasmasasdeH SO yH Ocontenidasen1kgdedisoluciónderiqueza63,66%es:

10 gH SO 63,66%63,66gH SO

100gH SO 63,66%=636,6gH SO

LlamandoxalamasadeH Oquedebeevaporardeladisoluciónanteriorparatenerunariquezadel75%:

636,6gH SO1000–x gdisolucion

100=75%x=151,2g

6.18.Sedeseanpreparar30gdeunadisoluciónal60%enpesodeetanol.Paraello,partiremosdeunadisoluciónacuosadeetanolal96%envolumenydeaguadestilada.Alatemperaturadetrabajo,ladensidaddeladisolucióndeetanolal96%es0,81g/mLyladensidaddelagua1,000g/mL.¿Quévolumendeambassustanciastendremosquemezclarparaprepararladisolución?Calculetambiénlafracciónmolardeletanolenladisoluciónobtenida.(Dato.Densidaddeletanolabsoluto=0,79g/mL)

(Murcia2004)


Lasmasasdeetanol,C H O,ydeaguacontenidasen30gdedisolucióndeetanolal60%enpesoson:

30gC H O60%(w/w)60gC H O

100gC H O60%(w/w)=18gC H O

30gC H O60%(w/w)–18gC H O=12gH O

Relacionandoeletanolabsoluto(100%)conladisolucióndel96%envolumen:

18gC H O1mLC H O

0,79mLC H O100mLC H O96%(v/v)

96mLC H O=23,7mL O96%(v/v)

Elvolumendeaguaaañadir:

23,7mLC H O96%(v/v)0,81gC H O96%(v/v)1mLC H O96%(v/v)

=19,2gC H O96%(v/v)

30gC H O60%(w/w)–19,2gC H O96%(v/v) gH O1mLH O1,000gH O

=10,8mL

Lafracciónmolardeladisoluciónobtenidaes:

x O=18gC H O

1molC H O46gC H O

18gC2H6O1molC H O46gC H O +12gH O

1molH O18gH O

=0,37

6.19.Al preparar una disolución al 50% de hidróxido potásico partiendo de un productocomercialconun90%deriqueza,seagregóunexcesodeagua,resultandounalejíadel45%.¿Cuántoproducto comercialdebeañadirsea200gramosde estadisoluciónpara tener laconcentracióndeseada?

(Galicia2004)

LamasadeKOHcontenidaen200gdedisolucióndeKOHal45%enmasaes:

200gKOH45%45gKOH

100gKOH45%=90gKOH

LamasadeKOHcontenidaenxgdedisolucióndeKOHal60%enmasaes:

xgKOH60%60gKOH

100gKOH60%=0,6xgKOH

Almezclarambasdisolucionessepuedeobtenerunacuyaconcentraciónseadel50%enmasa:

90+0,6x gKOHx+200 gKOH50%

100=50%x=100gKOH60%

6.20.Sepreparaunadisoluciónmezclando30mLdeagua,dedensidad1000kg/ y40mLdeacetonadedensidad0,6g/ .Ladensidadde ladisolución resultante es iguala0,9kg/L.Calculalaconcentracióndeacetonaexpresadaen%enmasayenmolaridad.

(Baleares2005)

LasmasasdeH OydeC H Oquesemezclanson:

30mLH O1000kgH O1m3H O

1000gH O1kgH O

1m3H O

106mLH O=30gH O


40mLC H O0,6gC H O1mLC H O

=24gC H O

Laconcentracióndeladisoluciónexpresadacomo%enmasaes:

24gC H O24+30 gdisolucion

100=44%

Laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

24gC H O24+30 gdisolucion

1molC H O58gC H O

10 gdisolucion1kgdisolucion


=6,9M

6.21. Calcula el volumen de ácido sulfúrico (tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno) comercial(ρ=1,8g· y riqueza90% enmasa)que senecesitaparapreparar500 deunadisolucióndeácidosulfúrico0,1M.

(Canarias2006)

LamasadeH SO quesenecesitaparapreparar500cm deladisolución0,1Mes:

500cm H SO 0,1M1LH SO 0,1M

103cm H SO 0,1M0,1molH SO1LH SO 0,1M

98gH SO1molH SO

=4,9gH SO

ComosedisponedeH SO comercialderiqueza90%y=1,8g·cm ,elvolumenquesenecesitaes:

4,9gH SO100gH SO 90%

90gH SO1cm H SO 90%1,8gH SO 90%

=3 90%

6.22. Calcula los gramos de soluto que es preciso añadir a 400mL de una disolución deriqueza30%ydensidad1,32g· paraconvertirlaenotradel40%.

(Baleares2006)

Lasmasasdedisoluciónydesolutode400mLdeunadisoluciónderiqueza30%es:

400mLdisolucion30%1,32gdisolucion30%1mLdisolucion30%

=528gdisolucion30%

528gdisolucion30%30gsoluto

100gdisolucion30%=158gsoluto

Llamandoxamasadesolutoaañadira ladisoluciónanteriorparaquelaconcentraciónaumentehastael40%:

158+x gsoluto528+x gdisolucion

100=40%x=88gsoluto

6.23. La cerveza que se consume corrientemente tiene un 3,5% de contenido en alcoholetílico, .Calcula lamasadealcoholpresente enunabotellaque contiene330mL(“untercio”)decervezasuponiendoqueladensidaddeestaesiguala1,00g· .

(Baleares2007)

Lamasade alcohol etílico (C H OH) contenida enunbotellínde cervezade 330mLdedisoluciónes:

330mLcerveza1gcerveza1mLcerveza

3,5gC H OH100gcerveza

=11,6g


6.24. Se mezclan 30 mL de agua de densidad 1000 kg/ con 40 mL de acetona( ) de densidad 0,6 g/mL. La densidad de la disolución resultante es 0,9 kg/L.Calculalaconcentracióndeestadisoluciónexpresadaen%masayenmolaridad.

(Valencia2007)

Lasmasasdeacetonayaguaquesemezclanson:

40mLCH COCH0,6gCH COCH1mLCH COCH

=24gCH COCH

30mLH O1m3H O

106mLH O1000kgH O1m3H O

103gH O1kgH O

=30gH O


24gCH COCH24gCH COCH +30gH O gdisolucion

100=44,4%


24gCH COCH54gdisolucion

1molCH COCH58gCH COCH

103gdisolucion1kgdisolucion


=6,9M

6.25. Unwhisky contiene un 40% en volumen de alcohol. Aproximadamente, el 15% delalcoholingeridopasaalasangre.¿Quéocurreconelrestodelalcohol?¿Cómosepierde?Calculalaconcentracióneng/ yenmol/Ldealcoholensangredeunhombretrasbebertreswhiskiesenunafiesta.Elhombretiene70kgdepeso.Si la concentración de 0,003 g/ es indicativa de intoxicación etílica, ¿se intoxicó elhombre?Datos.Alcohol= ;volumendeunacopadewhisky=100mL;densidaddelalcohol=0,79kg/L;elvolumendesangrevaríasegúnelpesodelcuerpo.Enunhombreyenlitroseselresultadodel8%delamasacorporal.Comodatoscuriososdiremosqueelmáximopermitidoparaconducires0,3g/Lensangreyqueconunacantidadde4g/Lseentraencomaetílico.

(Galicia2008)

LamasadeCH CH OH(=0,79g·mL )queingiereelhombrealtomarlastrescopases:

3copas100mLwhisky

1copa40mLCH CH OH100mLwhisky

0,79gCH CH OH1mLCH CH OH

=94,8gCH CH OH

LamasadeCH CH OHquepasaalasangrees:

94,8gCH CH OH15gCH CH OH(sangre)100gCH CH OH(ingerido)

=14,2gCH CH OH(sangre)

Elvolumendesangredeunhombrede70kges:

70kg8Lsangre100kg

=5,6Lsangre

Despreciando el volumen ocupado por el alcohol etílico en la sangre, la concentraciónexpresadacomog·cm es:

14,2gCH CH OH5,6Lsangre

1Lsangre

103cm3sangre=0,0025

gcm3sangre


Este valor es menor que 0,003 g·cm , por tanto, el hombre no sufrió intoxicaciónetílica.Sinembargo,estevalores10vecessuperioralpermitidoporlaleyparaconducir(0,3g·L ).

Despreciando el volumen ocupado por el alcohol etílico en la sangre, la concentraciónexpresadacomomol·L es:

14,2gCH CH OH5,6Lsangre

1molCH CH OH46gCH CH OH

=0,055molL

Elrestodealcoholingeridosereparteporlosórganosdelcuerpoyseeliminaatravésdelaliento,orina,sudor.

6.26.Ciertaempresafabricabateríasparaautomóvilesynecesitapreparar4500Ldiariosdeácidosulfúricodel34%deriquezaenpeso(densidad1,25g/mL).¿Cuántos litrosdeácidosulfúrico concentrado (98%de riquezaenpeso,densidad1,844g/mL) se requeriránparacubrirlasnecesidadesdiariasdelasempresa?


Lamasadedisolucióndel34%quesenecesitaes:

4500LH SO 34%103mLH SO 34%1LH SO 34%

1,25gH SO 34%1mLH SO 34%

=5,63·106gH SO 34%

LamasadeH SO quecontienees:

5,63·106gH SO 34%34gH SO

100gH SO 34%=1,91·106gH SO

Comosedisponededisolucióndel98%:

1,91·106gH SO100gH SO 98%

98gH SO=1,95·106gH SO 98%

Elvolumendedisolucióndel98%es:

1,95·106gH SO 98%1mLH SO 98%1,844gH SO 98%

1LH SO 98%

103mLH SO 98%=1057L 98%

6.27.Apartirdeácidoclorhídricocomercialdedensidad1,18g/mLy36%enpeso,sequierepreparar500mLdeunadisolución0,5Myposteriormente100mLdeunadisolución0,1Mapartirdelaanterior.Indiqueloscálculosnecesariosyelprocedimientoaseguir.CalculeelnúmerodegramosdeHquehayen losúltimos100mLdedisolución,incluyendolosprocedentesdeagua.

(Murcia2009)

Parapreparar500mLdedisolucióndeHCl0,5MapartirdeHClderiqueza36%.



36,5gHCl1molHCl

=9,1gHCl

ComosedisponedeHClcomercialderiqueza36%y=1,18g·mL ,elvolumenquesenecesitaes:

9,1gHCl100gHCl36%


=21,5mLHCl36%



▪Sellenaconaguahastasumitadunmatrazaforado500mL.

▪Semidenconunapipeta21,5mLdeHClderiqueza36%yse introducenenelmatrazaforado.

▪ Se agita lamezcla y se completa con agua hasta llegar el aforo, cuidando de añadir laúltimaporcióndeaguaconuncuentagotas.

Parapreparar100mLdedisolucióndeHCl0,1MapartirdeHCl0,5M



=0,01molHCl

ComosedisponedeHCl0,5M,elvolumenquesenecesitaes:

0,01molHCl1LHCl0,5M0,5molHCl


=20mLHCl0,5M


▪Sellenaconaguahastasumitadunmatrazaforado100mL.

▪Semidenconunapipeta21,5mLdedisolucióndeHCl0,5Myseintroducenenelmatrazaforado.

▪ Se agita lamezcla y se completa con agua hasta llegar el aforo, cuidando de añadir laúltimaporcióndeaguaconuncuentagotas.

LamasadeHcontenidosenelHClañadidoes:

0,01molHCl1molH1molHCl

1gH1molH

=0,01gH

Como la disolución 0,1M contiene poco soluto se puede suponer que su densidad es 1g·mL ,conloquelamasadeH Ocontenidaenlos100mLdedisolución0,1Mes:

100gHCl0,1M–0,01molHCl36,5gHCl1molHCl

=99,64gH O


2molH1molH O

1gH1molH

=11,07gH

LamasatotaldeHcontenidaenladisoluciónes:

0,01gH+11,07gH=11,08gH

6.28.Eletilenglicol, − ,osimplementeglicol,esun líquidodedensidad1,115g/ que seutilizacomodisolventeyanticongelante. ¿Quévolumendeesta sustanciaesnecesariodisolverparapreparar750mLdeunadisolucióndeglicol0,250M?

(Baleares2009)

Elnúmerodemolesdeglicolcontenidosen750mLdedisolución0,250Mes:

750mLglicol0,250M1Lglicol0,250M

103mLglicol0,250M0,250molglicol1Lglicol0,250M

=0,1875molglicol

Elvolumendeglicoles:


0,1875molglicol62gglicol1molglicol

1cm3glicol1,115gglicol

=10,4cm3glicol

6.29.Unadisolucióndeácidonítricotieneunadensidadde1,124g/mLy20,69%(P/PT).Setoman 40mL de dicha disolución y se diluyen con agua a 15°C (ρ = 1 g/mL) hasta unvolumende250mL.¿Cuáleslaconcentracióneng/Ldeladisolucióndiluida?

(Córdoba2010)

LamasadeHNO contenidaen40mLdedisoluciónderiqueza20,69%es:

40mLHNO 20,69%1,124gHNO 20,69%1mLHNO 20,69%

20,69gHNO

100gHNO 20,69%=9,3gHNO

Laconcentracióndeladisoluciónes:

9,3gHNO250mLdisolucion


=37,2g/L

6.30.Semezclan50mLdeunadisoluciónquecontiene54,6gdesulfatodeamonioen500mL de disolución con 75mL de otra disolución 0,52M de lamisma sal.De la disoluciónresultantede lamezclan se toman30mLy sediluyenconaguahastaobtener100mLdedisolución final.Calcule la concentraciónde ladisolución finalexpresando el resultado enconcentraciónmolaryppm.


Laconcentraciónmolardeladisolución(A)es:

54,6g NH SO500mLdisolucionA


1000mLdisolucionA1LdisolucionA

=0,827M

Elnúmerodemmolesdesolutocontenidosen50mLdeestadisoluciónes:

50mLdisolucionA0,827mmol NH SO1mLdisolucionA

=41mmol NH SO

Elnúmerodemmolesdesolutocontenidosen75mLdeladisoluciónB(0,52M)es:

75mLdisolucionB0,52mmol NH SO1mLdisolucionB

=39mmol NH SO

Considerandovolúmenesaditivos, laconcentraciónmolarde ladisoluciónresultante(C)demezclarlosvolúmenesdadosdelasdisolucionesAyBes:

41+39 mmol NH SO50+75 mLdisolucionC

=0,64M

Elnúmerodemmolesdesolutocontenidosen30mLdeladisoluciónCes:

30mLdisolucionC0,64mmol NH SO1mLdisolucionC

=19,2mmol NH SO

Considerando volúmenes aditivos, la concentración molar de la disolución final (D)obtenidaaldiluirenaguaelvolumendadodeladisoluciónC:

19,2mmol NH SO100mLdisolucionD

=0,192M

Laconcentracióndeladisoluciónfinal(D)expresadaenppmes:


0,192mmol NH SO1mLdisolucionD

132mg NH SO1mmol NH SO

10 mLdisolucionD1LdisolucionD

=25344ppm

6.31.Eltérmino“proof”queapareceenlasbotellasdebebidasalcohólicassedefinecomoeldobledelporcentajeenvolumendeetanolpuroenladisolución.Así,unadisolucióndel95%(v/v)deetanoles190proof.¿Cuáleslamolaridaddeunadisoluciónquesea92“proof”?

(Datos.Etanol, ;densidaddeletanol:0,8g/ ;densidaddelagua:1g/ )(Valencia2011)

Tomandocomobasedecálculo100mLdebebidayaplicandoelconceptodemolaridad

M=46mLCH CH OH100mLbebida

0,8gCH CH OHmLCH CH OH

1molCH CH OH46gCH CH OH

1000mLbebida1Lbebida

=8molL

6.32. El ácido nítrico ( ) es utilizado comúnmente como reactivo de laboratorio, seemplea para fabricar explosivos como nitroglicerina y trinitrotolueno (TNT), así comofertilizantescomoelnitratodeamonio.Tieneusos,además,enmetalurgiayaquereaccionacon lamayoríade losmetales.Cuandosemezclaconácidoclorhídrico(HCl)formaelaguaregia,reactivocapazdedisolvereloroyelplatino.Se dispone de dos disoluciones de ; la disolución 1 de densidad 1,36 g/mL y 62,7%riquezaenpeso,yladisolución2,dedensidad1,13g/mLy22,3%deriqueza.a)Sisemezclan1000mLdeladisolución1con1000mLdeladisolución2,calculael%de

enladisoluciónresultante,lamolaridadyelvolumenfinal.b)¿Quévolumendeladisolución1hayqueañadira50mLdeladisolución2paraobtenerunadisoluciónde 12M.

(Murcia2012)

a)Disolución1(62,7%yρ=1,38g/mL):

1000mLHNO 62,7%1,38gHNO 62,7%1mLHNO 62,7%

=1380gHNO 62,7%

LamasadeHNO contenidaendichadisoluciónes:

1380gHNO 62,7%62,7gHNO

100gHNO 62,7%=865,3gHNO

Disolución2(22,3%yρ=1,13g/mL):

1000mLHNO 22,3%1,13gHNO 22,3%1mLHNO 22,3%

=1130gHNO 22,3%

LamasadeHNO contenidaendichadisoluciónes:

1130gHNO 22,3%22,3gHNO

100gHNO 22,3%=252,0gHNO

Laconcentracióndeladisoluciónresultanteexpresadacomoporcentajeenmasaes:

863,5+223,0 gHNO1380+1130 gdisolucion

100= , %

Suponiendovolúmenesaditivoselvolumendeladisoluciónresultantees2000mL.

Laconcentracióndeladisoluciónresultanteexpresadacomomolaridades:


863,5+223,0 gHNO2000mLdisolucion

1molHNO63gHNO


=8,9M

Laconcentraciónmolardecadaunodelasdisolucionesoriginaleses:


62,7gHNO100gHNO 62,7%

1,38gHNO 62,7%1mLHNO 62,7%

1molHNO63gHNO

10 mLHNO 62,7%1LHNO 62,7%

=13,7M


22,3gHNO100gHNO 22,3%

1,13gHNO 22,3%1mLHNO 22,3%

1molHNO63gHNO

10 mLHNO 22,3%1LHNO 22,3%

=4,0M

Considerandovolúmenesaditivos,elvolumendedisolución1(D )quehayqueañadira50mLdeladisolución2(D )paratenerunadisolución12Mes:

xmLD13,7mmolHNO

1mLD +50mLD4,0mmolHNO

1mLD x+50 mLdisolucion

=12M

Seobtiene,x=235,3mL ( 62,7%)


7.CUESTIONESdeREACCIONESQUÍMICAS

7.1.Paralasiguientereacción:

3Fe(s)+2 (g) (s)¿Cuántosmolesde (g)sonnecesariosparareaccionarcon27,9molesdeFe?a)9,30b)18,6c)55,8d)41,9e)27,9

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Asturias2009)

ElnúmerodemolesdeO es:

27,9molFe2molO3molFe

=18,6mol


7.2.Dadalareacción:

(g)+2NaOH(aq)NaCl(aq)+NaClO(aq)+ (l)¿Cuántosgramosdehipocloritosódicopuedenproducirseporreacciónde50,0gde (g)con500,0mLdedisoluciónNaOH2,00M?a)37,2b)52,5c)74,5d)26,3e)149

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Córdoba2011)

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

50gCl1molCl71gCl

=0,7molCl

500mLNaOH2M2molNaOH

10 mLNaOH2M=1molNaOH

1molNaOH0,7molCl2

=1,4

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCl ,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaClOformado:

1molNaOH1molNaClO2molNaOH

74,5gNaClO1molNaClO

=37,3gNaClO


7.3.Ladenominada“lluviaácida”tienesuprincipalorigenen:a)Elagujerodelacapadeozono.b)UnaumentobruscodelpHylatemperaturaenelinferiordeunagotafría.c)Laemisióndedióxidodeazufrealaatmósfera.d)Undescensodelapresiónparcialdeoxígenoenlaatmósfera.

(O.Q.L.Murcia1996)

El fenómeno de la “lluvia ácida” tiene su origen en el aumento de la concentración dedióxido de azufre, SO , y trióxido de azufre, SO , en la atmósfera que se ha producidodurantelosúltimosañosenlospaísesindustrializados.


Elorigendeesteaumentoestá,ademásdelasemisionesnaturalesdedióxidodeazufrealaatmósferaporpartedelosvolcanes,enlasqueseproducendemaneraantropogénicacomo la combustión del azufre que se encuentra como contaminante natural de loscombustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) y que produce dióxido de azufre.Tambiéncontribuyeeldióxidodeazufreproducidoenlatostacióndesulfurosmetálicosparaobtenerloscorrespondientesmetales.Porejemplo,enlatostacióndelapirita:

4FeS (s)+11O (g)2Fe O (s)+8SO (g)

Existen diferentes vías por las que el dióxido de azufre atmosférico puede oxidarse atrióxidodeazufre:

Radiaciónsolar:

2SO (g)+O (g) 2SO (g)

Reacciónconozono:

SO (g)+O (g)SO (g)+O (g)

Posteriormente, losóxidosdeazufreencontactoconelaguade lluvia formanlosácidoscorrespondientes:

SO (g)+H O(l)H SO (aq)




(s)+5 (g)+6 (l)4 (l)Sireaccionan40,0gde (g)con (s)ysobran8,00gde (g)despuésde lareacción,¿cuántosgramosde (s)sequemaron?a)8,00b)37,2c)48,0d)31,0e)24,8

(O.Q.N.CiudadReal1997)

ApartirdelamasaconsumidadeO secalculalamasadeP quesequema:

40,08,0 gO1molO32gO

1molP5molO

124gP1molP

=24,8g


7.5.Alreaccionar6gramosdehidrógenoy16gramosdeoxígenoseobtienen:a)18gdeaguab)22gdeaguac)20gdeaguad)10gdeagua

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Madrid2010)

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:

2H (g)+O (g)2H O(l)

UV radiación



6gH1molH2gH

=3,0molH

16gO1molO32gO

=0,5molO

3,0molH0,5molO

=6

Como la relaciónmolar esmayor que2 quiere decir que sobraH , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:

0,5molO2molH O1molO

18gH O1molH O

=18g


(EnCastillayLeón1998secambianlascantidadesdereactivos).

7.6.Alañadirsodiometálicoalagua:a)Sedesprendeoxígeno.b)Elsodio flotayaldisolverse lentamente semueveen trayectoriascurvassiguiendocurvaselípticasdeltipodeBernouilli.c)Elsodiosedisuelveynohayotrareacciónaparente.d)Seproduceunamuyvigorosareacciónquepuedellegaralaexplosión,condesprendimientodehidrógeno.e)Elsodioesinestableydescomponeelaguadandounadisoluciónácida.

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNayH Oes:

2Na(s)+2H O(l)2NaOH(aq)+H (g)

En este proceso se desprende gran cantidad de calor que hace que elmetal se funda einclusoseproduzcaunaexplosión.


7.7. Cuando se calienta unamezcla de una disolución de nitrato de amonio con otra dehidróxidodesodioseobtieneungasque:a)Contienehidrógenoyoxígenoenproporción5:4.b)Hacequeunpapeldetornasolhumedecidotomecolorazul.c)Reaccionaconfacilidadconelhidrógeno.d)Essimplementevapordeagua.

(O.Q.L.Murcia1997)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNH NO yNaOHes:

NH NO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+NH (g)+H O(l)

ElNH formadotienepropiedadesbásicasquehacequeeltornasol,indicadorácido‐base,tomecolorazul.



7.8.Dadalasiguientereacciónquímica:

+½ ¿Cuántosmolesde senecesitaránparaquereaccionencon22,5gde ?a)0,31molesb)2molesc)4,25molesd)0,18moles


RelacionandoSO conO :

22,5gSO1molSO64gSO

1molO2molSO

=0,18mol


7.9. La combustión demetano conduce a la formación de dióxido de carbono y agua. Si seintroducen10,0gdeoxígenoy10,0gdemetanoenunrecipientecerrado.¿Cuántosmolesdeaguasepuedenformar?a)0,31molesc)1,88·10 molesb)2,54molesd)4,24moles


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:



10,0gO1molO32gO

=0,3125molO

10,0gCH1molCH2gCH

=0,625molCH

0,3125molO0,625molCH

=0,5

Como larelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCH ,por loque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:

0,3125molO2molH O2molO

=0,3125mol


7.10.Señalasialgunodelossiguientesprocesospuededarsecomoquímico:a)Fusióndelhierro.b)Combustióndelagasolina.c)Congelacióndelagua.d)Disolucióndeazúcarenagua.


La fusión del hierro, congelación del agua y disolución del azúcar en agua son cambiosfísicos,quesólollevanaunestadodiferentedeagregación.

La combustión de la gasolina es un cambio químico, ya que las sustancias finales delprocesosondiferentesdelasiniciales.



7.11.¿Encuáldelossiguientesprocesosestáimplicadaunatransformaciónquímica?a)Elsecado,alairelibreyalsol,deunatoallahúmeda.b)Lapreparacióndeuncaféexpréshaciendopasarvapordeaguaatravésdecafémolido.c)Ladesalinizacióndelaguaporósmosisinversa.d)Laadicióndelimónalté,porloqueestecambiadecolor.

(O.Q.L.Murcia1998)

Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengancomposiciónquímicadiferente.

a)Falso.Enelsecadoseproduceunprocesofísicodecambiodeestado:

H O(l)+calorH O(g)

b)Falso.Lapreparacióndeuncaféesunprocesofísicodeextracción.

c)Falso.Ladesalinizacióndelaguaesunprocesofísicoenelquelaspartículasdesolutopasanatravésdelosporosdeunamembrana.

d)Verdadero.Laadiciónde limónal té implicaunareacciónquímicaquesemanifiestaconuncambiodecolor.


7.12. ¿Cuálde los siguientescompuestosproducirá,porcombustióncompletade1gdeél, lamayormasadedióxidodecarbono?a)Metano( )b)Etino( )c)Buteno( )d)Pentano( )


a)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:


LamasadeCO obtenidoes:

1gCH1molCH16gCH

1molCO1molCH

44gCO1molCO

=2,8gCO

b)Verdadero.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinoes:

C H (g)+52O (g)2CO (g)+H O(l)


1gC H1molC H26gC H

2molCO1molC H

44gCO1molCO

=3,4g

c)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutenoes:

C H (g)+6O (g)4CO (g)+4H O(l)



1gC H1molC H56gC H

4molCO1molC H

44gCO1molCO

=3,1gCO

d)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpentanoes:

C H (g)+8O (g)5CO (g)+6H O(l)


1gC H1molC H72gC H

5molCO1molC H

44gCO1molCO

=3,1gCO


7.13.LamayoraportacióndeLavoisieralaQuímicaseprodujocuando:a)Describió,porprimeravez,elefectofotoeléctrico.b)Estableciólaleydelaconservacióndelamasa.c)SintetizóelPVC.d)Descubrióelneutrón.

(O.Q.L.Murcia1998)

a)Falso.ElefectofotoeléctricofuedescubiertoporHeinrichHertzen1887yexplicadoporAlbertEinsteinen1905.

b)Verdadero.AntoineLaurentLavoisier en 1879publica Traité Élémentaire de Chimiedondeexplicalaleydeconservacióndelamasa.

c)Falso.Elclorurodepolivinilo(PVC)fuedescubiertoaccidentalmenteporHenryVictorRegnault(1835)yporEugenBauman(1872).Enambasocasiones,elpoliclorurodeviniloapareció como un sólido blanco en el interior de frascos que habían sido dejadosexpuestosalaluzdelsol.En1926,WaldoSemon,investigadordeB.F.Goodrich,desarrollóunmétodoparaplastificarelPVC.

d) Falso. El neutrón fue descubierto en 1932 por James Chadwick al identificarlo en lapenetranteradiaciónqueseproducíaalbombardearnúcleosdeberilioconpartículasalfa:

Be49 + He2

4 C612 + n0

1


7.14.SilareacciónentrelassustanciasAyBtranscurredeacuerdoalaecuación

A(g)+2B(g)xCpuedeafirmarseque:a)PuestoqueAyBsongaseosos,Cdebesertambiénungas.b)LarelaciónentrelasmasasdeAyBquereaccionanes½.c)Como1moldeAreaccionacon2molesdeB,xdebevaler3.d)Nadadeloanteriorescierto.

(O.Q.L.Murcia1998)

a)Falso.Elestadodeagregacióndelosproductosnotienenadaqueverconelestadodeagregacióndelosreactivos.Porejemplo,lasíntesisdeagua:

2H (g)+O (g)2H O(l)

Sinembargo,enlaformacióndeSO todaslassustanciassongaseosas:



b)Falso.½eslarelaciónmolarentreAyB.LarelaciónentrelasmasasdependedecuálseaelvalordelasmasasmolaresdeAyB.

c) Falso. El número de moles de una reacción química no tiene porque mantenerseconstante.Eslamasalaquesemantieneconstanteenunareacciónquímica.

d)Verdadero.Deacuerdoconloexpuestoenlosapartadosanteriores.


7.15.UnpacientequepadeceunaúlceraduodenalpuedepresentarunaconcentracióndeHClen su jugo gástrico 0,08M. Suponiendo que su estómago recibe 3 litros diarios de jugogástrico, ¿qué cantidad de medicina conteniendo 2,6 g de por 100 mL debeconsumirdiariamenteelpacienteparaneutralizarelácido?a)27mLb)80mLc)240mLd)720mLe)1440mL

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Asturias2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreHClyAl OH es:

6HCl(aq)+2Al OH (aq)2AlCl (aq)+3H O(l)

LamasadeAl(OH)3quereaccionaes:

3LHCl0,08M0,08molHCl3LHCl0,08M

2molAl OH6molHCl

78gAl OH1molAl OH

=6,24gAl OH

Lacantidaddemedicinanecesariaes:

6,24gAl OH100mLmedicina2,6gAl OH

=240mLmedicina


(EnCastillayLeón1998secambiaelvolumenyconcentracióndeHClporelnúmerodemolesdeácido).

7.16.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?Enlareaccióndecombustión:

C4H10(g)+132O2(g)

4CO2(g)+5H2O(l)

secumpleque:a)Cuandosequema1moldebutanoseforman4molesde .b)Cuandosequema1moldebutanoquepesa58g/mol,seforman266gdeproductos.c)Cuandosequeman10Ldebutanoencondicionesnormalesseforman40Lde enlasmismascondiciones.d)Cuandosequeman5gdebutanoseforman20gde .

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Valencia1999)

a)Verdadero.YaquelarelaciónestequiométricaexistenteentreC4H10yCO es1:4.

b) Verdadero. De acuerdo con la ley de conservación de la masa de Lavoisier, la masainicial(reactivos)suponiendoquelareacciónestotales:


1molC4H1058gC4H101molC4H10

+6,5molO232gO21molO2

=266g

c)Verdadero.RelacionandoelvolumendeC4H10yeldeCO :

10LC4H101molC4H1022,4LC4H10

4molCO21molC4H10

22,4LCO21molCO2

=40LCO2

d)Falso.RelacionandolamasadeC4H10yladeCO :

5gC4H101molC4H1058gC4H10

4molCO21molC4H10

44gCO21molCO2

=15,2gCO2


7.17.Delassiguientesafirmacionessobrelareacción,¿cuálesfalsa?

C2H6(g)+72O2(g)

2CO2(g)+3H2O(l)

a)Cuando1molde reaccionacon3,5molesde seforman3molesde .b)Cuando7/2molesde reaccionancon lacantidadestequiométricade seforman6,023·10 moléculasde .c)Cuandose forman2molesde ,se formaalmismotiempounacantidadde quecontiene48gdeoxígeno.d)Cuandoreaccionan7/2molesdeoxígenose formaunacantidadde quecontiene2molesdeátomosdecarbono.

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Valencia1999)

a)Verdadero.LarelaciónestequiométricaexistenteentreC2H6,O yH Oes1:3,5:3.

b)Falso.RelacionandoO yCO :

72molO

2molCO72 molO

6,022·10 moleculasCO

1molCO=12,044·10 moléculas

c)Verdadero.RelacionandoCO yH O:

2molCO3molH O2molCO

1molO1molH O

16gO1molO

=48gO

d)Verdadero.RelacionandoO yCO :

72molO

2molCO72 molO

1molC1molCO

=2molC


7.18.Unanillodeplataquepesa7,275gsedisuelveenácidonítricoyseañadeunexcesodeclorurodesodioparaprecipitartoda laplatacomoAgCl.SielpesodeAgCl(s)es9,000g,¿cuáleselporcentajedeplataenelanillo?a)6,28%b)75,26%c)93,08%d)67,74%e)80,83%

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2009)


Laecuaciónquímicanoajustadacorrespondientealadisolucióndelaplataes:

Ag(s)+HNO (aq)Ag (aq)+NO (aq)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeAgCles:

Ag (aq)+Cl (aq)AgCl(s)

Elporcentajedeplataenelanilloes:

9,000gAgCl7,275ganillo

1molAgCl143,4gAgCl

1molAg1molAgCl

107,9gAg1molAg

100=93,08%Ag


7.19.Laestequiometríaes:a)Laextensiónenqueseproduceunareacción.b)Larelaciónponderalentrereactivosyproductosenunareacciónquímica.c)Laemisióndepartículasαenunprocesoradioactivo.d)Elproductodelasconcentracionesdelosreactivos.

(O.Q.L.Murcia1999)

Laestequiometríasedefinecomolarelaciónnuméricaentre lasmasasde loselementosque forman una sustancia y las proporciones en que se combinan los elementos ocompuestosenunareacciónquímica.SedebeaJ.B.Richter.


7.20.Siaunciertovolumendedisolucióndeácidosulfúricoseleañadenunosgránulosdecincmetálico:a)Sedesprendevapordeazufredelsistemaenreacción.b)Sedesprendeungasdecolorverdedelsistemaenreacción.c)Sedesprendehidrógenodelsistemaenreacción.d)Losgránulossedepositanenelfondo,sinreacciónaparente.

(O.Q.L.Murcia1999)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yZnes:

H SO (aq)+Zn(s)ZnSO (aq)+H (g)

Setratadeunprocesoclásicodeobtenciónde (g)enelqueelZn,metalreductor,escapazdereducirlosH delácidoahidrógenomolecular,oxidándoseélaZn .


7.21. En condiciones adecuadas el oxígeno reacciona con el carbono para darmónoxido decarbono.Cuandoreaccionan5gdecarbonocon10gdeoxígeno lacantidaddemónoxidodecarbonoobtenidaes:a)11,7gb)10gc)1,5gd)1,0·10 g


Laecuaciónquímicacorrespondientealadeficientecombustióndelcarbonoes:

C(s)+½O (g)CO(g)



5gC1molC12gC

=0,417molC

10gO1molO32gO

=0,3125molO

0,417molC0,3125molO

=1,33

Como la relaciónmolar esmenor que 2 quiere decir que sobra O , por lo queC es elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCOformada:

0,417molC1molCO1molC

28gCO1molCO

=11,7g


7.22.Enunareacciónquímica,decidircualdelassiguientesproposicionesescierta:a)Lamasaseconservab)Seconservanlasmoléculasc)Seconservanlosionesd)Seconservanlosmoles


La leydeconservaciónde lamasadeLavoisierproponequeenunareacciónquímicaseconservalamasa.


(En2001secambianionesporátomos).

7.23.Lamasadedióxidodecarbonoqueseobtieneenlacombustiónde52gdeetinoes:a)25gb)4,8·10 gc)1,8·10 gd)45g


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinoes:

C H (g)+52O (g)2CO (g)+H O(l)


52gC H1molC H26gC H

2molCO1molC H

44gCO1molCO

=176g


7.24.Enlareacciónquímica:

+4HCl + +2 Elvolumenenlitrosdegascloroquepuedeobtenerseencondicionesnormalesapartirde20gdeHCles:a)20Lb)40Lc)3,07Ld)15,3L



RelacionandoHClconCl :

20gHCl1molHCl36,5gHCl

1molCl4molHCl

22,4LCl1molCl

=3,07L


7.25.Ungramodeunciertoácidoorgánicomonocarboxílicodecadena linealseneutralizacon22,7 dedisolucióndehidróxidodesodio(NaOH)0,5Myalquemarseorigina0,818gdeagua.Elnombredelácidoes:a)Butanoicob)Propanoicoc)Etanoicod)Metanoicoe)Palmítico

(O.Q.N.Murcia2000)

La ecuación química ajustada correspondiente a la neutralización entre el ácidomonocarboxílico,HA,yNaOHes:

HA(aq)+NaOH(aq)NaA(aq)+H O(l)

ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar:

22,7cm NaOH0,5M0,5molNaOH

10 cm NaOH0,5M

1molHA0,5molNaOH

MgHA1molHA

=1gHA

Seobtiene,M=88g·mol .

La relación entre la masa de H O producida en la combustión y la masa de ácido HApermiteobtenerlosmolesdeHcontenidosenunmoldeácido:

0,818gH O1gHA

1molH O18gH O

2molH1molH O

88gHA1molHA

=8molHmolHA

Setratadeunácidomonocarboxílicoderivadodeunhidrocarburosaturadoysufórmulageneral es C H O . Por tanto, conocido el número de átomos de H que contiene se lepuedeidentificar.Como2n=8,seobtienen=4porloquesetratadelácidobutanoico.

Porotraparte, lamasamolardel ácido tambiénpuedeservirpara su identificación.Asípues,portratarsedeunácidomonocarboxílicocontieneungrupocarboxilo,−COOH,queyapesa45g,elrestodelamasacorrespondealradicalalquílicounidoadichogrupo.Sedescartan de forma inmediata metanoico y etanoico que tienen cadenas muy cortas, ypalmítico,queporserácidograso,tieneunacadenamuylarga.


7.26.Apartirdeunkgdepiritadel75%deriquezaen ,sehaobtenido1kgde del98%enmasa.Lareacciónquímicaglobalquetienelugares:

(s)+3 (g)+2 (l)Fe(s)+2 (aq)Elrendimientoglobaldelprocesoes:a)100%b)80%c)50%d)75%e)Nosepuedecalcularalnodisponerdelasreaccionespertinentes.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)


LamasadeH SO queseobtieneapartirde1kgdepiritaes:

10 gpirita75gFeS100gpirita

1molFeS119,8gFeS

2molH SO1molFeS

98gH SO1molH SO

=1227gH SO

ComosetratadeunadisolucióndeH SO deriqueza98%:

1227gH SO100gH SO 98%

98gH SO=1252gH SO 98%

Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:

η=1000gH SO 98% real1252gH SO 98% teorico

100=80%


(Esta cuestión ha sido propuesta en varias olimpiadas con respuestas similares y enalgunasdeellasnosehadadolaecuaciónquímica).

7.27.En losviajesespacialesdebeincluirseunasustanciaqueelimineel producidoporrespiracióndelosocupantesdelanave.Unadelasposiblessolucionesseríahacerreaccionarel con determinados reactivos. La selección delmás adecuado se hace teniendo encuentaqueésteconsumalamayorcantidadde porgramodereactivo(esdecir,queseaelmásligeroparallevarenlanave).Deacuerdoconello,¿cuálescogería?a)CaO CaO(s)+ (g) (s)b) (s)+ (g) (s)+ (g)c) (s)+ (g) (s)+ (l)d)LiOH LiOH(s)+ (g) (s)+ (l)e) (s)+ (g) (s)+ (l)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Asturias2009)

Tomandocomobasede cálculo1gdecadareactivo,elmejorde todosellos seráelqueeliminemayorcantidaddeCO .Estasson:

a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCaOes:

CaO(s)+CO (g)CaCO (s)

LamasadeCO eliminadaconCaOes:

1gCaO1molCaO56gCaO

1molCO1molCaO

44gCO1molCO

=0,79gCO

b)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconNa O es:

2Na O (s)+2CO (g)2Na CO (s)+O (g)

LamasadeCO eliminadaconNa O es:

1gNa O1molNa O 78gNa O

2molCO2molNa O

44gCO1molCO

=0,56gCO

c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconMg OH es:

Mg OH (s)+CO (g)MgCO (s)+H O(l)

LamasadeCO eliminadaconMg OH es:


1gMg OH1molMg OH 58,3gMg OH

1molCO

1molMg OH 44gCO1molCO

=0,81gCO

d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconLiOHes:

2LiOH(s)+CO (g)Li CO (s)+H O(l)

LamasadeCO eliminadaconLiOHes:

1gLiOH1molLiOH24gLiOH

1molCO2molLiOH

44gCO1molCO

=0,92g

e)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCa OH es:

Ca OH (s)+CO (g)CaCO (s)+H O(l)

LamasadeCO eliminadaconCa OH es:

1gCa OH1molCa OH 74gCa OH

1molCO

1molCa OH 44gCO1molCO

=0,59gCO


(EnCastillayLeón2001secambianCaOyNa O porKOHyCsOH).

7.28.Unamuestra de 2,8 g de un alqueno puro, que contiene un único doble enlace pormolécula,reaccionancompletamentecon8,0gdebromo,enundisolventeinerte.¿Cuáleslafórmulamoleculardelalqueno?a) b) c) d) e)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.N.Sevilla2010)

Lareacciónentreunalquenoconunúnicodobleenlaceyunhalógenoesunareaccióndeadición:

C H (g)+Br (l)C H Br (l)

La relación entre las cantidades de Br y alqueno que reaccionan proporciona la masamolardelalqueno,yporconsiguiente,lafórmuladelmismo:

8,0gBr1molBr160gBr

1molC H1molBr

MgC H1molC H

=2,8gC H M=56g·mol

Apartirde lamasamolardel alquenosepuedeobtenerelnúmerodeátomosdeCquecontieneeidentificarlo:

nmolCl12gC1molC

+2nmolH1gH1molH

=56gn=4

El alqueno contiene4 átomosdeC, por tanto, la fórmulamoleculardelhidrocarburo es.



7.29.Sise logra ladescomposición,porcalentamiento,de1gdecadaunode lossiguientescarbonatos,dando,encadacaso,elóxidodelmetalcorrespondienteydióxidodecarbono,¿cuáldeellosproduceunmayorvolumen,medidoencondicionesnormales,delgas?a) b) c) d)


La ecuación química ajustada correspondiente a la descomposición de un carbonatoalcalinooalcalinotérreoes:

M CO (s)CO (g)+M O(s)

MCO (s)CO (g)+MO(s)

En todos los casos se produce 1 mol de CO por cada mol de sal que se descompone.Teniendoencuentaquesiempresepartede1gdecarbonato,lamáximacantidaddeCO laproducirálasalquetengamenormasamolar:

1gMCO1molMCOMgMCO

1molCO1molMCO

44gCO1molCO

=44MgCO

Lasmasasmolaresdelassalespropuestasson:

Sustancia CaCO SrCO BaCO M/g· 74 100 147,6 197,3


7.30.Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeloctano,componenteesencialde lasgasolinasyporlasqueéstassecalificansegúnsu“ÍndicedeOctano”(95ó98),tienelugardeacuerdoalasiguienteecuación:

w (g)+x (g)y (g)+z (g)Loscoeficientesestequiométricos(w,x,y,z)paralareacciónajustadadebenser:a)w=2,x=25,y=18,z=16b)w=25,x=2,y=16,z=18c)w=2,x=25,y=16,z=18d)w=1,x=25,y=8,z=9

(O.Q.L.Murcia2000)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:

2 (l)+25 (g)16 (g)+18 (l)


7.31.AltratarunexcesodedisolucióndeNaOHcon1,12Ldeclorurodehidrógenogassecomedido en c.n., ¿quémasa de cloruro de sodio se forma suponiendo que la reacción escompleta?a)0,05gb)1,8gc)2,9gd)2,0g


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:


HCl(g)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)

LamasadeNaClformadoes:

1,12LHCl1molHCl22,4LHCl

1molNaCl1molHCl

58,5gNaCl1molNaCl

=2,9gNaCl


7.32.Dadaslassiguientesafirmacionesindiquesisononocorrectas:1)Paraconocerlafórmulamoleculardeuncompuestoorgánicoesprecisosabersumasamolecular.2)Elrendimientoteóricodeunareacciónnocoincideconelrendimientorealdelamisma.3)Losmolesdeproductodeunareacciónhandecalcularseenfuncióndelacantidaddelreactivolimitante.4)Lacomposicióncentesimaldeuncompuestopermitedeterminarsufórmulaempírica.

a)Sólo1y2soncorrectas.b)Sólo2y3soncorrectas.c)Todassoncorrectas.d)Ningunadelasrespuestasescorrecta.


1) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar sufórmula empírica, para determinar su fórmula molecular es necesario conocer la masamolardelcompuesto.

2)Verdadero.Laslimitacionesdelosprocedimientosexperimentalessonresponsablesdequenocoincidanlosrendimientosteóricoyreal.

3)Verdadero.Elreactivolimitanteeselqueantesseconsumeenunareacciónquímicaydeterminalacantidaddeproductoformado.

4) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar sufórmulaempíricay,portanto,sucomposicióncentesimal.


7.33.Lacantidaddeaguaqueseobtienecuandoreaccionanconpropano25gdeaire(20%enmasadeoxígeno)es:a)5,45gb)10,75gc)2,25gd)15,0g


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)

RelacionandoO conH O:

25gaire20gO100gaire

1molO32gO

4molH O5molO

18gH O1molH O

=2,25g



7.34.Unagalenacontiene10%desulfurodeplomo(II)yelrestosonimpurezas.Lamasadeplomoquecontienen75gdeeseminerales:a)6,5gb)25,4gc)2,5gd)95,8g


DeacuerdoconlaestequiometríaexistenteenelPbS,lamasadePbcontenidaen75gdegalenaes:

75ggalena10gPbS

100ggalena1molPbS239gPbS

1molPb1molPbS

207gPb1molPb

=6,5gPb


7.35.Cuandosedisuelven20gdeunclorurodeunmetaldesconocido(MCl)hastaobtener100mLdedisoluciónserequieren0,268molesdenitratodeplataparaprecipitarelclorurocomoclorurodeplata,¿cuáleslaidentidaddelmetalM?a)Nab)Lic)Kd)Ag


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreMClyAgNO es:

AgNO (aq)+MCl(aq)MNO (aq)+AgCl(s)

ElnúmerodemolesdeMClquereaccionanes:

0,268molAgNO31molMCl

1molAgNO=0,268molMCl

LarelaciónentrelosgramosymolesdeMClproporcionasumasamolar:

20gMCl0,268molMCl

=74,6g·mol

ApartirdelamasamolardelMClseobtieneladelelementoMyseleidentifica:

1molCl35,5gCl1molCl

+1molMxgM1molM

=74,6gx=39,1g

Lamasamolarcorrespondealelementopotasio(K).



(s)+3 (l)2 (aq)¿Cuántosmolesdeaguasenecesitanparaproducir5,0molesde (aq)apartirde3,0molesde (s),silareaccióntienelugardeformatotal?a)6,0b)2,0c)7,5d)4,0e)Nosepuedecalcular.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)


ElnúmerodemolesdeH Onecesarioparaproducir5molesdeH BO es:

5molH BO3molH O2molH BO

=7,5mol


7.37.Unamuestradelmineralpirolusita( impuro)demasa0,535g,setratacon1,42gdeácidooxálico( ·2 )enmedioácidodeacuerdoconlareacción:

+ +2 +2 +2 El excesodeácido oxálico se valora con36,6mLde 0,1000Mdeacuerdo con lareacción:

5 +2 +6 2 +8 +10 ¿Cuáleselporcentajede enelmineral?a)34,3%b)61,1%c)65,7%d)53,3%e)38,9%

(O.Q.N.Barcelona2001)

LacantidaddeH C O ·iniciales:

1420mgH C O ·2H2O1mmolH C O ·2H O126mgH C O ·2H O

1mmolH C O1mmolH C O ·2H O

=11,3mmolH C O

LacantidaddeH C O sobranteyquereaccionaconKMnO4es:

36,6mLKMnO 0,1M1mmolKMnO

1mLKMnO 0,1M 5mmolH C O2mmolKMnO

=9,15mmolH C O

LadiferenciaentreambascantidadeseslaquereaccionaconMnO :

11,3mmolH C O –9,15mmH C O =2,12mmolH C O

RelacionandoH C O conMnO :

2,12mmolH C O535mgpirolusita

1mmolMnO1mmolH C O

86,9mgMnO1mmolMnO

100=34,4%


7.38.Indiquecuáldelossiguientesesunprocesoquímico:a)Fusióndelclorurosódico.b)Sublimacióndemercurio.c)Combustióndeazufre.d)Disolucióndesalenagua.

(O.Q.L.Murcia2001)

Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengancomposiciónquímicadiferente.

a)Falso.LafusióndelNaClesuncambiodeestado,unprocesofísico:

NaCl(s)NaCl(l)

b)Falso.LasublimacióndelHgesuncambiodeestado,unprocesofísico:


Hg(s)Hg(g)

c)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelSes:

S(s)+O (g)SO (g)

d)Falso.AunqueenladisolucióndelNaClenaguaserompenenlacesenlaredcristalinayseformanenlacesentrelosionesylasmoléculasdeagua,setratadeunprocesofísico:

NaCl(s)Na (aq)+Cl (aq)


7.39.Elcarburodecalcio( )usadoparaproduciracetilenosepreparadeacuerdoalaecuaciónquímica:

CaO(s)+C(s) (s)+ (g)Siunamezclasólidacontiene1150gdecadareactivo,¿cuántosgramosdecarburodecalciosepuedenpreparar?a)1314,2gb)2044,4gc)6133gd)1006,2g

(O.Q.L.Murcia2001)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelcarburodecalcioes:

CaO(s)+5C(s)2CaC (s)+CO (g)


1150gCaO1molCaO56gCaO

=20,5molCaO

1150gC1molC12gC

=95,8molC

95,8molC20,5molCaO

=4,7

Como la relaciónmolarobtenidaesmayorque2,5quieredecirque sobraC,por loqueCaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaC formada:

20,5molCaO2molCaC1molCaO

64gCaC1molCaC

=1312g


7.40.Unamanera de recuperar platametálica en el laboratorio es por calentamiento, a800°C y en un crisol de porcelana, de una mezcla de , y AgCl, en lasproporcionesmolares4:3:2respectivamente.Lamasatotaldemezclaquehayqueponerenelcrisolparaobtenerunmoldeplataes:a)350,3gb)507,1gc)700,6gd)1019,6g

(O.Q.L.Murcia2001)

Apartirde4molesdeNa CO ,3molesdeKNO y2molesdeAgClseobtienen2molesdeAg. Por tanto para obtener 1 mol de Ag la cantidad de moles de cada reactivo que senecesitaeslamitad.Lasmasascorrespondientesson:


2molNa CO106gNa CO1molNa CO

=212gNa CO

1,5molKNO101,1gKNO1molKNO

=151,7gKNO

1molAgCl143,4gAgCl1molAgCl

=143,4gAgCl

total=507,1g


7.41.Sisequemauntrozodegrafitodealtapurezasedebeformar:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2001)

El grafito es una variedad alotrópica del C y la ecuación química correspondiente a sucombustiónes:

C(grafito)+ (g) (g)


7.42.Laazidadesodio( )seutilizaen los“airbag”de losautomóviles.El impactodeunacolisióndesencadenaladescomposicióndel deacuerdoalasiguienteecuación

2 (s)2Na(s)+3 (g)El nitrógeno gaseoso producido infla rápidamente la bolsa que sirve de protección alconductoryacompañante.¿Cuáleselvolumende generado,a21°Cy823Torr(mmHg),porladescomposiciónde60,0gde ?a)2,19Lb)30,8Lc)61,7Ld)173,2L

(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)(O.Q.L.Murcia2001)

ElnúmerodemolesdeN queseformanenlaexplosiónes:

60gNaN1molNaN65gNaN

3molN2molNaN

=1,38molN

Aplicando laecuacióndeestadode losgases idealesseobtieneelvolumenqueocupaelgas:

V=1,38mol 0,082atm·L·mol ·K 21+273

823Torr760Torr1atm

=30,7L



7.43.Lafaltadeoxígenodurantelacombustióndeunhidrocarburocomoelmetanogeneraungasaltamentetóxico,elmonóxidodecarbono.Lasiguienteecuaciónquímicailustraesteproceso:

3 (g)+5 (g)2CO(g)+ (g)+6 (l)Sicomoconsecuenciadeesteprocesoseobtienen50gdeunamezcladeCOy ,¿cuántosmolesdemetanoseconsumieron?a)0,5b)1,0c)1,5d)2,0

(O.Q.L.Murcia2001)

SuponiendoquesepartedexmolesdeCH ,lasmasasdeCOyCO queseobtienenson:

xmolCH2molCO1molCH

28gCO1molCO

+xmolCH1molCO1molCH

44gCO1molCO

=50gmezcla

Seobtiene,x=1,5mol .


7.44.Lacombustióndelgasmetano( )producedióxidodecarbonoyagua.Indiquecuáldelassiguientesecuacionesquímicasdescribecorrectamentedichoproceso:a) + +2 b) +2 +2 c) + + d) +½ +



(g)+2 (g) (g)+2 (l)


7.45.Dadalareacciónsiguiente:

nA+mBxC+Qkcaldonde A, B y C representan sustancias puras, gaseosas, se presentan las siguientesafirmaciones:

1)Paraformar1moldeCserequierenn/xmolesdeA.2)n+m=x.3)Sinym(ambos)sonnúmerospares,xdebeserimpar.4)Tienelugaruncambiodefase.

¿Cuáldelasproposicionessiguientesescierta?a)1b)2y3c)3d)2y4


1)Cierto.RelacionandoCyA:

1molCnmolAxmolC

=nxmol

2)Falso.Loscoeficientesestequiométricosnotienenporquéconservarse.


3)Falso.Sinconocerlasfórmulasdelosdiferentescompuestosnosepuedehacerningunaafirmaciónsobreloscoeficientesestequiométricos.

4)Falso.Laecuacióndadanoofreceningunainformaciónsobrelosestadosdeagregación.


7.46.El superóxidodepotasio ( )puede simular laacciónde lasplantas consumiendodióxidodecarbonogaseosoyproduciendooxígenogas.Sabiendoqueenestecasotambiénseformacarbonatodepotasio,lareacciónajustadanosindicaque:a)Seproducen3molesdeoxígenoporcadamolde consumido.b)Seconsumen2molesde porcadamoldedióxidodecarbono.c)Elnúmerodemolesdereactivosesigualdeproductos.d)Seproducen3gdeoxígenoporcada2gde consumidos.e)Seformanmásmolesdeproductosquedereactivos.

(O.Q.N.Oviedo2002)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreKO yCO es:

4KO (s)+2CO (g)2K CO (s)+3O (g)

a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen0,75molesdeCO porcadamoldeKO consumido.

b)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseconsumen2molesdeKO porcadamoldeCO .

c‐e) Falso. De acuerdo con la estequiometría de la reacción se producen 5 moles deproductosporcada6molesdereactivosqueseconsumen.

d)Falso.

2gCO1molCO44gCO

3molO2molCO

32gO1molO

=2,2gO


7.47.Elcromoensuestadodeoxidación(VI)seconsiderapeligrosoysueliminaciónpuederealizarseporelprocesosimbolizadoporlareacción:

4Zn+ +7 4 +2 + +7 Sisemezcla1moldecadareactivo,¿cuáleselreactivolimitanteyelrendimientoteóricodesulfatodecromo(II)?a)Zn/0,50molb) /2,0molc) /0,29mold) /1,0mole)Nohayreactivolimitante/1,0mol

(O.Q.N.Oviedo2002)

Comoseempleaunmoldecadareactivo,elreactivolimitanteeselquedeacuerdoconlaestequiometría de la reacción se consume en mayor cantidad, es decir, H SO . EstasustanciaeslaquedeterminalamáximacantidaddeCrSO formado:

1molH SO2molCrSO 7molH SO

=0,29mol



7.48.Dadaslassiguientesreacciones:

Fe+

3 + Sielrendimientodecadaunadelasreaccionesesdel82%,¿quémasade seproduceapartirde1,0gdeFe?a)4,81gb)3,94gc)2,65gd)3,24ge)2,57g

(O.Q.N.Oviedo2002)

LacantidaddeFeBr queseproduceapartirde1gdeFe:

1gFe1molFe55,8gFe

1molFeBr1molFe

82molFeBr real

100molFeBr teorico=0,0147molFeBr real

LacantidaddeFe Br queseproduceapartirdelFeBr es:

0,0147molFeBr1molFe Br3molFeBr 2

82molFe Br real

100molFe Br teorico806,6gFe Br1molFe Br

=3,24g


7.49.Elmineraldolomitapuederepresentarsepor la fórmula .¿Quévolumendedióxidodecarbonogas,a26,8°Cy0,88atm,podríaproducirseporlareacciónde25gdedolomitaconexcesodeácidoacético?a)3,9Lb)4,5Lc)6,3Ld)6,7Le)7,6L

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.N.Oviedo2002)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreMgCa CO yCH COOHes:

MgCa CO +4CH COOH2CO +Mg CH COO +Ca CH COO +4H O

ElnúmerodemolesdeCO producidoses:

25gMgCa CO1molMgCa CO184,3gMgCa CO

2molCO

1molMgCa CO=0,27molCO

ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoelCO es:

V=0,27mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 26,8+273 K

0,88atm=7,6L



7.50.Elagua sedescomponepor electrólisisproduciendohidrógeno y oxígeno gas.Enundeterminadoexperimento,sehaobtenido1,008gde enelcátodo,¿quémasadeoxígenoseobtieneenelánodo?a)32,0gb)16,0gc)8,00gd)4,00ge)64,0g

(O.Q.N.Oviedo2002)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociaciónelectrolíticadelH Oes:

2H O(l)2H (g)+O (g)

LamasadeO queseobtienees:

1,008gH1molH2,016gH

1molO2molH

32gO1molO

=8g


7.51.Al calentar 24,0 g de nitrato de potasio junto con plomo se han formado 13,8 g dedioxonitrato(III)depotasio,deacuerdoalaecuaciónquímica:

Pb(s)+ (s)PbO(s)+ (s)¿Cuáleselrendimientodelareacción?a)38,6%b)86,3%c)36,8%d)68,3%

(O.Q.L.Murcia2002)

LamasadeKNO quesedeberíadehaberobtenidoapartirde24gdeKNO es:

24gKNO1molKNO101,1gKNO

1molKNO1molKNO

85,1gKNO1molKNO

=20,2gKNO

Elrendimientodelprocesoes:

η=13,8gKNO real20,2gKNO teorico

100=68,3%


7.52.Sisemezclan200 deunadisoluciónde0,1Mdesulfurodesodiocon200 deotradisoluciónquecontiene1,7g/Ldenitratodeplata,¿quécantidaddesulfurodeplatapodráprecipitar?a)0,25gb)1,00gc)0,50gd)Ningunadelasanteriores.


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses:

2AgNO (aq)+Na S(aq)2NaNO (aq)+Ag S(s)

Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses:


200cm Na S0,1M0,1molNa S

10 cm Na S0,1M=0,02molNa S

200cm AgNO 1,7g/L1,7gAgNO

10 cm AgNO 1,7g/L1molAgNO169,9gAgNO

=0,002molAgNO

Larelaciónmolares:

0,002molAgNO0,02molNa S

=0,1

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraNa Syque eselreactivolimitantequedeterminalamasadeAg Sformado:

0,002molAgNO1molAg S2molAgNO

247,8gAg S1molAg S

=0,25g


7.53.Elvinagreesunadisoluciónconcentradadeácidoacético( ).Cuandosetrataunamuestrade8,00gdevinagreconNaOH0,200M,segastan51,10mLhastaalcanzarelpuntodeequivalencia.Elporcentajeenmasadelácidoacéticoendichovinagrees:a)1,36%b)3,83%c)7,67%d)5,67%e)4,18%

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Asturias2005)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCH COOHyNaOHyes:

CH COOH(aq)+NaOH(aq)CH COONa(aq)+H2O(l)

RelacionandoNaOHconCH COOH

51,1mLNaOH0,2M0,2mmolNaOH1mLNaOH0,2M

1mmolCH COOH1mmolNaOH

=10,2mmolCH COOH

10,2mmolCH COOH60mgCH COOH1mmolCH COOH

1gCH COOH

103mgCH COOH=0,61gCH COOH

ElporcentajedeCH COOHenelvinagre:

0,61gCH COOH8,00gvinagre

100=7,67%


7.54. Para valorar una disolución de ácido clorhídrico, se pipetean 10,00mL de 0,100M,se introducenenunerlenmeyerysediluyencon100mLdeaguaañadiendounasgotasdeverdedebromocresol.A continuación seañaden conunabureta15,0mLdeHClhastasusegundopuntodeequivalencia(coloramarillo).Laconcentracióndelácidoes:a)0,200Mb)0,100Mc)0,0667Md)0,133Me)0,267M



LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyNa CO es:

2HCl(aq)+Na CO (aq)CO (g)+H O(l)+2NaCl(aq)

ElnúmerodemolesdeHClneutralizadoses:

10mLNa CO 0,1M0,1mmolNa CO1mLNa CO 0,1M

2mmolHCl

1mmolNa CO=2mmolHCl

LaconcentracióndeladisolucióndeHCles:

2mmolHCl15mLdisolucion

=0,133M


7.55.Cuandoseañadeunexcesodeioneshidróxidoa1,0Ldedisoluciónde ,precipita.Sitodoslosionescalciodeladisoluciónprecipitanen7,4gde ,¿cuálera

laconcentracióninicialdeladisoluciónde ?a)0,05Mb)0,10Mc)0,15Md)0,20Me)0,30M


ElCaCl endisoluciónacuosaseencuentradisociadoenionesdeacuerdoconlaecuación:

CaCl (aq)+Ca (aq)+2Cl (aq)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaprecipitacióndelCa OH es:

Ca (aq)+2OH (aq)Ca OH (s)

ElnúmerodemolesdeCaCl quereaccionanes:

7,4gCa OH1molCa OH74gCa OH

1molCaCl

1molCa OH=0,1molCaCl

LaconcentracióndeladisolucióndeCaCl es:

0,1molCaCl1Ldisolucion

=0,1M


7.56.Señalelaafirmacióncorrecta:a)UnprocedimientoparaobtenerNaOHesmediantelareacciónentreNaCl+ HCl+NaOH.b) Para transportar o pueden utilizarse camiones con la cisterna forradainteriormentedealuminio.c) Algunos enlaces del grafito tienen carácter iónico lo que le hace ser conductor de laelectricidad.d)Elácidonítricopuedeobtenerseporcalefaccióndenitratoamónicoseco.e)Paraobtenerbromurodehidrógenoapartirdebromurode sodioesnecesarioutilizar

porqueesunácidonooxidante.(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.EntreNaClyH Onoseproduceningunareacción.


b)Falso.EntreH SO oHNO yAlseproducenlassiguientesreacciones:

3H SO (aq)+2Al(s)Al SO (aq)+3H (g)

6HNO (aq)+2Al(s)2Al NO (aq)+3H (g)

queindicanquelacubadeAlsufriríacorrosiónporpartedelosácidos.

c)Falso.Losenlacesquemantienenunidosalosátomosdecarbonoenlaredcristalinadegrafitosoncovalentesy laconduccióneléctricasedebeaque laredpresentaelectronesdeslocalizados.

d)Falso.Laecuaciónquímicacorrespondientea ladescomposición térmicadelNH NO es:

NH NO (s)N O(g)+2H O(g)

Setratadeunprocesoexotérmicoenelqueseeleva latemperaturaypuedeproducirseunaviolentaexplosión.

e)Verdadero.ElH PO noescapazdeoxidaralNaBr.Lareacciónentreambassustanciasesunareacciónácido‐base,ylaecuaciónquímicacorrespondientees:

3NaBr(s)+H PO (aq)3HBr(g)+Na PO (aq)


7.57.Enunareacciónquímicasecumpleque:a)Elnúmerototaldemoléculasdelosreactivosesigualalnúmerototaldemoléculasdelosproductos.b)El número total de átomos de los reactivos es igual al número total de átomos de losproductos.c) El número total de moles de los reactivos es igual al número total de moles de losproductos.d)Cuandosequeman16gdeazufre( =32),seconsumen8gdeoxígeno( =16)yseformadióxidodeazufre.e)Cuandosequeman16gdeazufre,seconsumen8gdeoxígenoyse formamonóxidodeazufre.


a‐c) Falso. El número de moles o moléculas de reactivos y productos depende de laestequiometríadelareacción.AsíenlasíntesisdelNH esdiferente:

N (g)+3H (g)2NH (g)

mientrasqueenlaformacióndeHClesigual:

Cl (g)+H (g)2HCl(g)

b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosdelosreactivosdebeserigualalnúmerodeátomosdelosproductos.

d‐e)Falso.LacombustióndeazufreproduceSO y laecuaciónquímicacorrespondientees:

S(s)+O (g)SO (g)

LamasadeO queseconsumees:

16gS1molS32gS

1molO1molS

32gO1molO

=16gO



7.58.Elóxidodecalciopuedeobtenersepor:a)Reaccióndecalciometálicoconagua.b)Reaccióndecarbonatodecalcioconácidoclorhídrico.c)Descomposicióntérmicadelcarbonatodecalcio.d)Electrólisisdeclorurodecalcioendisoluciónacuosa.e)Hidrólisisdesulfatodecalcio.


a)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCayH Oes:

Ca(s)+2H O(l)Ca OH (aq)+H (g)

b)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles:

CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l)

c) Verdadero. La ecuación química correspondiente a la descomposición térmica delCaCO es:

CaCO (s)CaO(s)+CO (g)

d)Falso.LaelectrólisisdeCaCl (aq)produceH yO procedentesdelH yOH delaguaque son más fáciles de reducir y oxidar, respectivamente, que los iones Ca y Cl procedentesdelCaCl .

e)Falso.ElCaSO esunasalquenosufrehidrólisisyaqueprocededeH SO ,ácidofuerte,yCa OH ,basefuerte.


7.59.Lamasadeagualiberadaenlacombustióncompletade1gdeoctanoserá:a)0,079gb)1,42gc)18gd)162g

(O.Q.L.Murcia2003)


2C H (l)+25O (g)16CO (g)+18H O(l)

LamasadeH Oqueseproducees:

1gC H1molC H114gC H

9molH O1molC H

18gH O1molH O

=1,42g


7.60.A50,0mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico, (aq),se leañadió lasuficientecantidad de una disolución de cloruro de bario, (aq).El sulfato de bario formado,

(s),seseparódeladisoluciónysepesóenseco.Siseobtuvieron0,71gde (s),¿cuáleralamolaridaddeladisolucióndeácidosulfúrico?a)0,06Mb)0,60Mc)1,20Md)0,12M

(O.Q.L.Murcia2003)


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yBaCl es:

H SO (aq)+BaCl (aq)BaSO (s)+2HCl(aq)

ElnúmerodemolesdeH SO queseobtienenapartirdelBaSO precipitado:

0,71gBaSO1molBaSO233,3gBaSO

1molH SO1molBaSO

=0,003molH SO

Relacionandoelnúmerodemolesyelvolumenenelqueestáncontenidosseobtiene lamolaridaddeladisolución:

0,003molH SO50mLdisolucion


=0,06M


7.61.Unapiedracalizaconun75%deriquezaencarbonatodecalciosetrataconexcesodeácidoclorhídrico.¿Quévolumendedióxidodecarbono,medidoencondicionesnormales,seobtendráapartirde59,5gdepiedra?a)10 b)22,4 c)5 d)20


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es:


ElvolumendeCO ,medidoencondicionesnormales,queseobtienees:

59,5gcaliza75gCaCO100gcaliza

1molCaCO100gCaCO

1molCO

1molCaCO22,4dm CO1molCO

=10


7.62.¿Quéocurrirá si sehacen reaccionar8,5molesde y6,4molesdeAlpara formar?

a)ElAlejercerádereactivolimitante.b)Habráunexcesode0,73molesde .c)Seformaráncomomáximo5,67molesde .d)Habráunexcesode1,73molesdeAl.

(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Murcia2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles:

3Cl (g)+2Al(s)2AlCl (s)

Larelaciónmolares:

8,5molCl6,4molAl

=1,3

Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraAlyque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado.

a‐b)Falso.Segúnsehademostrado.


c)Verdadero.

8,5molCl2molAlCl3molCl

=5,67mol

d)Falso.

8,5molCl2molAl3molCl

=5,67molAl

6,4molAl inicial –5,67molAl consumido =0,73molAl exceso


7.63.¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar5Ldegaspropano( ),medidosambosvolúmenesencondicionesnormales?a)5Lb)25Lc)50Ld)10



C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)

ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes:


5molO

1molC H22,4LO1molO

=25L


7.64. ¿Qué volumen de oxígeno, medido a 790 mmHg y 37°C, se necesita para quemar3,43 deeteno( ),medidosa780mmHgy22°C?a)5,34 b)34,30 c)21,36 d)10,68 (Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletenoes:

C H (g)+3O (g)2CO (g)+2H O(l)

ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeC H aquemar:

n=780mmHg·3,43L

0,082atm·L·mol 1·K 1 22+273 K

1atm760mmHg

=0,146molC H

ElnúmerodemolesdeO quesenecesitaes:

0,146molC H3molO

1molC H=0,437molO

ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoporlosmolesdeO :


V=0,437mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 37+273 K

790mmHg760mmHg1atm

=10,68L


7.65. ¿Qué volumen de aire se necesita para quemar 3 L de acetileno ( ),midiéndoseambosgasesenlasmismascondiciones?a)35,71Lb)71,43Lc)3Ld)6L(Dato.Elairecontieneun21%envolumendeO2)


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetilenoes:

2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l)

ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes:


5molO2molC H

22,4LO1molO

=7,5LO

Comoelairecontieneun21%envolumendeO :

7,5LO100Laire21LO

=35,71Laire


7.66.El reacciona con elNaCl como conKClparadar enambos casosAgCl. Sialreaccionar1gdemuestracon seforman2,15gdeAgCl,lamuestraestaráformadapor:a)SóloKCl.b)SóloNaCl.c)UnamezcladeKClyNaCl.d)Noesposibledeterminarlo.e)UnamezcladeNaCly .

(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesentreAgNO yNaClyKClson:

AgNO (aq)+NaCl(aq)NaNO (aq)+AgCl(s)

AgNO (aq)+KCl(aq)KNO (aq)+AgCl(s)

a)Falso.SuponiendoquelamuestraestáformadasóloKCl,lamasadeAgClqueseobtieneesinferioralapropuesta:

1gKCl1molKCl74,6gKCl

1molAgCl1molKCl

143,4gAgCl1molAgCl

=1,92gAgCl

b) Falso. Suponiendo que la muestra está formada sólo NaCl, la masa de AgCl que seobtieneessuperioralapropuesta:



1molAgCl1molNaCl

143,4gAgCl1molAgCl

=2,45gAgCl

c) Verdadero. Teniendo en cuenta que los 2,15 g de AgCl que se obtienen estáncomprendidosentrelos1,92gdeunamuestradesóloKClylos2,45gdeunamuestradeNaCl,lamuestrainicialdebeestarformadaporunamezcladeambassustancias.

d) Falso. Se puede calcular la composición de la muestra planteando un sistema deecuacionesconlosdosdatosnuméricosproporcionados.

e)Falso.EnlareaccióndelosclorurosalcalinosconAgNO nosepuedeformarCl .


7.67.Alreaccionarunaciertacantidaddeclorurodesodioconnitratodeplatase forman2,65·10 kgdeclorurodeplata.Lamasadeclorurodesodioquehabíainicialmentees:a)2,16·10 kgb)5,40·10 kgc)1,08·10 kgd)2,65·10 kg


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es:

AgNO (aq)+NaCl(aq)NaNO (aq)+AgCl(s)

LosmolesdeAgClquereaccionanson:

2,65·10 kgAgCl10 gAgCl1kgAgCl

1molAgCl143,4gAgCl

=1,85·10 molAgCl

RelacionandoAgClyNaCl:

1,85·10 molAgCl1molNaCl1molAgCl

58,5gNaCl1molNaCl

1kgNaCl10 gNaCl

=1,08·10 kgNaCl


7.68.Apartirde200gdeácidonítricoy100gdehidróxidosódicoysiendoelrendimientodel80%,lacantidadqueseobtienedelasalproductodelareacciónes:a)269b)212c)138d)170


LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHNO yNaOHes:

HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H2O(l)


200gHNO1molHNO63gHNO

=3,2molHNO

100gNaOH1molNaOH40gNaOH

=2,5molNaOH

3,2molHNO3

2,5molNaOH=1,3


Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraHNO ,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaNO formado:

2,5molNaOH1molNaNO1molNaOH

85gNaNO1molNaNO

=212,5gNaNO

Comoelrendimientodelprocesoesdel80%:

212,5gNaNO80gNaNO (real)

100gNaNO (teorico)=170g


7.69.Enlareaccióndecombustióndelbutano,¿cuántosmolesdeoxígenosenecesitanparaquemarunmoldebutano?a)1molb)2molesc)5,5molesd)6,5moles


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutanoes:

2C H (g)+13O (g)8CO (g)+10H O(l)

Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:

1molC H13molO2molC H

=6,5mol


7.70.Altratar9,00gdeCaconexcesodeoxígeno,seformaCaO,quesehacereaccionarcon0,25molesde .¿Cuántosgramosde seobtendrán?a)100,0gb)22,5gc)25,0gd)90,0g

(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2007)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaOes:

2Ca(s)+O (g)2CaO(s)

ElnúmerodemolesdeCaOqueseformanes:

9,00gCa1molCa40gCa

1molCaO1molCa

=0,225molCaO

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaCO es:

CaO(s)+CO (g)CaCO (s)

Larelaciónmolares:

0,25molesCO0,225molCaO

=1,1


Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraCO ,por loqueCaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaCO formada:

0,225molCaO1molCaCO1molCaO

100gCaCO1molCaCO

=22,5g


7.71.En lanitraciónde10gdebenceno seobtuvieron13gdenitrobenceno. ¿Cuál fue elrendimientodelareacción?a)100%b)79,10%c)82,84%d)65,20%e)85,32%


Laecuaciónquímicacorrespondientealanitracióndelbencenoes:

C H (l)+HNO (l)C H NO (l)+H O(l)

Lamasadenitrobencenoqueseproducees:

10gC H1molC H78gC H

1molC H NO1molC H

123gC H NO1molC H NO

=15,8gC H NO

Elrendimientodelareacciónes:

η=13,0gC H NO real 15,8gC H NO teorico

100=82,44%


7.72. Se dispone de una muestra de clorato potásico con un 35,23% de riqueza. ¿Quécantidaddeestamuestraseránecesariaparaobtener4,5·10 kgdeoxígeno?Enlareaccióntambiénseobtienecloruropotásico.a)13,50·10 kgb)32,61·10 kgc)4,50·10 kgd)9,00·10 kge)48,75·10 kg


LaecuaciónquímicacorrespondientealadescomposicióndeKClO es:

2KClO (s)2KCl(s)+3O (g)

LamasadeKClO quesedescomponees:

4,5·10 kgO103gO1kgO

1molO32gO

2molKClO3molO

122,6gKClO1molKClO

=114,9gKClO

LamasadeKClO 35,23%correspondientees:

114,9gKClO100gKClO 35,23%

35,23gKClO1kgKClO 35,23%

103gKClO 35,23%=32,62·10 kg 35,23%



7.73. El oxígeno puede obtenerse por descomposición térmica de compuestos oxigenados,comoporejemploatravésdelassiguientesreacciones:

2 4Ag+ 2 2BaO+ 2HgO2Hg+ 2 2 +

Sielprecioportoneladadecadaunodeestosreactivosfueseelmismo,¿cuálresultaríamáseconómicoparaobteneroxígeno?a) b) c)HgOd) e)Igualparaloscuatro.


Comotodoslosreactivostienenelmismoprecio,aquelqueprodujeraunamismacantidadO empleandolamenorcantidadresultaríaelmáseconómico.

Suponiendoquesequiereobtener1moldeO ,lasmasasdereactivonecesariasson:

1molO2molAg O1molO

231,76gAg O1molAg O

=463,52gAg O

1molO2molBaO 1molO

169,36gBaO1molBaO

=338,72gBaO

1molO2molHgO1molO

216,61gHgO1molHgO

=433,32gHgO

1molO2molKNO1molO

101,10gKNO1molKNO

=202,20g

Elreactivodelqueseconsumemenorcantidades .


7.74.Seintroducen24,6mLdedifluoroamina,medidosa0°Cyaltapresión,enunrecipientey en presencia de un catalizador. Al cabo de 68 h se produce el equilibrio, obteniéndose5,5mLde ,medidosenlasmismascondiciones.Calculeelporcentajederendimientoen

delareacción:

(g) (g)+ (g)+HF(g)a)5,5%b)55,9%c)0,56%d)40%e)24,6%


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndeHNF es:

5HNF (g)2N F (g)+NH F(g)+HF(g)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,elvolumendeN F queseobtienees:


24,6mLHNF2mLN F 5mLHNF

=9,84mLN F


η=5,5mLN F real

9,84mLN F teorico100=55,9%


7.75.¿Cuántoslitrosde medidosencondicionesnormalesseobtienendelareacciónde18gdebicarbonatopotásicocon65gdeácidosulfúricoal10%?a)1b)2c)3d)4e)5


LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yKHCO es:

H SO (aq)+2KHCO (s)K SO (aq)+2CO (g)+2H O(l)


18gKHCO1molKHCO100,1gKHCO

=0,180molKHCO

65gH SO 10%10gH SO

100gH SO 10%1molH SO98gH SO

=0,066molH SO

Larelaciónmolares:

0,180molKHCO0,066molH SO

=2,7

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraKHCO ,porloqueeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCO quesedesprende:

0,066molH SO2molCO 1molH SO

22,4LCO 1molCO

=3L


7.76.LaherrumbresepuedeeliminardelaropablancaporlaaccióndelHCldiluido.¿Cuáleslamasadeherrumbrequesepodríaeliminarporlaacciónde100mLdeunadisolucióndeHCl,dedensidad1,028g/mLyderiquezadel4%?

(s)+HCl(aq) (aq)+ (l)a)1028mgb)0,04gc)0,003kgd)0,17ge)0,03kg


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyFe O es:


Fe O (s)+6HCl(aq)2FeCl (aq)+3H O(l)

ElnúmerodemolesdeHClqueseconsumenes:


4gHCl


=0,113molHCl

LamasadeFe O quereaccionaes:

0,113molHCl1molFe O6molHCl

159,6gFe O1molFe O

1kgFe O

103gFe O=0,003kg


7.77.Cuandoexplotalanitroglicerina, ,tienelugarlasiguientereacción:

(l) (g)+ (g)+ (g)+ (g) ΔH<0Siexplotaunaampollaquecontiene454gdenitroglicerina,¿cuálserápresióndelvapordeaguaqueseforma,sielvolumentotaldelosgasessemideencondicionesnormales?a)262mmHgb)0,0345atmc)1013Pad)3,45atme)131Torr


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaexplosióndelanitroglicerinaes:

4C H NO (l)12CO (g)+6N (g)+O (g)+10H O(g)


p =p·y =pn

n

Silosgasesestánmedidosencondicionesnormales,lapresióntotaldelamezclagaseosaes1atm:

p =1atm10mol

12+6+1+10 mol760mmHg1atm

=262mmHg


7.78.¿Cuálesdelossiguientesenunciadossonciertos?i.SienunareacciónentreAyBhaymásdeAquedeB,elreactivolimitanteesA.ii.Doscantidadesdistintasdeoxígeno,8y16g,nopuedenreaccionarconunamismacantidaddehidrógeno(1g)paraformardistintoscompuestos.iii.Lascantidadesmínimasdeloselementoshidrógenoyoxígenoquetenemosquehacerreaccionarparalaobtenciónde son2gdehidrógenoy16gdeoxígeno.iv.ParalareacciónA+BC;enaplicacióndelprincipiodeconservacióndelamateria,sireaccionan1gdeAy2gdeB,seobtienen3gdeC.

a)Soloiiiyivb)Soloic)Soloivd)Soloiie)Soloiii



i) Falso. Depende de cuál sea la estequiometría de la reacción y del valor de lasmasasmolaresdeAyB.

ii)Falso.SetratadelaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltonquediceque:

“lasmasasdeunelemento(8y16gO)quereaccionanconunamasafijadeotro(1gH),paraformardiferentescompuestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”(1:2)

iii)Falso.2gdeHy16gdeOsoncantidadesestánen larelaciónestequiométricaparaformar1moldeH O.Sisedeseaunamenorcantidaddeaguabastaráconmanteneresarelaciónestequiométrica.

iv)Verdadero.Suponiendoque1gAy2gdeBsoncantidadesestequiométricasqueseconsumentotalmenteformando3gdeC.


7.79.Lacombustióndelmetanooriginadióxidodecarbonoyagua:a)Paraobtener1moldeaguasenecesita1moldemetano.b)Cada32gdemetanoproducen22,4litrosde enc.n.c)Lacombustiónde16gdemetanorequiere2molesdeoxígeno.d)Lacombustiónde22,4litrosdemetanoenc.n.produce18gdeagua.

(O.Q.L.Murcia2004)



a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen2molesdeH Oporcadamoldemetano.

b)Falso.Apartirde32gdeCH elvolumendeCO ,medidoenc.n.,queseobtienees:

32gCH1molCH16gCH

1molCO1molCH

22,4LCO1molCO

=44,8LCO

c)Verdadero.Apartirde16gdeCH elnúmerodemolesdeO queseconsumenes:

16gCH1molCH16gCH

2molO1molCH

=2mol

d)Falso.Apartirde22,4LdeCH ,medidoenc.n.,lamasadeH Oqueseobtienees:


2molH O1molCH

18gH O1molH O

=36gH2O


7.80.Dadalareacciónajustada

3 (aq)+2 (aq) (s)+6 (l)calculelosmolesdefosfatodecalcioformadosmezclando0,24molesdehidróxidodecalcioy0,2molesdeácidofosfórico:a)0,08molesb)0,0090molesc)0,100molesd)0,600moles



Larelaciónmolares:

0,24molCa OH0,2molH PO

=1,2

Como larelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraH PO por loque esel reactivo limitante que determina la cantidad de Ca PO que seforma.

0,24molCa OH1molCa PO3molCa OH

=0,08mol


7.81.¿Quémasade seproduceenlareacciónde4,16gde conunexcesode ?a)36,4gb)39,3gc)37,4gd)32,0g



2H (g)+O (g)2H O(l)

RelacionandoH conH O:

4,16gH1molH2gH

2molH O2molH

18gH O1molH O

=37,4g


7.82.Sequierevalorarunadisolucióndehidróxidodesodioconotradeácidosulfúrico0,25M.Sisetoman15,00mLdeladisolucióndelabaseyseconsumen12,00mLdeladisoluciónácida.¿Cuálserálamolaridaddeladisolucióndehidróxidodesodio?a)0,6Mb)0,8Mc)0,2Md)0,4M


Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

ElnúmerodemmolesdeNaOHneutralizadoses:

12mLH SO 0,25M0,25mmolH SO1mLH SO 0,25M

2mmolNaOH1mmolH SO

=6mmolNaOH

Lamolaridaddeladisoluciónbásicaes:

6mmolNaOH15mLdisolucion

=0,4M



7.83.Completelasiguienteecuaciónquímicaeindiquesiseformaunprecipitado:

+ + + a)NaCl(s)+ + b)NaNO3(s)+ + c)KCl(s)+ + d)KNO3(s)+ + e)Nohayreacción.

(O.Q.N.Luarca2005)

Se trata de iones procedentes de sustancias solubles que no reaccionan formando unprecipitado.


7.84.Sedisolvióunamuestradeóxidodemagnesioen50,0mLdeácidoclorhídrico0,183Myelexcesodeácidosevaloróconfenolftaleínahastaelpuntofinal,con13,4mLdehidróxidosódico0,105M.¿Cuáleslamasadelamuestradeóxidodemagnesio?a)209mgb)184mgc)156mgd)104mge)77,8mg

(O.Q.N.Luarca2005)

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelHClconNaOHyMgOson,respectivamente:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)

2HCl(aq)+MgO(aq)MgCl (aq)+H O(l)

ElnúmerodemmolestotalesdeHCles:


=9,15mmolHCl

ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconNaOHes:


1mmolHCl1mmolNaOH

=1,50mmolmolHCl

ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconMgOes:

9,15·mmolHCl total –1,50·mmolHCl conNaOH =7,65·mmolHCl conMgO

RelacionandoHClconMgO:

7,65mmolHCl1mmolMgO2mmolHCl

40,3mgMgO1mmolMgO

=154mgMgO



7.85. La combustión completa de unamezcla de 4,10 g que contiene solamente propano( )ypentano( )produjo12,42gde y6,35gde .¿Cuáleselporcentajedepropano,enmasa,enestamuestra?a)4,50%b)37,5%c)50,0%d)30,0%e)80,0%

(O.Q.N.Luarca2005)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloshidrocarburosson:

C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)

C H (g)+8O (g)5CO (g)+6H O(l)

LosmolesdeCO yH Oqueseobtienenenlacombustiónson,respectivamente:

12,42gCO1molCO44gCO

=0,282molCO


=0,353molH O

LlamandoxeyalasmolesdeC H yC H sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

xmolC H44gC H1molC H

+ymolC H72gC H1molC H

=4,10gmezcla(1)

xmolC H3molCO1molC H

+ymolC H5molCO1molC H

=0,282molCO (2)

xmolC H4molH O1molC H

+ymolC H6molH O1molC H

=0,353molH O(3)

Resolviendo el sistema formado por dos de estas ecuaciones se obtienen resultadosdiferentes.

Conlasecuaciones(1)y(2)seobtiene,x=0,0441molC H conloqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:

0,0441molC H4,10gmezcla

44gC H1molC H

100=47,3%C H

Con lasecuaciones(1)y(3)seobtiene,x=0,0334gC H con loqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:


44gC H1molC H

100=35,9%C H

Con lasecuaciones(2)y(3)seobtiene,x=0,0352gC H con loqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:


44gC H1molC H

100=37,7%C H

Comparando los tres resultados obtenidos con los propuestos, la respuesta correctapodríaserlab.


7.86.Cuandoladurezadelaguasedebealioncalcio,elprocesode“ablandamiento”puederepresentarsemediantelareacción:

(aq)+ (aq) (s)¿Cuál es lamasa de carbonato sódico necesaria para eliminar prácticamente todo el ioncalciopresenteen750mLdeunadisoluciónquecontiene86mgdeionCa2+porlitro?a)171mgb)65mgc)57mgd)41mge)35mg

(O.Q.N.Luarca2005)

LaecuaciónquímicacorrespondientealasustitucióndelosionesCa2+es:

Ca (aq)+Na CO (aq)2Na (aq)+CaCO (s)

ElnúmerodemolesdeCa aeliminardelaguaes:

750mLdisolucion86,2mgCa

10 mLdisolucion1mmolCa40mgCa

=1,6mmolCa

LamasadeNa CO equivalentealadeCa es:

1,6mmolCa1mmolNa CO1mmolCa

106mgNa CO1mmolNa CO

=171mg


7.87.Puestoquelamasaatómicadelcarbonoes12yladeloxígenoes16,lamasadedióxidodecarbonoproducidaenlacombustiónde32gdemetanoserá:a)88gb)28gc)64gd)44g

(O.Q.L.Murcia2005)



Apartirde32gdeCH lamasadeCO queseobtienees:

32gCH1molCH 16molCH

1molCO 1molCH

44gCO 1molCO

=88g


7.88.Elgasquesedesprendealmezclarcarburocálcicoconaguaes:a)Oxígenob)Acetilenoc)Hidrógenod)Monóxidodecarbono

(O.Q.L.Murcia2005)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes:

CaC (s)+2H O(l)C H (g)+Ca OH (aq)


Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es elacetileno, .


7.89.Puestoquelamasamoleculardelcarbonatocálcicoes100,paralareaccióncompletade100gdeestecompuestoconácidoclorhídricoserequiere:a)Unlitrodedisolución1M.b)0,5litrosdedisolución0,333M.c)2litrosdedisolución1M.d)0,333litrosdedisolución0,5M.

(O.Q.L.Murcia2005)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles:


ElnúmerodemolesdeHClquereaccionanes:

100gCaCO1molCaCO100molCaCO

2molHCl1molCaCO

=2molHCl

ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenlasdisolucionesdadases:

a)Falso.


=1molHCl

b)Falso.

0,5LHCl0,333M0,333molHCl1LHCl0,333M

=0,166molHCl

c)Verdadero.


=2molHCl

d)Falso.


=0,166molHCl


7.90. Se necesita preparar 25 kg de disolución de amoníaco con un 35% de . ¿Quécantidaddesulfatodeamoniosedebetomarparaello?a)30kgb)34kgc)25kgd)38kg


LamasadeNH necesariaparaprepararladisoluciónes:

25kgNH 35%35kgNH

100kgNH 35%103gNH 1kgNH

1molNH 17gNH

=514,7molNH


LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeNH apartirde NH SO es:

NH SO (s)2NH (g)

RelacionandoNH con NH SO :

514,7molNH1mol NH SO

2molNH132g NH SO 1mol NH SO

1kg NH SO

103g NH SO=34kg


7.91.Calculalacantidaddeairenecesarioparaquemar10kgdecarbóndando:i)CO ii) .

a)i)46,667 ii)93,335 b)i)36,543 ii)73,086 c)i)49,543 ii)99,086 d)i)36,667 ii)73,335 (Dato.Sesuponequeelairecontiene1/5deoxígeno)


LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCOapartirdeCes:

2C(s)+O (g)2CO(g)

SuponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCconO yconaire:

10kgC103gC1kgC

1molC12gC

1molO 2molC

5molaire1molO

22,4Laire1molaire

1m3aire

103Laire=46,667m3aire

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCO apartirdeCes:

C(s)+O (g)CO (g)

SuponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCconO yconaire:

10kgC103gC1kgC

1molC12gC

1molO 1molC

5molaire1molO

22,4Laire1molaire

1m3aire

103Laire=93,333m3aire


7.92.Enlacombustióndelagasolina( )seobtendrían18molesdeaguasiseutilizan:a)1molde y30molesde .b)2molde y30molesde .c)2molde y25molesde .d)1molde y25molesde .


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelC H proporcionalascantidadesdereactivosparaobtener18molesdeagua:

2 (g)+25 (g)16 (g)+18 (l)



7.93. El nitrato de amonio, , (masamolar 80 g· ) se descompone sobre los177°C,produciendoelgas (anestésico,propelente)yvapordeagua.Enunensayodelaboratoriosetrabajócon36,4gde ,químicamentepuro,a255°Cenunrecipientede5L,porloquelafinalseobtuvo:a)0,455molesdegasb)3molesdegasc)0,910molesdegasd)1,365molesdegas


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondiente a ladescomposición térmicadelNH NO es:


RelacionandoNH NO conlacantidaddegasdesprendido:

36,4gNH NO1molNH NO 80gNH NO

3molgas

1molNH4NO3=1,365molgas


7.94.Elgas,quedisueltoenagua,producelalluviaácidaquetantodañoocasionaalmedioambientees:a)Hidrógenob)Nitrógenoc)Dióxidodeazufred)Dióxidodecarbono


Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a la reacciones de formación de lalluviaácidaapartirdelSO son:




7.95.Ajustelaecuaciónsiguiente:

w +x y +z a)w=1,x=1,y=1,z=1b)w=1,x=5,y=3,z=4c)w=2,x=5,y=3,z=4d)w=1,x=5,y=1,z=4e)w=1,x=1,y=3,z=1



(g)+5 (g)3 (g)+4 (l)



7.96.Ajuste la reacción y determine el reactivo limitante cuando se hacen reaccionar 4,0molesde con2,0molesdenitrógeno.

+ a)Hidrógenob)Nitrógenoc)Amoníacod)Hidrógenoynitrógenoe)Nohayningúnreactivolimitante


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeNH es:

N (g)+3H (g)2NH (g)

Larelaciónmolares:

4molH2molN

=2

Como la relaciónmolar esmenor que3quieredecir que sobraN , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH formado.


7.97.Indicalaafirmaciónqueteparececorrecta:a)LaestequiometríaeslapartedelaQuímicaquehacereferenciaalasproporcionesenlasqueintervienenlassustanciasenunareacción.b) La estequiometría es la parte de la Química que hace referencia a las diferencias devolumendelosgasesrealesfrentealosgasesideales.c)Lasreaccionesquímicastranscurrensiempremolamol.d)100gdeunreactivoAsiemprereaccionancon100gdeunreactivoB,paraformar200gdeunproductoC.e)Elrendimientoenunareacciónquímicaestácomprendidoentre0%y100%.f)Lasreaccionesconrendimientonegativosedenominaninversas.g) En una reacción siempre se obtiene el mismo número de productos diferentes quereactivos.h)Elreactivo limitanteenunareacciónquímicaeselqueprimeroseagotaenunprocesoquímico.i)Lamolaridadylamolalidaddeunadisoluciónsiemprecoinciden.

(O.Q.L.CastillayLeón2005)(O.Q.L.CastillayLeón2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)

a)Verdadero. Laestequiometríaes lapartede laQuímicaqueestudia lamedidade lascantidades de sustancias que intervienen en una reacción química según propuso J. B.Richteren1792.

b)Falso.Segúnsehavistoenelapartadoanterior.

c) Falso. La estequiometría en una reacción química puede ser cualquiera, no tienenecesariamentequesermolamol.

d) Falso. De acuerdo con la ley de conservación de la masa, eso sería cierto si laestequiometríadelareacciónquímicafueramolamol.

e)Verdadero.Existenmultituddefactoresenunareacciónquímicaresponsablesdequeelrendimientodelamismapuedatenercualquiervalor.

f)Falso.Lapropuestaesabsurdaelrendimientonopuedesernegativo.


g)Falso.Elnúmerodecomponentesdeunareacciónpuedesercualquiera.

h)Verdadero.Elreactivolimitanteesaquelquecuandoseconsumelareacciónquímicasedetiene.

i) Falso.Molaridad ymolalidad no coinciden ya que en su expresiónmatemática hacenreferenciaadiferentescantidadeseneldenominador.

Lasrespuestascorrectassona,e,yh.

(Lasdiferentespropuestasestánrepartidasentrelastresolimpiadas).

7.98. Se valora unamuestra de 4,5 g de sangre con 10,5mL de 0,0400M paradeterminar el contenido de alcohol de acuerdo con la siguiente reacción. ¿Cuál es elcontenidodealcoholensangreexpresadoenporcentajeenmasa?

16 +2 + 4 +11 +2 a)0,43%b)0,21%c)0,090%d)0,35%e)0,046%

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)(O.Q.L.Madrid2011)

LamasadeC H OHreaccionadaes:

10,5mLK Cr O 0,04M0,04mmolK Cr O 1mLK Cr O 0,04M

1mmolC H OH2mmolK Cr O

=0,21mmolC H OH

0,21mmolC H OH46,099mgC H OH1mmolC H OH

1mgC H OH

10 mgC H OH=9,66·10 gC H OH

ElporcentajedeC H OHensangrees:

9,66·10 gC H OH4,5gsangre

100=0,21%


7.99.Elazobencenoesunproductoindustrial,intermedioenlapreparacióndetintes,queseobtienemediante lasiguientereacciónentrenitrobenceno(ρ=1,20g/mL)ytrietilenglicol(ρ=1,12g/mL):

2 +4 +4 +4 Cuandosehacenreaccionar0,25Ldecadaunodelosdosreactivos:a)Elnitrobencenoseencuentraenexceso.b)Seforman1,68moldeazobencenoc)Seforman2,44molde d)Reaccionan2,44moldenitrobenceno.e)Nohayreactivolimitante.

(O.Q.N.Vigo2006)


0,25LC H NO10 mLC H NO1LC H NO

1,20gC H NO 1mLC H NO

1molC H NO123gC H NO

=2,44molC H NO


0,25LC H O10 mLC H O1LC H O

1,12gC H O1mLC H O

1molC H O123gC H O

=1,87molC H O

a)Verdadero

Larelaciónmolares:

1,87molC H O 2,44molC H NO

=0,77

Como la relación molar obtenida es menor que 2 quiere decir que el nitrobenceno,, se encuentra en exceso, por lo que C H O es el reactivo limitante que

determinalacantidaddeproductoformado.

b)Falso

1,87molC H O2mol C H N4molC H O

=0,93mol C H N

c)Falso

1,87molC H O4molH O

4molC H O=1,87molH O

d)Falso

1,87molC H O2molC H NO 4molC H O

=0,93molC H NO

e)Falso.Talcomosehademostradoenelapartadoa).


7.100.El que losastronautasexhalanalrespirarseextraede laatmósferade lanaveespacialporreacciónconKOHsegún:

(g)+2KOH(aq) (aq)+ (l)¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH?a)0,393kgb)0,786kgc)0,636kgd)0,500kg

(O.Q.L.Murcia2006)

LamasadeCO quesepuedeeliminarcon1kgdeKOHes:

1kgKOH103gKOH1kgKOH

1molKOH56,1gKOH

1molCO 2molKOH

44gCO 1molCO

1kgCO

103gCO=0,392kg


7.101.Cuandosemezclaaguaycarburodecalcio:a)Seproduceundestelloluminoso.b)Sedesprendeungas.c)Seoriginaunadisoluciónverdemanzana.d)Nopasanadaporqueelcarburodecalcioflota.

(O.Q.L.Murcia2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes:


CaC (s)+2H O(l)C H (g)+Ca OH (aq)

Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es elacetileno,C H .


7.102.Indicacuáldelassiguientesreaccionesnoescorrecta:a) + + b) +CaO + + c) + + d)NaCl+ +NO+ +

(O.Q.L.Madrid2006)

a)Correcta

CaCO +CO +H OCa HCO

Setratadelareaccióninversadeladedescomposicióntérmicadelbicarbonatodecalcio.

b)Incorrecta

H SO +CaOSO +Ca OH +H O

EnestareacciónelH SO sereduceaSO mientrasquenohayningunasustanciaqueseoxide.

c)Correcta

Ca N +H ONH +Ca OH

Se trata de una reacción ácido‐base entre el ion nitruro que capta protones (base) y elaguaqueloscede(ácido).

d)Correcta

NaCl+HNO NaNO +NO+H O+Cl

Setratadeunareaccióndeoxidación‐reducciónenlaqueelHNO (oxidante)sereduceaNOyelCl (reductor)queseoxidaaCl .


7.103.CuandosemezclandisolucionesdeNaOHy ,¿quévolumendedisoluciónde0,5Msenecesitaparaobtener3gde sólido?

a)48,6mLb)24,3mLc)30,8mLd)61,5mL

(O.Q.L.Madrid2006)


Cu NO (aq)+2NaOH(aq)Cu OH (s)+2NaNO (aq)

RelacionandoCu OH conCu NO :

3gCu OH1molCu OH97,5gCu OH

1molCu NO1molCu OH

=0,0308molCu NO


0,0308molCu NO103mLCu NO 0,5M

0,5molCu NO=61,5mL 0,5M


7.104.Seutilizaunadisoluciónde 0,3Mparavalorar25,0mLdedisolución 0,25M.¿CuántosmLdeladisolucióndelácidosonnecesarios?a)41,7mLb)20,8mLc)3,75mLd)10,4mL

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:

2HNO (aq)+Ba OH (aq)Ba NO (aq)+2H O(l)

LosmmoldeBa OH neutralizadosson:

25,0mLBa OH 0,25M0,250mmolBa OH1,0mLBa OH 0,25M

=6,25mmolBa OH

RelacionandoBa OH conHNO :

6,25mmolBa OH2mmolHNO1mmolBa OH

1,0mLHNO 0,3M0,3mmolHNO

=41,7mL 0,3M


7.105.¿Cuáldelossiguientesóxidosproduceácidonítricocuandoreaccionaconagua?a)NOb) c) d)

(O.Q.L.Madrid2006)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeN O conH Oes:

N O +H O2HNO


7.106.Sequemaconunacerillaunpocodealcoholenunplatohastaquenoquedenadadelíquido.Indicacuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a)Losgasesobtenidoscontinúansiendoalcohol,peroenestadogaseoso.b)Elalcoholesunamezcladesustanciasqueseseparancuandopasaavapor.c)Losgasesobtenidossonsustanciasdiferentesalalcoholqueresultande lacombinacióndeésteconeloxígenodelaire.d) El alcohol al quemarse desaparece, transformándose en energía, ya que aumenta latemperatura.


Suponiendo que el alcohol fuera el etanol, C H OH, la ecuación química ajustadacorrespondienteasucombustiónsería:

C H OH(l)+3O (g)2CO (g)+3H O(g)


Comoseobserva,lassustanciasqueseobtienen,CO (g)yH O(g),sonelresultadodelacombinacióndelO atmosféricoconeletanol.


7.107. Una disolución constituida por 3,00 moles de y 2,00 moles de KOH, y aguasuficientehastaformar800mLdedisolución,tendráunaconcentraciónmolardeiones:a)[ ]=0 [ ]=[ ]=7·10 Mb)[ ]=0 [ ]=[ ]=2,5Mc)[ ]=1,25M [ ]=3,75M [ ]=2,5Md)[ ]=1,25M [ ]=[ ]=2,5M


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHNO yKOHes:

HNO (aq)+KOH(aq)KNO (aq)+H O(l)

ComolarelaciónmolarHNO3/KOHesmayorque1quieredecirquesobraHNO yqueelKOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeKNO queseforma.

2molKOH1molHNO1molKOH

=2molHNO

3molHNO inicial 2molHNO gastado =1molHNO sobrante

2molKOH1molKNO1molKOH

=2molKNO

TantoHNO comoKNO3sonelectrólitosfuertesqueendisoluciónacuosaseencuentrancompletamentedisociadoseniones:

HNO (aq)H (aq)+NO (l)

KNO (aq)K (aq)+NO (l)

Lasconcentracionesmolaresdetodaslasespeciesiónicasresultantesdelareacciónson:

H =1molHNO

800mLdisolucion1molH1molHNO


=1,25M

K =2molKNO3

800mLdisolucion1molK+

1molKNO31000mLdisolucion1Ldisolucion

=2,5M

NO =1molHNO

800mLdisolucion1molNO1molHNO


+

+2molKNO

800mLdisolucion1molNO1molKNO


=3,75M


7.108.¿CuántosmLde 0,1Mpuedenneutralizarsecon40mLdeNaOH0,1M?a)20mLb)40mLc)10mLd)80mL


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyH SO es:



ElnúmerodemmolesdeNaOHaneutralizares:


=4mmolNaOH

RelacionandoNaOHydisolucióndeH SO :

4mmolNaOH1mmolH SO 2mmolNaOH

1mLH SO 0,1M0,1mmolH SO

=20mL 0,1M


7.109.Delassiguientesafirmacionesseñalelacorrecta:a)Elreactivolimitanteenunareacciónquímicaessiempreelquestáenfasesólida.b)Lamolaridadylamolalidadnocoinciden.c)100gdeunreactivoAsiemprereaccionancon100gdeunreactivoB,paraformar200gdeunproductoC.d)Elrendimientodeunareacciónestárelacionadoconlosbeneficioseconómicosobtenidosdelosproductosdelareacción.


a)Falso.El estadodeagregacióndeunasustanciano tienenadaquever conqueseaelreactivolimitantedeunareacción.

b)Verdadero.Molaridad ymolalidad no coinciden ya que en su expresiónmatemáticahacenreferenciaadiferentescantidadeseneldenominador.

c) Falso. La ley de conservación de lamasa siempre se cumple, pero hay que tener encuentalaestequiometríadelareacción.

d)Falso.Elrendimientodeunarelaciónestárelacionadoconlascantidadesdeproductoobtenidorealmenteydeproductoquesedebíahaberobtenidoteóricamente.Dependedemúltiplesfactores:condicionesdepresiónytemperatura,estadodelosreactivos,tipodereactor,etc.


7.110. La cantidad de blenda (ZnS) de una riqueza del 72% que hace falta para obtener2 toneladasdeácido sulfúricodel90%, sabiendoqueenelprocesode tostación (indicadomásabajo)hayun40%depérdidasdeazufreenformadeSO2,es:a)3,54toneladasb)5,56toneladasc)4,12toneladasd)3,83toneladase)4,90toneladasDato.Procesodetostación:

2ZnS+3 2ZnO+2

2 + 2

+ (O.Q.N.Córdoba2007)

ElnúmerodemolesdeH SO aproducires:


2tH SO 90%106gH SO 90%1tH SO 90%

90gH SO


=18367molH SO

Lamasadeblendanecesariaes:

18367molH SO1molZnS1molH SO

97,4gZnS1molZnS

100gblenda72gZnS

1tblenda

106gblenda=2,48tblenda

Comoexistenunaspérdidasdel40%,elrendimientodelprocesoesel60%:

2,48tblenda100tblenda teorico60tblenda real

=4,14tblenda


7.111.Trasmezclarcarbonatodecalcioyaguadestiladayagitar,seobserva:a)Unadisoluciónanaranjada(naranjadeCassius).b)Quesedesprendeungasincoloronoinflamable.c)Eldesprendimientodehumosblancosdensos.d)Quesedepositaunsólidoblancoenelfondodelrecipiente.

(O.Q.L.Murcia2007)

Noseproduceningúntipodereacciónporloquehayquedescartarlaaparicióndecoloryeldesprendimientodegases.

El carbonato de calcio es insoluble en agua y tal como se mezcla con ésta y se agita,apareceturbidezquedesparececoneltiempoalprecipitarelsólidodecolorblancoenelfondodelrecipiente.


7.112. Indica cuál de las siguientes disoluciones neutralizará exactamente 25mL de unadisolución1Mdehidróxidodesodio:a)20mLdeácidoclorhídrico2Mb)30mLdeácidoacético1,5Mc)15mLdeácidonítrico2,5Md)10mLdeácidosulfúrico1,25M


ElnúmerodemmolesdeNaOHaneutralizares:

25mLNaOH1M1mmolNaOH1mLNaOH1M

=25mmolNaOH

a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHCles:


RelacionandoNaOHydisolucióndeHCl:

25mmolNaOH1mmolHCl1mmolNaOH

1mLHCl2M2mmolHCl

=12,5mLHCl2M

b) Falso. La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entre NaOH yCH COOHes:

CH COOH(aq)+NaOH(aq)CH COONa(aq)+H O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeCH COOH:


25mmolNaOH1mmolCH COOH1mmolNaOH

1mLCH COOH1,5M1,5mmolCH COOH

=16,7mLCH COOH1,5M

c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHNO es:

HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeHNO :

25mmolNaOH1mmolHNO 1mmolNaOH

1mLHNO 2,5M2,5mmolHNO

=10mLHNO 1,5M

d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyH SO es:


RelacionandoNaOHydisolucióndeH SO :

25mmolNaOH1mmolH SO 2mmolNaOH


=10mL 1,25M


7.113.Señalacuálessonlosproductosdereacciónentremonohidrógenocarbonatodecalcioyácidoclorhídrico:a) + + b) + +COc) + + +H2d) + +

(O.Q.L.Madrid2007)

Se trata de una reacción ácido‐base entre el ácido clorhídrico y el monohidrógenocarbonatodecalcio,Ca HCO ,quesecomportacomobase.

Estasreaccionessondedobledesplazamientoporloqueseformaránclorurodecalcioyácidocarbónico.Elácidocarbónicoesunácidoinestablequesedescomponeendióxidodecarbonoyagua.Laecuaciónquímicaajustadaes:

2HCl(aq)+ (s) (aq)+2 (g)+2 (l)


7.114.Sisequemaporcompletounatoneladadelassiguientessustancias,¿cuálemitemenosdióxidodecarbonoalaatmósfera?a)Metanob)Carbónconunariquezadel65%c)Etanold)Acetileno

(O.Q.L.Madrid2007)

a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es:


RelacionandoelcombustibleconelCO producido:


1tCH106gCH1tCH

1molCH16gCH

1molCO1molCH

44gCO1molCO

1tCO

106gCO=2,8tCO

b)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón,C,es:

C(s)+O (g)CO (g)


1tcarbon65tC

100tcarbon106gC1tC

1molC12gC

1molCO1molC

44gCO1molCO

1tCO

106gCO=2,4tCO

c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletanol,C H OH,es:

C H OH(l)+3O (g)2CO (g)+3H O(l)


1tC H OH106gC H OH1tC H OH

1molC H OH46gC H OH

2molCO

1molC H OH44gCO1molCO

1tCO

106gCO=1,9t

d)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetileno,C H ,es:

2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l)


1tC H106gC H1tC H

1molC H26gC H

2molCO1molC H

44gCO1molCO

1tCO

106gCO=3,4tCO


7.115.Sedisuelveunamuestradelentejasdesosa,NaOH,en500,0mLde .Sevaloraunaporciónde100,0mLdeestadisoluciónysenecesitan16,5mLdeHCl0,050Mparaalcanzarelpuntodeequivalencia.¿CuántosmolesdeNaOHhabíapresentesenladisolucióninicial?a)4,125·10 molb)8,25·10 molc)0,825mold)0,4125mol

(O.Q.L.Madrid2007)


HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)

ElnúmerodemolesdeNaOHqueseconsumenenlavaloraciónes:


103mLHCl0,050M1molNaOH1molHCl

=8,25·10 molNaOH

Suponiendo que al disolver el NaOH no se produce variación apreciable de volumen yrelacionando losmoles deNaOH contenidos en la aliquota con los que contiene toda ladisolución:

500,0mLNaOH8,25·10 molNaOH

aliquota

aliquota100,0mLNaOH

=4,125·10 molNaOH



7.116.Si6,4gdeazufrereaccionancon11,2gdehierropara formar17,6gdesulfurodehierro(II),¿quécantidaddeFeSseformaráapartirde50gdehierroy50gdeazufre?a)100gb)87,6gc)137,2gd)78,6g


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelFeSes:

Fe(s)+S(s)FeS(s)

Lasrelacionesestequiométricaymásicainicialson,respectivamente:

11,2gFe6,4gS

=1,7550gFe50gS

=1

Comoseobserva, larelaciónmásicaobtenidaesmenorque1,75loquequieredecirquesobraS,portantoFeeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeFeSformada:

50gFe17,6gFeS11,2gFe

=78,6gFeS


7.117.Enlareacción,atemperaturaambiente:

+2HCl + + ¿CuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA?a)Unmolde produceunmolde .b)Seproducen22,4Lde pormolde .c)Eloxígenosereduce.d)Elhidrógenoseoxida.

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción.

b)Falso.AtemperaturaambienteelH Oqueseformaeslíquida.

c‐d)Falso.Setratadeunareacciónácido‐base,enlaqueelHCleselácidoyelCO eslabase.


7.118. Una muestra de 0,1131 g del sulfato reacciona con en exceso,produciendo0,2193gde .¿CuáleslamasaatómicarelativadeM?a)23,1b)24,3c)27,0d)39,2e)40,6

(O.Q.N.Castellón2008)

RelacionandoBaSO conMSO :


1molMSO1molBaSO

(96+x)gMSO1molMSO

=0,1131gMSO


Seobtiene,x=24,3g.


7.119.Elmineralbauxita(dondeel50%enmasaes )seutilizapara laobtencióndealuminiosegúnlasiguientereacciónsinajustar:

+C→Al+ .Indicalacantidaddemineralquehacefaltaparaobtener27gdealuminio:a)7gb)28,6gc)102gd)51g

(O.Q.L.Murcia2008)


2Al O (s)+3C(s)4Al(s)+3CO (g)

RelacionandoAlconbauxita:

27gAl1molAl27gAl

2molAl O 4molAl

102gAl O 1molAl O

100gbauxita50gAl O

=102gbauxita


7.120.Siseañadenunaspocaspartículasdecarbonatodecalcioaunadisolucióndiluidadeácidoclorhídrico:a)Flotarán.b)Sedesprenderánburbujas.c)Seiránalfondo.d)Ladisoluciónviraráalamarillopálido.

(O.Q.L.Murcia2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es:


Como se observa en esta reacción se forma un gas ( ), por tanto, se observará eldesprendimientodeburbujas.


7.121.Lacantidaddeaguaqueseobtendráalprovocar lacombustióncompletade8gdemetanoes:a)8gb)9gc)18gd)19g

(O.Q.L.Murcia2008)



RelacionandoCH conH O:

8gCH1molCH16gCH

2molH O1molCH

18gH O1molH O

=18g



7.122.Calculaelvolumendehidrógeno,medidoencondicionesnormales,seobtienecuandoseañadeunexcesodedisolucióndeácidosulfúricodel98%ydensidad1,8g/mLa5gdecobreconformacióndeunasalcúprica.a)0,88Lb)3,52Lc)1,76Ld)Nosepuedesabersinconocerelvolumendeácidosulfúrico.


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCuyH SO es:

2H SO (aq)+Cu(s)CuSO (aq)+SO (g)+2H O(l)

Comoseobserva,nosedesprendeH enestareacciónyaqueelcobre(E° / )=0,34VnoescapazdereduciralosionesH procedentesdelH SO (E° / )=0V.

Nohayningunarespuestacorrecta.

7.123.¿Cuálesdelassiguientespropiedadesdelaluminioesunapropiedadquímica?a)Densidad=2,7g/ .b)Reaccionaconeloxígenoparadarunóxidometálico.c)Puntodefusión=660°C.d)Buenconductordelaelectricidad.


Ladensidad,elpuntodefusiónylaconductividadeléctricasonpropiedadesfísicas.

Lareactividadquímica,enestecaso,conelO esunapropiedadquímica


7.124.Cuandosecalientan50,0gde (s)seproducelareacción:

(s) (s)+ (g)+ (g)Serecogenlosgasesenunrecipientede5,0La150°C.Lapresiónparcialdel será:a)1,67atmb)3,34atmc)0,834atmd)0,591atm

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Madrid2008)


2NaHSO (s)Na SO (s)+SO (g)+H O(g)

ElnúmerodemolesdeSO obtenidoses:

50gNaHSO1molNaHSO 104gNaHSO

1molSO

2molNaHSO=0,24molSO

Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporelgases:

p=0,24mol 0,082atm·L·mol ·K 150+273 K

5L=1,67atm



7.125. Los vehículos espaciales utilizan normalmente para su propulsión un sistema decombustible/oxidante formado por N,N‐dimetilhidracina, , y tetróxido dedinitrógeno, ,líquidos.Sisemezclancantidadesestequiométricasdeestoscomponentes,seproducenúnicamente , y en fasegas.¿Cuántosmolesde seproducenapartirde1molde ?a)1b)2c)4d)8

(O.Q.L.Madrid2008)

Deacuerdocon la leydeconservaciónde lamasa,sielreactivo CH NNH contiene2molesdeC,porcadamoldeestasustanciaseobtendrán2molesde .

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndadaes:

CH NNH (l)+2N O (l)3N (g)+2CO (g)+4H O(g)


7.126.Sisehacenreaccionardeformacompleta14,0gde y10,0gde ,despuésde lareacciónquedaránenelrecipiente:a) y b) y c) y d)Solamente

(O.Q.L.Madrid2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es:

2H (g)+O (g)2H O(l)

Larelaciónmolares:

14gH 10gO

1molH 2gH

32gO 1molO

=22,4

Larelaciónmolaresmayorque2,loquequieredecirquesobra yqueO eselreactivolimitantequedeterminalacantidadde quequedaalfinaldelareacción.


7.127.Semezclan250mLdeunadisolucióndehidróxidodesodio0,5Mcon300mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,2M.Indicaquesedeberíahacerparaneutralizarladisoluciónresultante:a)Añadir12,5mLdeácidosulfúrico0,2Mb)Añadir5,8mLdeácidosulfúrico0,2Mc)Añadir6,8mLdehidróxidodesodio0,5Md)Añadir14,6mLdehidróxidodesodio0,5M


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:


Elnúmerodemmolesdereactivosaneutralizares:



=125mmolNaOH

300mLH SO 0,2M0,2mmolH SO1mLH SO

=60mmolH SO

125mmolNaOH60mmolH SO

=2,1

Como la relaciónmolar esmayorque2, quieredecirquesobraNaOH y queesprecisoañadirH SO paraconseguirlacompletaneutralizacióndelreactivosobrante.

RelacionandoH SO conNaOH:

60mmolH SO2mmolNaOH1mLH SO

=120mmolNaOH

125mmolNaOH inicial –120mmolNaOH gastado =5mmolNaOH sobrante

ElvolumendedisolucióndeH SO 0,2Maañadires:

5mmolNaOH1mmolH SO2mmolNaOH


=12,5mL 0,2M


7.128.Sehacenreaccionar10gdecincconácidosulfúricoenexceso.Calculaelvolumendehidrógenoqueseobtiene,medidoa27°Cy740mmHg.a)5,3Lb)7,0Lc)3,8Ld)4,5L

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)



ElnúmerodemolesdeH obtenidoses:

10gZn1molZn65,4gZn

1molH1molZn

=0,15molH

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:

V=0,15mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

740mmHg760mmHg

1atm=3,8L


7.129.Una sosacáusticacomercialcontienehidróxidode sodioe impurezasqueno tienencarácterácido‐base.Sedisuelven25,06gsosacáusticacomercialenaguahastaobtenerunvolumentotalde1Ldedisolución.Sevaloran10mLdeestadisoluciónysegastan11,45mLdeácido clorhídrico0,5M.Calcula elporcentaje enmasadehidróxidode sodiopuroquecontienelasosacáusticacomercial.a)98,35%b)75,65%c)91,38%d)100%





LamasadeNaOHqueseconsumeenlavaloraciónes:


103mLHCl0,5M1molNaOH1molHCl

40gNaOH1molNaOH

=0,229gNaOH

Relacionando la masa de NaOH contenida en la aliquota con la que contiene toda ladisolución:

1000mLdisolucion0,229gNaOHaliquota

aliquota

10mLNaOH=22,9gNaOH

Lariquezadelamuestraes:

22,9gNaOH25,06gsosa

100=91,38%NaOH


7.130.Sisehacenreaccionar7,5molesde y6molesdeAlparaformar ,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)ElreactivolimitanteeselAl.b)SobraunátomodeAl.c)Sobraunmolde .d)Seformaráncomomáximo5molesde .


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles:

3Cl (g)+2Al(s)2AlCl (s)

a‐c)Falso.Larelaciónmolar

7,5molCl 6molAl

=1,25

Como la relación molar es menor que 1,5 quiere decir que sobra Al y que es elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado.

b)Falso.Lacantidadesmuypequeña,resultaabsurdo.

d)Verdadero.

7,5molCl2molAlCl3molCl

=5molAlCl


7.131.¿Cuálde lassiguientesdisolucionesdeNaOHneutralizaríatotalmente10mLdeunadisolución 0,15M?a)10mLdedisolución0,15Mb)20mLdedisolución0,10Mc)10mLdedisolución0,30Md)5mLdedisolución0,30M



LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:


ElnúmerodemmolesdeH SO aneutralizares:

10mLH SO 0,15M0,15mmolH SO 1mLH SO 0,15M

=1,5mmolH SO

ElnúmerodemmolesdeNaOHnecesariosparaneutralizarelH SO es:

1,5mmolH SO2mmolNaOH1mmolH SO

=3,0mmolNaOH

ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosencadaunadelasdisolucionespropuestases:

a)10mLdedisolución0,15M


=1,5mmolNaOH

b)20mLdedisolución0,10M


=2,0mmolNaOH

c)10mLdedisolución0,30M


=3,0mmolNaOH

d)10mLdedisolución0,30M


=1,5mmolNaOH


7.132.¿Cuántosmolesdeaguasepueden formarcuandoreaccionan3molesdehidrógenomoleculardiatómicocon1moldeoxígenomoleculardiatómico?a)1moldeaguab)2molesdeaguac)3molesdeaguad)4molesdeagua


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es:

2H (g)+O (s)2H O(l)

Larelaciónmolares:

3molH1molO

=3

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraH yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada.

RelacionandoO conH O:


1molO2molH2O1molO

=2molH2O


7.133.Seutilizaunadisoluciónde 0,25Mparavalorar20mLdeunadisolucióndepor0,3M.¿CuántosmLsonnecesariosparalavaloración?

a)24mLb)15mLc)48mLd)3mL

(O.Q.L.LaRioja2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClO yCa OH es:

2HClO (aq)+Ca OH (aq)Ca ClO (aq)+2H O(l)

RelacionandommolesdeCa OH conHClO es:

20mLCa OH 0,3M0,3mmolCa OH1mLCa OH 0,3M

2mmolHClO1mmolCa OH

=12mmolHClO

12mmolHClO1mLHClO 0,25M0,25mmolHClO

=48mL 0,25M


7.134.Lareacción:

+2 2HCl+ esunareacciónde:a)Precipitaciónb)Ácido‐basededesplazamientoc)Redoxd)Ácido‐basedeneutralización.

(O.Q.L.LaRioja2008)

a)Falso.Nosetratadeunareaccióndeprecipitaciónyaqueseformaningunasustanciasólida.Seríanecesariaqueelenunciadoproporcionaralosestadosdeagregacióndetodaslassustancias.

b)Verdadero. Se trata de una reacción de desplazamiento ya que el ácidomás fuerte,HNO ,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones.

c)Falso.Nosetratadeunareacciónredoxyaqueningúnelementodelosreactivoscambiasunúmerodeoxidación.

d)Falso.Nosetratadeunareaccióndeneutralizaciónyaquelosdosácidosqueaparecensonfuertes.


7.135.¿Cuántosgramosde (g)seproducenalhacerreaccionar2,50gdeAlcon100mLdedisolucióndeHCl2,00M?a)0,20gb)0,10gc)0,28gd)6,67·10 ge)9,26·10 g

(O.Q.N.Ávila2009)


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyAles:

2Al(s)+6HCl(aq)2AlCl (aq)+3H (g)


2,50gAl1molAl27gAl

=0,093molAl

100mLHCl2M2molHCl

10 mLHCl2M=0,2molHCl

0,2molHCl0,093molAl

=2,2

Como la relaciónmolar esmenorque3quieredecirque sobraAl, por loqueHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH formado:


2gH1molH

=0,20g


7.136.Elciclohexanol, (l),calentadoconácidosulfúricoofosfórico,setransformaen ciclohexeno, (l). Si a partir de 75,0 g de ciclohexanol se obtienen 25,0 g deciclohexeno,deacuerdoconlasiguientereacción:

(l) (l)+ (l)¿Cuálhasidoelrendimientodelareacción?a)25,0%b)82,0%c)75,5%d)40,6%e)33,3%

(O.Q.N.Ávila2009)

LamasadeC H quesedeberíaobtenerapartirde75gdeC H OHes:

75gC H OH1molC H OH100gC H OH

1molC H

1molC H OH82gC H1molC H

=61,5gC H


η=25,0gC H real61,5gC H teorico

100=40,6%


7.137. ¿Qué volumen de 0,50 M es necesario para neutralizar 25,0 mL de unadisoluciónacuosadeNaOH0,025M?a)0,312mLb)0,625mLc)1,25mLd)2,50mLe)25,0mL

(O.Q.N.Ávila2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreH SO yNaOHes:



RelacionandommolesdeNaOHconH SO es:


1mmolH SO2mmolNaOH

=0,3125mmolH SO

0,3125mmolH SO1mLH SO 0,50M0,50mmolH SO

=0,625mL 0,50M



Al+ ¿Cuálserálasumadeloscoeficientescuandoestécompletamenteajustada?a)9b)7c)5d)4

(O.Q.L.Murcia2009)

Laecuaciónquímicaajustadaes:

4Al+3O 2Al O

Lasumadeloscoeficientesestequiométricoses9.



+ + ¿Cuáleslacantidaddeoxígenonecesariaparareaccionarcompletamentecon1molde ?a)2molesb)2átomosc)2gramosd)2moléculas

(O.Q.L.Murcia2009)



Reacciona1moldeCH con2molesdeO .


7.140. 100 mL de 0,1 M de sulfuro de sodio reaccionan con un volumen (V) dedisoluciónde 0,1Mparaformar .SeñaleelvalordeVparaesteproceso:a)100mLb)50mLc)200mLd)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses:

2AgNO (aq)+Na S(aq)2NaNO (aq)+Ag S(s)

ElnúmerodemmolesdeNa Ses:


100mLNa S0,1M0,1mmolNa S1mLNa S0,1M

=10mmolNa S

RelacionandoNa SconAgNO es:

10mmolNa S2mmolAgNO1mmolNa S

1mLAgNO 0,1M0,1mmolAgNO

=200mL 0,1M


7.141.Cuandosemezclaunadisolucióndeclorurodesodioconotradenitratodeplata:a)Apareceunprecipitadoblanco.b)Sedesprendeungasverdosomuyirritante.c)Ladisolucióntomauncolorrojopúrpura.d)Elvasosecalientamucho.

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es:

NaCl(aq)+AgNO (aq)AgCl(s)+NaNO (aq)

ComoseobservaenestareacciónseformaunprecipitadodecolorblancodeAgCl.


7.142.Si semezclaunvolumendedisolución0,2molardeácidoclorhídricoconelmismovolumendedisolución0,2Mdehidróxidodesodio,ladisoluciónresultantees:a)0,2molarenclorurodesodiob)0,1molarenácidoclorhídricoc)0,1molarenhidróxidodesodiod)0,0000001molaren +.

(O.Q.L.Murcia2009)



Comosehacenreaccionarvolúmenesigualesdedisolucionesdelamismaconcentraciónycomolaestequiometríaes1:1,setratadecantidadesestequiométricasy losreactivosseconsumencompletamente.

Elnúmerodemolesdeproductoformadoseráelmismoqueeldelosreactivos,perocomoel volumen final de disolución es el doble, la concentración de la disolución de NaClformadoserálamitad,enestecaso0,1M.

Ningunadelasrespuestasdadasescorrecta.

7.143.Semezclalamismacantidaddemasadeyodoydecinc,reaccionandoambosparadaryodurodecinc.Elexcesodecincserá:a)61%b)74,2%c)25,7%d)39%

(O.Q.L.Madrid2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreI yZnes:

I (s)+Zn(s)ZnI (s)


Partiendode100gdecadaelemento:

100gI1molI254gI

1molZn1molI

65,4gZn1molZn

=25,7gZn

LacantidaddeZnenexcesoes:

100gZn inicial –25,7gZn reaccionado =74,2gZn exceso

Comosehapartidode100gdeZn,lacantidadenexcesocoincideconelporcentaje.


7.144.El que losastronautasexhalanalrespirarseextraede laatmósferade lanaveespacialporreacciónconKOHsegúnelproceso:

+2KOH + ¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH?a)0,393kgb)0,786kgc)0,636kgd)0,500kg

(O.Q.L.Madrid2009)

RelacionandoCO conKOH:

1kgKOH103gKOH1kgKOH

1molKOH56,1gKOH

1molCO2molKOH

44gCO1molCO

1kgCO

103gCO=0,392kg


7.145.Lareacciónentreelácidonítricoylaplatametálicaes:a)Transferenciaprotónicab)Transferenciaelectrónicac)Hidrólisisd)Precipitación

(O.Q.L.Madrid2009)

En la reacción entre un ácido, HNO , y unmetal, Ag, siempre se forma la sal de ambassustancias,AgNO .Comoseobserva:

AgAg +e (oxidación)

Setratadeunatransferenciaelectrónica.


7.146. Unamuestra de 0,243 g demagnesio reacciona con 0,250 g de nitrógeno dandonitruro demagnesio.Después de la reacción quedan 0,159 g de nitrógeno, ¿quémasa denitrurodemagnesiodehaformado?a)0,402gb)0,334gc)0,091gd)0,652g


Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa:

m inicial + mN(inicial –mN sobrante =mnitrurodemagnesio formado


Sustituyendo:

m formado =0,243g+ 0,250g–0,159g =0,334g


7.147.En lapruebadeunmotor, la combustiónde1L (690 g)deoctano endeterminadascondiciones,produce1,5kgdedióxidode carbono. ¿Cuál es el rendimientoporcentualde lareacción?a)35,2%b)65,5%c)94,0%d)69,0%e)70,4%

(O.Q.N.Sevilla2010)


2C H (g)+25O (g)16CO (g)+18H O(l)

LamasadeCO quesedebeobteneres:

690gC8H181molC8H18114gC8H18

16molCO2molC8H18

44gCO1molCO

=2131gCO


η=1500gCO real2131gCO teorico

100=70,4%


7.148.Sehacereaccionaruntrozodetizacon6,5gdeHCl(aq)diluidoyseproducen2,3gde (g).Sabiendoqueel eselúnicocomponentede la tizaquereaccionaconelHCl,

¿cuáleselporcentajeenmasade quecontienelatiza?a)15,6%b)80,4%c)40,2%d)31,1%e)62,2%

(O.Q.N.Sevilla2010)



LamasadeCaCO quecontienelatizaes:

2,3gCO21molCO244gCO2

1molCaCO1molCO2

100gCaCO1molCaCO

=5,23gCaCO

Expresadoenformadeporcentaje:

5,23gCaCO6,5gtiza

100=80,4%



7.149.Elsulfatodesodioseobtieneporreacciónentre:a) (s)yNaBr(aq)b) (l)yNaCl(s)c) (s)y (l)d) (g)yNaOH(s)

(O.Q.L.Murcia2010)

Setratadeunareaccióndedesplazamientoyaqueelácidomásfuerte,H2SO4,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentre yNaCles:

H SO (l)+2NaCl(s)Na SO (aq)+2HCl(g)


7.150.Sisecalcina1,6gdeunamezcladecloratodepotasioycloratodesodio,quedaunresiduosólidodeclorurodepotasioyclorurodesodiode0,923g.¿Cuáleselporcentajedecloratodepotasiodelamuestrainicial?a)75%b)25%c)45%d)20%

(O.Q.L.Madrid2010)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesaladescomposicióntérmicadelassalesson:


2NaClO (s)2NaCl(s)+3O (g)

Llamandoxeya lasmasasdeKClO yNaClO ,respectivamente,sepuedenplantear lassiguientesecuaciones:

xgKClO +ygNaClO =1,6gmezcla

xgKClO1molKClO122,6gKClO

1molKCl1molKClO

74,6gKCl1molKCl

+

+ygNaClO1molNaClO106,5gNaClO

1molNaCl1molNaClO

58,5gNaCl1molNaCl

=0,923gresiduo

Resolviendoelsistemaformadoporestasecuacionesseobtiene:

x=0,72gKClO

Elporcentajeenmasaenlamezclaes:

0,72gKClO 1,6gmezcla

100=45%


7.151.¿Cuál lassiguientesreaccionesquímicasnorepresentaunpeligropara laatmósferaterrestre?a)2Fe+3/2 (s)b)C+ (g)c)C+½ CO(g)d)2 + 2 (g)

(O.Q.L.Madrid2010)


a)Verdadero.Seformaunsólidoquenopuedecontaminarlaatmósfera.

b)Falso.SeformaCO (g)quecontribuyealefectoinvernadero.

c)Falso.SeformaCO(g)queestóxico.

d)Falso.SeformaH O(g)quecontribuyealefectoinvernadero.


7.152. Una muestra de 0,738 g del sulfato reacciona con en exceso,produciendo1,511gde .¿CuáleslamasaatómicaM?a)26,94g/molb)269,4g/molc)17,83g/mold)21,01g/mol

(O.Q.L.Madrid2010)

RelacionandoBaSO conM SO :


1molM SO3molBaSO

(3·96+2x)gM SO

1molM SO=0,738gM SO

Seobtiene,x=26,92g.


(CuestiónsimilaralapropuestaenCastellón2008).

7.153.Cuandosehacenreaccionar10gdedihidrógenoy10gdedioxígenoseobtienen:a)Unmoldeaguab)20gdeaguac)30gdeaguad)3,76·10 moléculasdeagua



2H (g)+O (g)2H O(l)


10gH1molH2gH

=5,0molH

10gO1molO32gO

=0,31molO

5,0molH0,31molO

=16

Como la relaciónmolar esmayor que2 quiere decir que sobraH , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:


=0,62molH O


=11,2gH O

0,62molH O6,022·10 moleculasH O

0,62molH O=3,76· moléculas



(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997,Baleares2007yMadrid2010).

7.154.Paralareacción:

2X+3Y3Zlacombinaciónde2,00molesdeXcon2,00molesdeYproduce1,75molesdeZ.¿Cuáleselrendimientodeestareacciónen%?a)43,8%b)58,3%c)66,7%d)87,5%

(O.Q.L.LaRioja2010)

Larelaciónmolares:

2,00molY2,00molX

=1

Como la relaciónmolar esmenor que 1,5 quiere decir que sobra X, por lo queYeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeZformada:

2,00molY3molZ3molY

=2,00molZ


η=1,75molZ real2,00molZ teorico

100=87,5%


7.155. ¿Cuántosmoles de (g) se producen por descomposición de 245 g de clorato depotasio?

2 (s)2KCl(s)+3 (g)a)1,50b)2,00c)2,50d)3,00

(O.Q.L.LaRioja2010)

RelacionandoKClO yO :

245gKClO1molKClO 122,6gKClO

3molO

2molKClO =3,00mol


7.156.Enunareacciónquímica:a)Lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable.b)Elnúmerototaldeátomosdecadaelementovaría.c)Elnúmeroatómicodeloselementosqueintervienenenlareacciónsemodificadurantelamisma.d)Lamasadelassustanciasdependedelmétododepreparación.


a)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable.


b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.


7.157.Elhidrógenoyeloxígenoseencuentranformando enlarelaciónenpeso1/8.Sisepreparaunareacciónentre0,18gdehidrógenoy0,18gdeoxígeno:a)Partedeloxígenoquedarásinreaccionar.b)Partedelhidrógenoquedarásinreaccionar.c)Todoelhidrógenoquedarásinreaccionar.d)Todoelhidrógenoreaccionaráconeloxígeno.


Larelaciónmásicaquesetienees:

0,18gO0,18gH

=1

Como la relaciónmásica es<8quieredecirquesobra , por loqueO es el reactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada.


7.158. Unamuestra de 0,32126 g de ácidomalónico, , requiere 26,21mL de unadisolucióndeNaOH(aq)para llevaracabode formacompleta lasíntesisde y

.¿CuáleslamolaridaddelNaOH(aq)?a)0,2649Mb)3,7512Mc)0,3751Md)2,6490M


Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreelácidomalónico,ácidodicarboxílico,H C O ,yNaOHes:

H C O (aq)+2NaOH(aq)Na H C O (aq)+2H O(l)

ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar:

0,32126gH C O26,21mLNaOH(aq)

10 mgH C O1gH C O

1mmolH C O104mgH C O

2mmolNaOH1mmolH C O

=0,2375M


7.159.Dadalaecuación:

2 (s)2KCl(s)+3 (g)Unamuestrade3,00gde sedescomponeyeloxígenoserecogea24,0°Cy0,982atm.¿Quévolumendeoxígenoseobtienesuponiendounrendimientodel100%?a)304mLb)608mLc)911mLd)1820mLe)2240mL

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Asturias2011)

ElnúmerodemolesdeO queseobtieneapartirdelsólidoes:


3,00gKClO1molKClO 122,6gKClO

3molO

2molKClO =0,0367molO


V=0,0367mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 24+273 K

0,982atm1000mL

1L=910mL


7.160.Sisemezclan200mLdeunadisolucióndenitratodeplomo(II)0,2Mconotros200mLdeunadisolucióndesulfatodesodio0,3M,seformancomoproductossulfatodeplomo(II)insolubleyotroproductosoluble,nitratodesodio.Laconcentracióndelsulfatodesodioquesobraes:a)0,02Mb)0,05Mc)0,2Md)Nada,estánenlasproporcionesestequiométricasadecuadas.


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentrePb NO yNa SO es:

Pb NO (aq)+Na SO (aq)2NaNO (aq)+PbSO (s)


200mLNa SO 0,3M0,3mmolNa SO1mLNa SO 0,3M

=60mmolNa SO

200mLPb NO 0,2M0,2mmolPb NO1mLPb NO 0,2M

=40mmolPb NO

Larelaciónmolares:

60mmolNa SO40mmolPb NO

=1,5

Comolarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquesobraNa SO yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNa SO sobrante:

40molPb NO1mmolNa SO1molPb NO

=40mmolNa SO

60mmolNa SO inicial −40Na SO gastado =20Na SO sobrante

Considerandovolúmenesaditivoslaconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:

20mmolNa SO200+200 mLdisolucion

=0,05M


7.161.Siaunadisolucióndesulfatodesodioseleadicionaotradeclorurodebario:a)Sedesprendeungastóxicodecolorverde.b)Sehueleintensamenteaazufre.c)Apareceunprecipitadoblanco.d)Sedesprendemuchocalor.

(O.Q.L.Murcia2011)


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBaCl yNa SO es:

BaCl (aq)+Na SO (aq)2NaCl(aq)+BaSO (s)

Setratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadode decolorblanco.


7.162.Aldesmontarelcalentadordeaguaquellevaunalavadorasehaencontradoqueestárecubiertodeunacapablancaquesedesealimpiaryqueestáconstituidaporcarbonatodecalcio.Sepuededecirque:a)Elcolordecarbonatodecalcioesamarillo.b)Laúnicasoluciónserárestregarfuertementeconunestropajo.c)SeconsiguelimpiarsiseintroduceenunadisolucióndeNaOH.d)Convinagreypacienciaseconsigueeliminarlasustancia.

(O.Q.L.Murcia2011)

La ecuaciónquímica ajustada correspondiente a la reacción entre vinagre, acido acético(CH COOH)yCaCO es:

2CH COOH(aq)+CaCO (s)Ca CH COO (aq)+CO (g)+H O(l)

SetratadeunareaccióndeneutralizaciónentreelácidoCH COOHylabaseCaCO quesedisuelveypasaaformarlasalCa CH COO quequedaendisoluciónacuosa.


7.163.Lacombustióndelpropanoloriginaeldióxidodecarbonosegún:a)C3H7OH+2,5 3 +4 b)C3H7OH+4,5 3 +4 c)3 +4 C3H7OH+4,5 d)C3H7OH+2 +5

(O.Q.L.Murcia2011)

LacombustióndeloshibrocarburosysusderivadosoxigenadosproduceCO (g)yH O(l).Enelcasodelpropanol,C3H7OH,laecuaciónajustadacorrespondienteasucombustiónes:

C3H7OH(l)+92O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)


7.164.Unamuestrade6,25gdecincreaccionacon1,20gdefósforodandofosfurodecinc.Despuésdelareacciónquedan2,46gdecinc,¿quémasadefosfurodecincdehaformado?a)2,50gb)5,00gc)3,33gd)7,50g


Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa:

m (inicial)+ m (inicial)–m (sobrante) =m (formado)

Sustituyendo:

m (formado)=1,20g+ 6,25g–2,46g =5,00g




7.165.CuandosemezclaKOH(s)con (s)seproduceungas.¿Quégases?:a) b) c)HCld)


Se tratadeuna reacciónácido‐basey laecuaciónquímicaajustadacorrespondiente a lamismaes:

KOH(s)+NH Cl(s)NH (g)+KCl(s)+H O(g)

Elgasquesedesprendeesel .


7.166.Delossiguientesmetales¿cuálreaccionarámásviolentamenteconelagua?a)Cab)Kc)Mgd)Na


Losmetalesalcalinosyalcalinotérreossonexcelentesreductoresyreaccionanfácilmenteconelagua.

Lareaccióndelosalcalinosesviolenta,sobretodoenelcasodelKqueencontactoconelaguaestallalanzandollamasdecolorvioletaentodaslasdirecciones.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteaestareacciónes:

2K(s)+2H O(l)2KOH(aq)+H (g)


7.167. La combustión completa del isooctanose produce según la siguiente reacción (sinajustar):

+ + ¿Quévolumende medidoa60°Cy750mmHgseproduceporlacombustiónde100gdeestehidrocarburo?a)0,256Lb)194Lc)35,0Ld)39,9Le)219L

(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)(O.Q.N.ElEscorial2012)


2C H (l)+25O (g)16CO (g)+18H O(l)

ElnúmerodemolesdeCO queseproducenes:


100gC H1molC H114gC H

8molCO1molC H

=7molCO

ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoporlosmolesdeCO :

V=7mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 60+273 K

750mmHg760mmHg1atm

=194L


7.168.Cuandoseirradiadióxigenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono:

3 (g)2 (g)Uncontenedorcondióxigenoa20°Cy800mmHgdepresión, se irradiaduranteunciertotiempoy lapresióndesciendea700mmHg,medidaa lamismatemperatura.Elporcentajededioxígenoqueseconvierteenozonoes:a)66,6%b)33,4%c)62,5%d)2,14%e)37,5%


Comosemantienenconstanteselvolumenylatemperaturadelrecipiente,elnúmerodemolesesdirectamenteproporcionalalapresión.Planteandolatablademoles(presiones):

O O ninicial 800 ntransformado x nformado ⅔xnfinal 800−x ⅔xntotal 800–x+⅔x=700

Elnúmerodemolesalfinales:

800–⅓x=700 x=300mmHgtransformados

Elporcentajecorrespondientees:

300mmHgO transformado800mmHgO inicial

100=37,5%


7.169.Loshidrurosiónicosreaccionanconelaguaylosproductosson:a)Disoluciónácidaydihidrógenogas.b)Disoluciónácidaydioxígenogas.c)Disoluciónbásicaydihidrógenogas.d)Disoluciónneutraydioxígenogas.e)Dioxígenoydihidrógeno.


Losmetalesalcalinosyalcalinotérreosformanhidrurosiónicosyestosreaccionanconelagua formando el hidróxido correspondiente (disolución básica) y desprendiendohidrógenogaseoso.

Lasecuacionesquímicascorrespondientesaestasreaccionesson:


NaH(s)+H O(l)NaOH(aq)+H (g)

CaH (s)+2H O(l)Ca OH (aq)+2H (g)


7.170.¿Cuálesdelossiguientesproductosquímicoscontribuyenenmayormedidaala“lluviaácida”?a)Residuosdeuranioradiactivos.b)Ozonoenlasuperficieterrestre.c)Cloroparadesinfeccióndeaguas.d)Fosfatosendetergentes.e)Óxidosdenitrógeno.


Losóxidosdenitrógeno(NO )queseformanenlosmotoresdecombustióncontribuyenalaformacióndelalluviaácida.Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesa lasreaccionesdeformacióndelamismason:

N (g)+O (g)2NO(g)

2NO(g)+O (g)2NO (g)

3NO (g)+H O(l)2HNO (aq)+NO(g)


7.171.Laconcentracióndebromuropresenteenladisoluciónresultantedemezclarunlitrodeunadisolución1molardebromurodepotasiocondoslitrosdeunadisolución1molardenitratodeplataes:a)0,3333molarb)1molarc)2molard)Bastantemenorque0,0001molar.

(O.Q.L.Murcia2012)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreKBryAgNO es:

KBr(aq)+AgNO (aq)KNO (aq)+AgBr(s)


1LKBr1M1molKBr1LKBr1M

=1molKBr

2LAgNO 1M1molAgNO1LAgNO 1M

=2molAgNO

Larelaciónmolares:

2molAgNO1molKBr

=2

Como la relaciónmolar esmayor que1 quiere decir que sobraAgNO y queKBreselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAgBrformado.

ElAgBresunsólidoinsolubleporloquelacantidaddeionbromuroquepermaneceendisoluciónesmuypequeña.



7.172. Cuando se hace pasar dióxido de carbono a través de una disolución que contienehidróxidodebario:a)Elgasquesalehueleahierbamojada.b)Ladisolucióncambiadelrosaalamarillo.c)Precipitaunsólidoblanco.d)Nopasanada.

(O.Q.L.Murcia2012)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCO yBa OH es:

CO (aq)+Ba OH (aq)BaCO (s)+H O(s)

Setratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadode decolorblanco.


7.173.Elrendimientoteóricodeunareacciónenfasegaseosadependedela:a)Estequiometríadelareacción.b)Presión.c)Temperatura.d)Cantidaddereactivolimitante.


Elreactivolimitantedeunareaccióndeterminalacantidaddeproductoformadoy,portanto,elrendimientodelareacción.



Mg(s)+2HCl(aq) (aq)+ (g)

¿Cuáleslamasademagnesioquereaccionacon25 deHCl2,5M?a)1,20gb)0,31gc)0,61gd)2,4g


RelacionandoHClconMg:

20cm HCl2,5M2,5mmolHCl1cm HCl2,5M

1mmolMg2mmolHCl

24,3mgMg1mmolMg

1gMg

10 mgMg=0,61gMg



2NaOH(aq)+ (aq) (aq)+2 (l)

¿CuáleselvolumendeNaOH0,5Mquereaccionaexactamentecon25 de 2M?a)100 b)200 c)50 d)25


ElnúmerodemmolesdeH SO aneutralizares:


25cm H SO 2M2mmolH SO 1mLH SO 2M

=50mmolH SO

RelacionandoH SO coNaOH:

50mmolH SO 2mmolNaOH1mmolH SO

1cm NaOH0,5M0,5mmolNaOH

=100 NaOH0,5M


7.176. ¿Cuántosmolesde se requierenparacompletar lacombustiónde2,2gde generando y ?a)0,05gb)0,15c)0,25d)0,50



C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)

RelacionandoC H conO :


5molO1molC H

=0,25mol


7.177.Parapreparar0,5Ldeunadisolucióndeamoniaco1,5Msehacereaccionarsuficientesulfatodeamonioconhidróxidodepotasio.Sielrendimientodelareacciónesdeun90%,lacantidaddesalnecesariaexpresadaengramoses:a)37,9b)42,1c)55,0d)75,7


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreKOHy NH SO es:

2KOH(aq)+ NH SO (aq)2NH (aq)+2H O(l)+K SO (aq)


0,5LNH 1,5M1,5molNH 1,5M1LNH 1,5M

1mol NH SO2molNH

=0,375mol NH SO

0,375mol NH SO132g NH SO1mol NH SO

=49,5g NH SO

Comoelrendimientodelprocesoesel90%:

49,5g NH SO100g NH SO teorico90g NH SO real

=55,0g



7.178.CasitodoelcarbóndehullaquesequemaenEE.UU.contienedel1al3%deazufre,elcualsehallageneralmenteformandopartedemineralescomolaspiritas( ).Durantelacombustióndelcarbón,esteazufreseconvierteendióxidodeazufresegúnlareacción:

4 +11 2 +8 Partedeestedióxidodeazufresufreenlaatmósferaunprocesocausantebásicamentede:a)Efectoinvernadero.b)Disminucióndelacapadeozono.c)Lluviaácida.d)Formacióndelacarboxihemoglobinaquedificultaeltransportedeoxígenoenlasangre.


Eldióxidodeazufre,SO ,procedentedelatostacióndeestosmineralessetransforma,enlaatmósfera,conlaayudadelaradiaciónsolarentrióxidodeazufre,SO ,deacuerdoconlasiguienteecuación:

2SO (g)+O (g) 2SO (g)

También puede transformarse mediante la reacción con el ozno troposférico según laecuación:

SO (g)+O (g)SO (g)+O (g)

Posteriormente, losóxidosdeazufreencontactoconelaguade lluvia formanlosácidoscorrespondientes:



Estefenómenoseconoceconelnombredela“lluviaácida”.


7.179.Eltrióxidodeazufreseobtieneporoxidacióndeldióxidodeazufresegúnlaecuación:

2 + 2 Si a partir de 16,0 g de unamuestra de se obtienen 18,0 g de , ¿cuál ha sido elrendimientodelproceso?a)70%b)80%c)90%d)100%

(O.Q.L.Galicia2012)

LamasadeSO quesedeberíadehaberobtenidoapartirde16,0gdeSO es:

16,0gSO1molSO64gSO

1molSO1molSO

80gSO1molSO

=20,0gSO


η=18,0gSO real20,0gSO teorico

100=90%


UV radiación


8.PROBLEMASdeREACCIONESQUÍMICAS

8.1.Unamuestragranuladadeunaaleaciónparaaviones(Al,MgyCu)quepesa8,72gsetrató inicialmente conunálcaliparadisolver el aluminio, y después conHClmuydiluidoparadisolverelmagnesiodejandounresiduodecobre.Elresiduodespuésdehervirloconálcalipesó2,10g,yelresiduoinsolubleenácidoapartirdelanteriorpesó0,69g.Determinalacomposicióndelaaleación.

(Canarias1997)

LamuestradealeaciónestáformadaporxgAlygMgzgCu

portanto,sepuedeescribirque:

x+y+z=8,72

AltratarlaaleaciónconálcalisedisuelveelAlqueseseparadelamezcla:

Al(s)+3OH (aq)Al OH (aq)


y+z=2,10x=6,62gAl

AltratarelresiduodeMgyCuconHClsedisuelveelMgqueseseparadelamezcla:

Mg(s)+2HCl(aq)MgCl (aq)+H (g)


z=0,69gCudedondey=1,41gMg

8.2. Cuando se queman completamente 14,22 g de una mezcla líquida que contieneexclusivamentemetanol ( ) y etanol ( ) se obtienen 16,21 g de agua. Sepide:a)Ajustarlasreaccionesdecombustiónqueseproducen.b)Hallarlosporcentajesenmasademetanolydeetanolenlamezclalíquida.c)Determinarlamasade quesedesprendeenlacombustiónyelvolumenqueocuparíaestegasmedidosobreaguaa70°Cyaunapresióntotalde934mmHg.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · =8,3415 J· · ;presiónde vapordelaguaa70°C=0,312·10 N· )


a) Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a las combustiones de ambosalcoholesson:

(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

(l)+3 (g)2 (g)+3 (g)

b)Llamandoxey,respectivamente,alosgramosdeCH OHyCH CH OHenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelH Oformada:

xgCH OH1molCH OH32gCH OH

2molH O1molCH OH

18gH O1molH O

=1,125xgH O


ygCH CH OH1molCH CH OH46gCH CH OH

3molH O

1molCH CH OH18gH O1molH O

=1,174ygH O

Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:

gCH OH+ygCH CH OH=14,22gmezcla

1,125xgH O+1,174ygH O=16,21gH O

x=9,93gCH OH

y=4,30gCH CH OH

Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:

9,93gCH OH14,22gmezcla

100=30,2%

4,30gCH CH OH14,22gmezcla

100=69,8%

c)RelacionandocadaunodelosalcoholesconelCO formado:

9,93gCH OH1molCH OH32gCH OH

1molCO

1molCH OH=0,31molCO

4,30gCH CH OH1molCH CH OH32gCH CH OH

2molCO

1molCH CH OH=0,19molCO

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgashúmedoes:

V=0,31+0,19 mol 8,3145J·mol 1·K 1 70+273 K

934mmHg0,312 105N m 2

760mmHg 0,312 105N m 2=0,13 CO2

8.3.Sedisponedeunamuestrade15,00gdegalenaque contieneun78%de sulfurodeplomo.Setrataconácidosulfúricodel98%deriquezaycuyadensidades1,836g/mL.Enlareacciónseproduce queserecogesobreagua,obteniéndose1litrodeácidosulfhídricodedensidad1,025g/mL.Calcular:a)Volumendeácidosulfúricogastado.b)Molaridadymolalidaddeladisolucióndeácidosulfhídricoresultante.


a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

PbS(s)+H SO (aq)PbSO (s)+H S(g)

ElnúmerodemolesdePbScontenidosenlamuestradegalenaes:

15,00ggalena78gPbS

100ggalena1molPbS239gPbS

=0,049molPbS

RelacionandoPbSconH SO :

0,049molPbS1molH SO1molPbS

98gH SO1molH SO

=4,8gH SO

Comosedisponededisoluciónderiqueza98%:

4,8gH SO 100gH SO 98%

98gH SO1mLH SO 98%1,836gH SO 98%

=2,7mL %


b)RelacionandoPbSconH S:

0,049molPbS1molH S1molPbS

=0,049molH S


0,049molH S1LH S aq

=0,049M

Lamasadisolucióndeácidosulfhídricoobtenida:

1LH S aq10 mLH S aq1LH S aq

1,025gH S aq1mLH S aq

=1025gH S aq

LamasadeH Sformadoes:

0,049molH S34gH S1molH S

=1,66gH S


0,049molH S1025gH S aq 1,66gH S gH O

10 gH O1kgH O

=0,048M

8.4.Enlascalderasdeunacentraltérmicaseconsumencadahora100kgdeuncarbónquecontiene un 3% de azufre. Si todo el azufre se transforma en dióxido de azufre en lacombustión:a) ¿qué volumen de dicho gas,medido en condiciones normales, se libera por hora en lachimenea?Paraeliminareldióxidodeazufreliberadoenlacentraltérmica,sedisponedeunacalizadel83% de riqueza en carbonato de calcio. Suponiendo que el rendimiento del proceso deeliminacióndel esdel75%yquelareacciónquetienelugares:

+ +½ + b)¿Quécantidaddecalizaseconsumiráporhora?c)¿Quécantidaddesulfatodecalcioseobtendráporhora?d)Enelprocesoanteriorseoriginanunos lodosdesulfatodecalcioqueseretiranconun40%dehumedad.Calculecuántastoneladasdelodosseretiranalaño.

(CastillayLeón1998)(CastillayLeón2005)(CastillayLeón2011)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelazufrees:

S(s)+O (g)SO (g)

Elnúmerodemolesdedióxidodeazufrequeseproducenporhoraes:

100kgcarbon10 gcarbon1kgcarbon

3gS

100gcarbon1molS32gS

1molSO1molS

=93,75molSO

a)Elvolumendedióxidodeazufre,medidoenc.n.,quesedesprendees:

93,75molSO22,4LSO1molSO

=2100L

b)Relacionandodióxidodeazufreconcalizateniendoencuentarendimientodelprocesoyriquezadelacaliza:


xgcaliza75gcaliza(real)100gcaliza(teo)

83gCaCO100gcaliza

1molCaCO100gCaCO

1molSO1molCaCO

=93,75molSO

Seobtiene,x=15060gcaliza.

c)Relacionandodióxidodeazufre con sulfatode calcio teniendoen cuenta rendimientodelproceso:

93,75molSO1molCaSO1molSO

136gCaSO1molCaSO

75gCaSO (real)100gCaSO (teo)

=9563gCaSO4

d)Relacionandosulfatodecalcioconlodoshúmedos:

9563gCaSO4dıa

140glodo100gCaSO

1tlodo

106glodo365dıaano

=4,9tlodoaño

(En2011secambiaelapartadodporelc).

8.5.Unglobosellenaconhidrógenoprocedentedelasiguientereacción:

(s)+ (l) (aq)+ (g)a)Ajustelareacción.b) ¿Cuántosgramosdehidrurodecalcioharán faltaparaproducir250mLdehidrógeno,medidosencondicionesnormales,parallenarelglobo?c)¿QuévolumendeHCl0,1Mseránecesarioparaquereaccionetodoelhidróxidodecalcioformado?d)¿Quévolumenadquiriráelglobosiasciendehastalazonadondelapresiónesde0,5atmylatemperaturade‐73°C?

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Extremadura1998)

a)Laecuaciónquímicaajustadaes:

(s)+ (l) (aq)+ (g)

b)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasaobteneres:

n=1atm·0,25L

0,082atm·L·mol 1·K 1 273K=1,1·10 2molH2

RelacionandoH yCaH :

1,1·10 2molH1molCa OH

2molH42gCa OH1molCa OH

=0,235g

c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizacióndelCa OH conHCles:

2HCl(aq)+Ca OH (aq)CaCl (aq)+2H O(l)

RelacionandoH yHCl:

1,1·10 2molH1molCa OH

2molH

2molHCl1molCa OH

1LHCl0,1M0,1molHCl

=0,11LHCl

d) Considerando comportamiento ideal, el volumen ocupado el gas en condicionesdiferentesalasinicialeses:

V=1,1·10 2mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 273 73 K

0,5atm=3,7L


El descenso de la temperatura debe reducir el volumen ocupado por el gas, pero eldescenso de presión hace aumentar el volumen del gas y este aumento compensa lareduccióndelvolumenproducidaporelenfriamientodelgas.

8.6. Al tratar 0,558 g de una aleación de cinc y aluminio con ácido clorhídrico, sedesprendieron 609 mL de hidrógeno que fueron recogidos sobre agua a 746 mmHg depresióny15°Cdetemperatura.a)Escribelasreaccionesdelcincyelaluminioconelácidoclorhídrico.b)Calculaelnúmerodemolesdehidrógenoqueseobtuvieronenelexperimento.c)Calculalacomposicióndelamuestraexpresandoelresultadoen%.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;presióndevapordelaguaa15°C=13mmHg)(Valencia1998)

a)LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelosmetalesconHClson:

Zn(s)+2HCl(aq) (aq)+ (g)

Al(s)+6HCl(aq)2 (aq)+3 (g)

b)Aplicandolaecuacióndeestadodeungasideal:

n=(746 13)mmHg

1atm760mmHg 609mL

1L103mL

0,082atm·L·mol 1·K 1 15+273 K=2,49·102molH2

c)Llamandoxey,respectivamente,alosgramosdeZnyAlenlaaleaciónyrelacionandoestascantidadesconelH formado:

xgZn1molZn65,4gZn

1molH1molZn

=0,0153xmolH

ygAl1molAl27gAl

3molH2molAl

=0,0556ymolH


xgZn+ygAl=0,558gmezcla

0,0153xmolH +0,0556ymolH =0,0249molH

x=0,152gZn

y=0,406gAl


0,152gZn0,558gmezcla

100=27,2%Zn0,406gAl

0,558gmezcla100=72,8%Al

8.7. Por la acción del agua sobre el carburo de aluminio ( ) se obtiene metano ehidróxidodealuminio.Calculaelvolumendegasmetano,medidosobreaguaa16°Cy736mmHgdepresión,queseobtiene,suponiendounapérdidadegasdel1,8%,partiendode3,2gdecarburodealuminiodel91,3%deriqueza.(Datos. Constante R = 0,082 atm·L· · ; presión de vapor del agua a 16°C = 13,6mmHg)

(Valencia1998)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónquímicaentreAl C yH Oes:

Al C (s)+12H O(l)3CH (g)+4Al OH (aq)


RelacionandoAl C conCH4:

3,2gmuestra91,3gAl C100gmuestra

1molAl C144gAl C

3molCH1molAl C

=6,09·10‐2molCH

Teniendoencuentalapérdidadegas:

6,09·10 2molCH (teorico)1,8molCH (perdido)100molCH (teorico)

=1,1·10 3molCH (perdido)

6,09·10 2molCH (teorico)‐1,1·10 3molCH (perdido)=5,98·10 2molCH (real)

Considerando comportamiento ideal y teniendo en cuenta que el gas se encuentrarecogidosobreagua:

V=5,98·10 2mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 16+273 K

736 13,6 mmHg760mmHg1atm

=1,49LCH4

8.8.Setienen90gdeetano( )gas.Suponiendoqueeletanoesungasideal,calcula:a)Volumenqueocupaa1atmy25°C.b)Númerodemoléculasdeetanoquehayenlos90g.c)Volumende (gas,consideradotambiénideal)quesepuedeformar,alamismapresiónytemperatura,apartirdeletanosilareacciónsiguienteescompleta(ajustapreviamentelaecuaciónquímica):

(g)+ (g) (g)+ (l)

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )(Valencia1998)

Elnúmerodemolesdegascorrespondientealos90gdeetanoes:

90gC H 1molC H30gC H

=3molC H

a)Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgasenlascondicionesdadases:

V=3mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=73,3L

b)Aplicandoelconceptodemol,elnúmerodemoléculascorrespondientealamasadegases:

3molC H 6,022·1023moleculasC H

1molC H=1,8·1024moléculas

c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletanoes:

C H (g)+72O (g)

2 CO (g)+3H O(l)

RelacionandoC H yCO :

3molC H 2molCO21molC H

=6molCO

Considerando comportamiento ideal, el volumen ocupado por el gas en las condicionesdadases:


V=6mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=146,6L

8.9. Se tratan 6 g de aluminio en polvo con 50mL de disolución acuosa 0,6M de ácidosulfúrico.Suponiendoqueelprocesoquetienelugares:

Al(s)+ (aq) (aq)+ (g)Determina,trashaberajustadolaecuaciónquímica:a) El volumen de hidrógeno que se obtendrá en la reacción, recogido en una cubetahidroneumáticaa20°Cy745mmHg.(Lapresióndevapordelaguaa20°Ces17,5mmHg).b) La cantidad de · que se obtendrá por evaporación de la disoluciónresultantedelareacción.c)Elreactivoquesehallaenexcesoylacantidadquesobra,expresadaengramos.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Valencia1998)

Paralaresolucióndelosapartadosa)yb)esprecisoresolveranteselapartadoc).c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yAles:

2Al(s)+3H SO (aq)Al SO (aq)+3H (g)

Paradeterminarcuál esel reactivo limitante,esprecisocalcularelnúmerodemolesdecadaunadelasespeciesreaccionantes:

6gAl1molAl27gAl

=0,222molAl

50mLH SO 0,6M0,6molH SO

103mLH SO 0,6M=0,03molH SO

0,03molH SO0,222molAl

=0,13

Como la relación molar es menor que 1,5 quiere decir que sobra Al que queda sinreaccionar y que el es el reactivo limitante que determina las cantidades desustanciasquereaccionanyseproducen.

RelacionandoH SO yAl:

0,03molH SO 2molAl

3molH SO27gAl1molAl

=0,54gAl(gastado)

6,0gAl(inicial)–0,54gAl(gastado)=5,46gAl(enexceso)

a)RelacionandoH SO yH :

0,03molH SO 3molH

3molH SO=0,03molH

Considerando comportamiento ideal y que además el gas se encuentra recogido sobreagua(cubetahidroneumática),elvolumenqueocupaes:

V=0,03mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

745‐17,5 mmHg760mmHg1atm

=0,75L

b)RelacionandoH SO yAl SO :

0,03molH SO1molAl SO3molH SO

=0,01molAl SO

ComosetratadeAl SO ·H O:


0,01molAl SO1molAl SO ·H O1molAl SO

360gAl SO ·H O1molAl SO ·H O

=3,6g · O

8.10.Paradeterminarlariquezadeunamuestradecincsetoman50gdeellaysetratanconuna disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,18 g· y 35% en peso de HCl,necesitándosepara lacompletareaccióndelcinccontenidoen lamuestra,129 dedichadisolución.a)Establecerlaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónquetienelugar.b)Determinarlamolaridaddeladisolucióndeácidoclorhídrico.c)Hallarelporcentajedecincenlamuestra.d)¿Quévolumendehidrógeno,recogidoa27°Cya lapresiónde710mmHg,sedesprenderáduranteelproceso?


a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:

Zn(s)+2HCl(aq) (aq)+ (g)

b) Tomando como base de cálculo 100 g de disolución de HCl de riqueza 35%, suconcentraciónmolares:

35gHCl100gHCl35%

1molHCl36,5gHCl


103cm3HCl35%1LHCl35%

=11,3M

c)ElnúmerodemolesdeHClquereaccionanes:

123cm3HCl35%11,3molHCl

103cm3HCl35%=1,46molHCl

ParacalcularlariquezadelamuestraserelacionanlosmolesdeHClyZn:

1,46molHCl1molZn2molHCl

65,4gZn1molZn

=47,6gZn

47,6gZn

50gmuestra100=95,3%Zn

d)RelacionandoHClconH :


=0,73molH


V=0,73mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

710mmHg760mmHg1atm

=19,2L

8.11.Paraconocerlacomposicióndeunaaleacióndealuminioycinc,setrataunamuestrade0,136gdeéstaconexcesodeácidoclorhídricoyserecogen129,0mLdehidrógenogasencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.

(Galicia1999)(Canarias2000)

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelosmetalesconelHClson:

Zn(s)+2HCl(aq)ZnCl (aq)+H (g)



ElnúmerodemolesdeH desprendidoes:

129,0mLH1LH

103mLH1molH22,4LH

=5,8·10 3molH

Llamandox ey a lasmasas de Zn yMg contenidas en la aleación y relacionando estascantidadesconelH formado:

xgZn1molZn65,4gZn

1molH1molZn

=1,5·10 2xmolH

ygAl1molAl27gAl

3molH2molAl

=5,6·10 2ymolH


xgZn+ygAl=0,136galeacion

1,5·10 2x+5,6·10 2y molH =5,8·10 3molH

x=0,045gZn

y=0,091gAl


0,044gZn0,136galeacion

100=32,4%Zn0,092gAl

0,136galeacion100=67,6%Al

(EnCanarias2000elgasserecogea27°Cy1atm).

8.12.La tostaciónde lapirita (mineraldedisulfurodehierro) conducea laobtencióndedióxido de azufre y trióxido de dihierro, compuestos que pueden emplearse para lafabricacióndeácidosulfúricoyobtencióndehierrorespectivamente.Calcule:a)La cantidadde trióxidodedihierroquepodríaobtenerseapartirde100 toneladasdepiritadeunariquezadel86%endisulfurodehierro,sielrendimientoglobaldelprocesodeextraccióndelmencionadoóxidoesdel82%.b)Elvolumendedisolucióndeácidosulfúricodel98%deriquezaydensidad1,83g/cm3quepodríaobtenerseconlapiritamencionadasielrendimientoglobaldelprocesodeobtencióndeácidosulfúricoesdel70%.


a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealatostacióndelapiritaes:

4FeS (s)+11O (g)2Fe O (s)+8SO (l)

RelacionandopiritaconFe O :

100tpirita10 gpirita1tpirita

86gFeS100gpirita

1molFeS119,8gFeS

2molFe O4molFeS

=3,589 10 molFe O

Sielrendimientodelprocesoesdel82%:

3,589 10 molFe O159,6gFe O1molFe O

1tFe O10 gFe O

82tFe O exp100tFe O teo

=46,97t

b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelH SO es:

SO (g)+½O (aq)+H O(l)H SO (aq)

RelacionandopiritaconSO :


100tpirita10 gpirita1tpirita

86gFeS100gpirita

1molFeS119,8gFeS

8molSO4molFeS

=1,436 10 molSO

Sielrendimientodelprocesoesdel70%lacantidaddeH SO aobteneres:

1,436 10 molSO1molH SO1molSO

70molH SO exp100molH SO teo

=1,005 10 molH SO

SielH SO esdel98%deriqueza:

1,005 10 molH SO98gH SO1molH SO

100gH SO 98%

98gH SO=1,005 10 gH SO 98%

Elvolumendedisolucióndel98%es:

1,005·10 gH SO 98%1cm H SO 98%1,83gH SO 98%

1m gH SO 98%10 cm H SO 98%

=54,9m3H2SO498%

8.13.Elorigende formacióndeuna cueva seencuentraen ladisolucióndelcarbonatodecalciograciasalaguadelluviaquecontienecantidadesvariablesde ,deacuerdoconelproceso:

(s)+ (g)+ (l) (aq)+2 (aq)a)Suponiendoqueunacueva(subterránea)tiene formaesféricayunradiode4m,queelaguade lluvia contiene enpromedio20mgde /L,que la superficie sobre la cueva esplanay,por tanto,eláreadondecae la lluvia responsablede la formaciónde lacuevaescircular,de4mderadio,yqueenpromediocaen240L/ alañoenellugardondesehaformadolacueva,calculaeltiempoquehanecesitadoparaqueseformaralacueva.b) Calcula la concentración (en mol/L y en mg/L) que tendría el en el aguasubterráneadeesacueva,suponiendoquelaúnicafuentedeaguafueralalluviaylaúnicafuentedecalciofueralareacciónarribaindicada.Sisetomaraunlitrodeaguadelacuevayse evaporara el agua, en estas condiciones, ¿qué cantidad de bicarbonato de calcio seobtendría?c) En realidad se ha analizado el agua de la cueva, observándose que tiene la siguientecomposiciónenmg/L: 40,0; 13,1; 7,8; 153,0; 23,8y 10,9.Suponiendo que al evaporar un litro de aguamineral, todo el calcio se combina con elbicarbonato, calcula la masa de formado. Si el bicarbonato que sobra secombinaconelsodio,calculalamasade formado.Sielsodiosobrantesecombinaconelcloruro,calcula lamasadeclorurode sodioque se forma.Sielcloruro sobrante secombinaconelmagnesio,calcula lamasadeclorurodemagnesioobtenida.Sielmagnesioque sobra se combina con el sulfato, calcula lamasade sulfatodemagnesio obtenida. Sifinalmenteelsulfatoquesobrasecombinaracon ,¿cuánto deberíatenerelagua(enmg/L),yquemasade seformaría?

(Datos. esfera=4/3π ; círculo=π ;densidad (s)=2,930g· )(Valencia1999)

a)Eláreasobrelaquecaeelaguadelluviaes:

A=π· 4m =50,265m

Elvolumendeaguaquecaesobrelacuevaenunañoes:

50,265m240Lm ·ano

=12064Lano

ElvolumendelacuevayportantodeCaCO quesedisuelvees:


V=43π 4m

106cm1m

=2,681·108cm CaCO

LacantidaddeCaCO quesetienequedisolverenlacuevaes:

2,681·108cm CaCO2,930gCaCO1cm CaCO

1molCaCO100gCaCO

=7,855·106molCaCO

RelacionandoCaCO yCO :

7,855·106molCaCO1molCO1molCaCO

44gCO1molCO

=3,456·108gCO

RelacionandoCO yaguadelluvia:

3,456·108gCO103mgCO1gCO

1Lagua20mgCO

=1,728·1010Lagua

Eltiemponecesariopararecogerelaguadelluviaes:

1,728·1010Lagua1ano12064L

=1,432·106años

b) Teniendo en cuentaque el aguade lluvia contiene20mgCO /L la concentracióndeCa expresadaenmol/Lymg/Les:

20mgCOL

1gCO

103mgCO1molCO44gCO

1molCa1molCO

=4,54·10 4mol

L

4,54·10 4 molCaL

40gCa1molCa

103mgCa1gCa

=18,2mg

L

c)Trabajandoenmmolesymg,lasmasasdelassalesqueseformanson:

Ca HCO (considerandolimitanteelionCa )

40mgCa1mmolCa40mgCa

1mmolCa HCO

1mmolCa162mgCa HCO1mmolCa HCO

=162mgCa HCO

NaHCO (obtenidoconelionHCO sobrante)

162mgCa HCO –40mgCa =122mgHCO

153mgHCO (total)–122mgHCO (gastado)=31mgHCO (sobrante)

31mgHCO1mmolHCO61mgHCO

1mmolNaHCO1mmolHCO

84mgNaHCO1mmolNaHCO

=42,7mg

NaCl(obtenidoconelionNa sobrante)

42,7mgNaHCO –31mgHCO =11,7mgNa

13,1mgNa (total)–11,7mgNa (gastado)=1,4mgNa (sobrante)

1,4mgNa1mmolNa23mgNa

1mmolNaCl1mmolNa

58,5mgNaCl1mmolNaCl

=3,6mgNaCl

MgCl (obtenidoconelionCl sobrante)


3,7mgNaCl–1,4mgNa =2,3mgCl

10,9mgCl (total)–2,3mgCl (gastado)=8,6mgCl (sobrante)

8,6mgCl1mmolCl35,5mgCl

1mmolMgCl2mmolCl

95,3mgMgCl1mmolMgCl

=11,5mg

MgSO (obtenidoconelionMg sobrante)

11,5mgMgCl –8,6mgCl =2,9mgMg

7,8mgMg (total)–2,9mgMg (gastado)=4,9mgMg (sobrante)

4,9mgMg1mmolMg24,3mgMg

1mmolMgSO1mmolMg

120,3mgMgSO1mmolMgSO

=24,3mg

K SO (obtenidoconelionSO sobrante)

24,3mgK SO –4,9mgMg =19,4mgSO

23,8mgSO (total)–19,4mgSO (gastado)=4,4mgSO (sobrante)

4,4mgSO1mmolSO96mgSO

1mmolK SO1mmolSO

174,2mgK SO1mmolK SO

=8,0mg

LamasadeionK necesariaparaesacantidaddeK SO es:

8,0mgK SO –4,4mgSO =3,6mg

8.14.Un gramodeunproductoalimenticio seataca siguiendo elmétododeKjeldahl conácido sulfúrico y catalizadores adecuados, con lo que todo el nitrógeno se convierte ensulfatoamónico.Despuésdeunaseriedetratamientos,elsulfatoamónicosetransformaenamoníacoqueserecogesobre25mLdeácidosulfúrico0,1M.Elexcesodeácidosevaloraconhidróxidosódico0,1Mconsumiéndose7mLdelmismo.Calcular:a)Elcontenidoennitrógenodelproducto.b)Elporcentajedeproteínasenelmismo,silaproporcióndenitrógenoenellasesdel16%.


a)ElnúmerototaldemmolesdeH SO usadosenelprocesodedigestiónes:

25mLH SO 0,1M0,1mmolH SO1mLH SO 0,1M

=2,5mmolH SO

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizacióndelexcesodeH SO es:


ElnúmerodemmolesdeH SO enexcesoes:


1mmolH SO2mmolNaOH

=0,7mmolH SO

ElnúmerodemmolesdeH SO usadosenladigestiónes:

2,5mmolH SO total 0,7mmolH SO exceso =1,8mmolH SO digestión

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNH es:

H SO (aq)+2NH (aq) NH SO (aq)+2H O(l)


RelacionandoH SO conN:

1,8mmolH SO2mmolNH1mmolH SO

1mmolN1mmolNH

14mgN1mmolN

=50,4mgN

RelacionandoNconproteína:

50,4mgN1galimento

1gN

10 mgN100gproteína

16gN100=31,5%proteína

8.15.Aunlaboratoriollegaunamuestrahúmedaqueesunamezcladecarbonatosdecalcioymagnesiodelaquesedeseaconocerlacomposiciónporcentual.Paraellosepesan2,250gde lamisma y se calcinan en un crisol de porcelana hasta su total descomposición a losóxidoscorrespondientes.Enelprocesosedesprendedióxidodecarbonogaseoso,quemedidoa1,5atm y 30°C ocupaun volumen de413,1 .Una vez frío el crisol seprocedea supesada, llegandoa laconclusióndequeelresiduosólidoprocedentede lacalcinacióntieneunamasade1,120g.Calculelacomposiciónporcentualdelamezcla.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )


Las ecuaciones químicas correspondientes a la descomposición térmica de amboscarbonatosson:


MgCO (s)MgO(s)+CO (g)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeCO desprendidoes:

n=1,5atm·413,1mL

0,082atm·L·mol 1·K 1 30+273 K1L

103mL=2,5·10 2molCO

Llamandox ey a lasmasas de CaCO yMgCO3 contenidas en lamezcla y relacionandoestascantidadesconelCO formado:

xgCaCO1molCaCO100gCaCO

1molCO1molCaCO

=x100

molCO

ygMgCO1molMgCO84,3gMgCO

1molCO

1molMgCO=

y84,3

molCO

x100

+y

84,3=2,5·10 2

RelacionandolasmasasdeCaCO yMgCO conelCaOyMgOformados:


1molCaO1molCaCO

56gCaO1molCaO

=56x100

gCaO


1molMgO1molMgCO

40,3gMgO1molMgO

=40,3y84,3

gMgO

56x100

+84,3y84,3

=1,12

Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtiene:

x=0,717gCaCO y=1,503gMgCO

Elporcentajedecadacarbonatorespectodelamuestrahúmedaes:

0,717gCaCO2,25gmezcla

100=31,9%


1,503gMgCO2,25gmezcla

100=66,8%

8.16. En las botellas de aguamineral suele figurar el análisis químico de las sales quecontieney,además,el residuo seco,quecorrespondeal residuo sólidoquedejaun litrodeaguamineralcuando seevaporaa sequedad.Estenúmeronocoincidecon la sumade lasmasas de las sustancias disueltas, porque al hervir, algunas sustancias sufrentransformaciones, como por ejemplo, los bicarbonatos que se transforman en carbonatos,conlacorrespondientepérdidadedióxidodecarbonoyagua:

(aq) (s)+ (g)+ (g)Elanálisisdeunaguamineralenmg/Leselsiguiente:

40,87,813,1124,116,630,7

a)Compruebaquetienelamismacantidaddecargaspositivasynegativas.b)Suponiendoque todoelcalcio seencuentraen formadebicarbonatodecalcioyque seproducen las pérdidas indicadas en la introducción, calcula el residuo seco al evaporar asequedadunlitrodeaguamineral.c)Sialevaporarasequedad,todoelsulfatoseencuentraenformadesulfatodesodio,¿quémasade sulfatode sodio,de cloruro de sodio,de clorurodemagnesio y de carbonatodecalcioseobtienenenelresiduoseco?

(Valencia2000)

a) Se calcula el número de mmoles correspondientes a los cationes (moles de cargaspositivas)yaniones(molesdecargasnegativas)contenidosenunlitrodeaguamineral:

40,8mgCa1mmolCa40mgCa

2mmol(+)1mmolCa

=2,04mmol(+)


2mmol(+)1mmolMg

=0,64mmol(+)


1mmol(+)1mmolNa

=0,57mmol(+)

3,25mmol(+)

Procediendodelamismaformaconlosaniones:

124,1mgHCO1mmolHCO61mgHCO

1mmol(‐)

1mmolHCO=2,03mmol(‐)


2mmol(‐)1mmolSO

=0,35mmol(‐)

30,7mgCl1mmolCl35,5mgCl

1mmol(‐)1mmolCl

=0,87mmol(‐)

3,25mmol(‐)

Haciendounbalancedecargasseobservaquecoincideelnúmerodecargaspositivasconeldecargasnegativas.

b)Elresiduosecoestaráformadoporlasmasasdeloscationesyanionesalaquehayquedescontarlamasadelosgasesqueseliberanenlareacción(CO yH O):

m . =m –m m . =m – m +m

m =[ 40,8+7,8+13,1 + 124,1+16,6+30,7 ]mg=233,1mg

m =40,8mgCa +124,1mgHCO =164,9mgCa HCO

TodoelCa secovierteenCaCO :


Ca HCO (aq)CaCO (s)+CO (g)+H O(g)

m =40,8mgCa1mmolCa40mgCa

1mmolCaCO1mmolCa

100mgCaCO1mmolCaCO

=102,0mgCaCO

Portanto,lamasadelresiduosecoes:

m . =(233,1mgiones)–[164,9mgCa HCO +102,0mgCaCO ]=170,2mg

c)Lasmasasdelassalescontenidasenlasbotellason:

Na SO (considerandolimitanteelionSO )


1mmolNa SO1mmolSO

142mgNa SO1mmolNa SO

=24,6mg

NaCl(obtenidoconelionNa sobrante)


2mmolNa1mmolSO

23mgNa1mmolNa

=8,0mgNa

13,1mgNa (total)–8,0mgNa (gastado)=5,1mgNa (sobrante)


1mmolNaCl1mmolNa

58,5mgNaCl1mmolNaCl

=13,0mgNaCl

MgCl (considerandolimitanteelionMg quereaccionaconelCl sobrante)


1mmolMgCl1mmolMg

95,3mgMgCl1mmolMgCl

=30,6mg

CaCO (calculadoenelapartadoanterior)=102,0mg

8.17.Unamuestrade3g,mezcladeclorurodeamonio( )yclorurodesodio(NaCl)sedisuelveen60 deunadisolucióndehidróxidodesodioquecontiene26g· deNaOH.Sehierve ladisolución resultantehastaconseguireldesprendimientode todoelamoníacoformado.ElexcesodeNaOHsevalora,hastaneutralización,con24 deunadisolucióndeácidosulfúricoquecontiene39,5g· de .Calculeelcontenidodeclorurodeamonioenlamuestraoriginal.

(Murcia2001)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNaOHyNH Cles:

NH Cl(s)+NaOH(aq)NaCl(aq)+NH (g)+H O(l)

LosmolesdeNaOHquereaccionanconNH Clseobtienenmediante ladiferenciade losmolestotalesylosconsumidosconH SO .

▪MolestotalesdeNaOH

60cm disolucion26gNaOH

103cm disolucion1molNaOH40gNaOH

=0,039molNaOH

▪MolesenexcesodeNaOH(reaccionadosconH SO )

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:



LosmolesdeNaOHquereaccionanconladisolucióndeH SO deconcentración39,5g/L:

24cm disolucion39,5gH SO

103cm disolucion1molH SO98gH SO

2molNaOH1molH SO

=0,019molNaOH

▪MolesdeNaOHquereaccionanconNH Cl

0,039molNaOH 0,019molNaOH =0,020molNaOH

RelacionandoNaOHyNH Cl:

0,020molNaOH1molNH Cl1molNaOH

53,5gNH Cl1molNH Cl

=1,07gNH Cl


1,07gNH Cl3gmezcla

100=35,7%

8.18.EnelorigendelaTierra,lacortezasólidaestabarodeadadeunaatmósferaqueestabaconstituidapor , , , yvapordeagua.Estaatmósfera,sometidaalaradiaciónsolar, descargas eléctricas y erupciones volcánicas, originó elmedio químico en el que seformaronlosprimerosseresvivos.En1952, S.Miller yH.Urey introdujeron enunaparato , , , ydespuésdesometerlamezclaalaaccióndedescargaseléctricas,comprobaronalcabodeunosdíaslaformacióndemoléculassencillas: HCHO(formaldehídoometanal) (ácidoláctico) (glicina) (urea)Enunaexperienciadelaboratorio,quereproduceelexperimentodeMilleryUrey,separtióexclusivamente de , y . Al final de la experiencia el análisis dio el siguienteresultado: 0,1273gdeformaldehído 0,0543gdeácidoláctico 0,1068gdeácidoacético 0,1190gdeurea

0,0962gdeglicina yciertacantidaddehidrógenomolecular.Calcula lamasa de las tres sustancias de partida y la cantidad demoles de hidrógenomolecularalfinaldelaexperiencia.

(Valencia2001)

Enlosproductosobtenidos,elcarbonoprocededelCH ,eloxígenoprocededelH OyelnitrógenodelNH .Porcomodidadserealizantodosloscálculosenmgymmoles.

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeformaldehído,CH O,es:

CH (g)+H O(g)CH O(g)+2H (g)

Elnúmerodemolesdeformaldehídoes:

0,1273gCH O10 mgCH O1gCH O

1mmolCH O30mgCH O

=4,24mmolCH O

Relacionandolacantidaddedeformaldehídoconelrestodesustancias:

4,24mmolCH O1mmolCH1mmolCH O

16mgCH1mmolCH

=67,9mg

4,24mmolCH O1mmolH O1mmolCH O

18mgH O1mmolH O

=76,4mg


4,24mmolCH O2mmolH1mmolCH O

=8,48mmol

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeácidoláctico,C H O ,es:

3CH (g)+3H O(g)C H O (g)+6H (g)

Elnúmerodemolesdeácidolácticoes:

0,0543gC H O10 mgC H O1gC H O

1mmolC H O90mgC H O

=0,60mmolC H O

Relacionandolacantidaddeácidolácticoconelrestodesustancias:

0,60mmolC H O3mmolCH

1mmolC H O16mgCH1mmolCH

=29,0mg

0,60mmolC H O3mmolH O

1mmolC H O18mgH O1mmolH O

=32,6mg

0,60mmolC H O6mmolH

1mmolC H O=3,62mmol

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeácidoacético,C H O ,es:

2CH (g)+2H O(g)C H O (g)+4H (g)

Elnúmerodemolesdeácidoacéticoes:

0,1068gC H O10 mgC H O1gC H O

1mmolC H O60mgC H O

=1,78mmolC H O

Relacionandolacantidaddeácidoacéticoconelrestodesustancias:

1,78mmolC H O2mmolCH

1mmolC H O16mgCH1mmolCH

=57,0mg

1,78mmolC H O2mmolH O

1mmolC H O18mgH O1mmolH O

=64,1mg

1,78mmolC H O4mmolH

1mmolC H O=7,12mmol

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeurea,CON H ,es:

CH (g)+H O(g)+2NH (g)CON H (g)+4H (g)

Elnúmerodemolesdeureaes:

0,1190gCON H10 mgCON H1gCON H

1molCON H60gCON H

=1,98mmolCON H

Relacionandolacantidaddeureaconelrestodesustancias:

1,98mmolCON H1mmolCH

1mmolCON H16mgCH1mmolCH

=31,7mg

1,98mmolCON H1mmolH O

1mmolCON H18mgH O1mmolH O

=35,7mg


1,98mmolCON H2mmolNH

1mmolCON H17mgNH1mmolNH

=67,4mg

1,98mmolCON H4mmolH

1mmolCON H=7,92mmol

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeglicina,C H NO ,es:

2CH (g)+2H O(g)+NH (g)C H NO (g)+5H (g)

Elnúmerodemolesdeglicinaes:

0,0962gC H NO10 mgC H NO1gC H NO

1molC H NO75gC H NO

=1,28mmolC H NO

Relacionandolacantidaddeglicinaconelrestodesustancias:

1,28mmolC H NO2mmolCH

1mmolC H NO16mgCH1mmolCH

=41,0mg

1,28mmolC H NO2mmolH O

1mmolC H NO18mgH O1mmolH O

=46,2mg

1,28mmolC H NO1mmolNH

1mmolC H NO17mgNH1mmolNH

=21,8mg

1,28mmolC H NO5mmolH

1mmolC H NO=6,40mmol

Presentandolosresultadosparcialesenformadetabla:

masa(mg) mol(mmol)Sustancia m(mg)

127,3 67,9 76,4 — 8,48 54,3 29,0 32,6 — 3,62 106,8 57,0 64,1 — 7,12 119,0 31,7 35,7 67,4 7,92 96,2 41,0 46,2 21,8 6,40

Total 503,6 226,6 255,0 89,2 33,50

8.19.La fermentaciónde laglucosa, ,paraproduciretanoltiene lugardeacuerdoconlareacción(noajustada):

+ Calculalacantidaddeetanol,enkg,queproduciríalafermentaciónde2,5kgdeglucosasielrendimientodelareacciónesdel25%.

(Valencia2001)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealafermentacióndelaglucosaes:

C H O (s)2CH CH OH(l)+2CO (g)

Relacionandoglucosaconetanol:

2,5kgC H O103gC H O1kgC H O

1molC H O180gC H O

2molCH3CH2OH1molC H O

=27,8molCH CH OH


27,8molCH CH OH46gCH CH OH1molCH CH OH

1kgCH CH OH

103gCH CH OH=1,28kgCH CH OH

Teniendoencuentaunrendimientodel25%:

1,28kgCH CH OH25kgCH CH OH(real)100kgCH CH OH(total)

=0,32kg

8.20.Paradeterminarlacomposicióndeunbicarbonatosódicocomercial,formadoporunamezcladecarbonatoácidodesodioycarbonatodesodio,juntoconpequeñascantidadesdeaguaysalesamónicasvolátiles,sepesan0,9985gdesustanciaquesedisuelvenenaguayacidulanconácidosulfúrico.Eldióxidodecarbonoquesedesprendeseabsorbeendisolucióndehidróxidopotásico, comprobándoseunaumentodemasade0,5003genelaparatodeabsorción.La disolución sulfúrica se evapora a sequedad y se pesa el residuo una vez calcinado,obteniéndose0,8362g.a)Calculeelporcentajedeloscarbonatosácidoyneutroexistentesenlamuestraoriginal.b) Explique cómo hubiera realizado prácticamente en el laboratorio la determinaciónseñalada.


a)LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalareaccióndeloscomponentesdelamezclaconH SO son:

Na CO (s)+H SO (aq)Na SO (aq)+CO (g)+H O(l)

2NaHCO (s)+H SO (aq)Na SO (aq)+2CO (g)+2H O(l)

LlamandoxeyalosmolesdeNa CO yNaHCO contenidasenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelCO absorbido:

xmolNa CO1molCO

1molNa CO44gCO1molCO

=44xgCO

ymolNaHCO1molCO

1molNaHCO44gCO1molCO

=44ygCO

44x+44y=0,5003

Relacionando los moles de Na CO y NaHCO con el Na SO que queda después deevaporarasequedad:

xmolNa CO1molNa SO1molNa CO

142gNa SO1molNa SO

=142xgNa SO

ymolNaHCO1molNa SO2molNaHCO

142gNa SO1molNa SO

=71yNa SO

142x+71y=0,8362


x=4,07·10 4gNa CO y=1,096·10 2gNaHCO

Elporcentajedecadaespecierespectodelamuestraoriginales:

4,07·10 4gNa CO0,9985gmezcla

106gNa CO1molNa CO

100=4,3%


1,096·10 2gNaHCO0,9985gmezcla

84gNaHCO1molNaHCO

100=92,2%

b)SetaraunmatrazErlenmeyerysepesalamezclaoriginal,seañadeaguaysetapaconun tapóncondosorificios,unopara colocarun tubode seguridadporelque seechaelácidosulfúricoyotroporelqueseconectauntubodesiliconaquepermita lasalidadeldióxidodecarbonogaseosohacialadisolucióndehidróxidodepotasio.

Se pesa la disolución de hidróxido de potasio antes y después de que pase el gas. Ladiferenciademasaproporcionalamasadedióxidodecarbonoliberadoporlamezcla.

Se toma disolución que queda en el matraz Erlenmeyer y se pasa a una cápsula deporcelana,previamentetarada.Sepesaysecalientaasequedad.Sedejaenfriarysevuelveapesar.Ladiferenciademasaproporcionalamasadesulfatodesodioformado.

8.21.Cuandoelgas obtenidoalhacerreaccionar41,6gdeAlconunexcesodeHClsehacepasarsobreunacantidadenexcesodeCuO:

Al(s)+HCl(aq) (aq)+ (g)

(g)+CuO(s)Cu(s)+ (l)a)¿CuántosgramosdeCuseobtendrán?b)¿Cuálseríaelrendimientosiseobtuvieran120gdeCu?

(Canarias2002)

a)Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdadasson:


H (g)+2CuO(s)Cu(s)+H O(l)

RelacionandoAlyCu:

41,6gAl1molAl27gAl

3molH2molAl

1molCu1molH

63,5gCu1molCu

=146,8gCu

b)Para calcular el rendimientodel proceso se relacionan las cantidades experimental yteóricadeCu:

120gCu(experimental)146,8gCu(teorica)

100=81,8%

8.22.Elfosfatotricálcico,principalcomponentede larocafosfática,es insolubleenaguay,portanto,nopuedeutilizarsecomoabono.Porreacciónconelácidosulfúricoseoriginaunamezcladedihidrógenofosfatodecalcioysulfatodecalcio.Esamezcla,queseconoceconelnombrede“superfosfatodecal”,síqueessolubleenagua.

+2 +2 Sedeseaobtenerunatoneladadesuperfosfatodecalapartirderocafosfáticaquecontiene70% de riqueza en peso de fosfato de calcio y de ácido sulfúrico del 93% de riqueza ydensidad1,75g/mL.Calculaelpesodemineralnecesarioyelvolumendeácidoconsumido,sabiendoqueserequiereun10%deexcesodelácidoyqueelrendimientodelprocesoesdel90%.¿QuéporcentajedeCa,SyPcontieneelsuperfosfato?

(Valencia2002)

Elsuperfosfatodecalesunamezclaformadapor:


1molCa HPO234gCa HPO1molCa HPO

=234gCa HPO

2molCaSO136gCaSO1molCaSO

=272gCaSO4

506gmezcla

Se desea obtener 1 t de mezcla pero el rendimiento es del 90%, la cantidad teórica aproducires:

xtmezcla(teorica)90gmezcla(real)

100tmezcla(teorica)=1tmezcla(real)x=1,11tmezcla

Relacionandolamezclaconunodesuscomponentes,porejemplo,CaSO :

1,11tmezcla10 gmezcla1tmezcla

2molCaSO506gmezcla

=4387,4molCaSO

RelacionandoCaSO conCa PO :

4387,4molCaSO1molCa PO2molCaSO

310gCa PO1molCa PO

=6,8·105gCa PO

Comolarocafosfáticatieneunariquezadel70%:

6,8·105gCa PO100groca

70gCa PO1kgroca

103groca=971kgroca

RelacionandoCaSO conH SO :

4387,4molCaSO2molH SO2molCaSO

98gH SO1molH SO

=4,30·105gH SO

ComoseutilizaunadisolucióndeH SO del93%deriqueza:

4,30·105gH SO100gH SO 93%


=2,64·105mLH SO 93%

Comoseañadeunexcesodel10%deladisolucióndeH SO :

2,64·105mLH SO 93%10mLH SO 93%(exceso)

100mLH SO 93%(necesario)=2,64·104mLH SO 93%

Elvolumentotaldeácidogastado:

2,64·105+2,64·104 mLH SO 93%1LH SO 93%

103mLH SO 93%=290,4L 93%

ElporcentajedeCa,SyPenelsuperfosfatoes:

3molCa506gmezcla

40gCa1molCa

100=23,7%Ca

2molS506gmezcla

32gS1molS

100=12,6%S

2molP506gmezcla

31gP1molP

100=12,3%P


8.23. Se mezclan 20 g de cinc puro con 200 mL de HCl 6 M. Una vez terminado eldesprendimiento de hidrógeno, lo que indica que la reacción ha terminado, ¿cuál de losreactivosquedaráenexceso?Calculaelvolumendehidrógeno,medidoencondicionesnormales,quesehabrádesprendidoalfinalizarlareacción.


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:


Paradeterminarcuál esel reactivo limitante,esprecisocalcularelnúmerodemolesdecadaunadelasespeciesreaccionantes:


20gZn1molZn65,4gZn

=0,306molZn

200mLHCl6M6molHCl

103mLHCl6M=1,2molHCl

1,2molHCl0,306molZn

=3,9

Como larelaciónmolares>2quieredecirquesobraHCl,por loqueZneselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH formada:

0,306molZn1molH1molZn

=0,306molH

RelacionandoHClyZn:

0,306molZn2molHCl1molZn

103mLHCl6M

6molHCl=102mLHCl6M(gastado)

200mLHCl6M(inicial)–102mLHCl6M(gastado)=98mLHCl6M(enexceso)

Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelgases:

V=0,306mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 273K

1atm=6,9L

8.24.Unamezclade carbonatode sodio y carbonatodepotasio,depeso total1,000g, setrata con ácido clorhídrico en exceso. La disolución resultante se lleva a sequedad y elresiduoobtenido(nadamásmezcladeclorurosdesodioypotasio)pesa1,091g.Calcula lafracciónmolardelosdoscompuestosenlamezclainicial.

(Baleares2003)

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdeloscarbonatosconHClson:

Na CO (s)+2HCl(aq)2NaCl(s)+CO (g)+H2O(g)

K CO (s)+2HCl(aq)2KCl(s)+CO (g)+H2O(g)

Llamando x e y a losmoles de Na CO y de K CO , respectivamente, contenidos en lamezcla,seobtienenlassiguientescantidadesdemezclainicialyderesiduo:

xmolNa CO106gNa2CO31molNa2CO3

106xgNa CO


ymolK CO106gK CO1molK CO

138ygK CO

xmolNa CO2molNaCl

1molNa CO58,5gNaCl1molNaCl

117xgNaCl

ymolK CO2molKCl

1molK CO74,5gKCl1molKCl

149ygKCl


106xgNa CO +138ygK CO =1,000gmezcla

117xgNaCl+149ygKCl=1,091gresiduo

x=4,4·10 molNa CO

y=3,9·10 molK CO

Lasrespectivasfraccionesmolaresson:

x =4,4·10 molNa CO

4,4·10 molNa CO +3,9·10 molK CO=0,47

x =3,9·10 molK CO

4,4·10 molNa CO +3,9·10 molK CO=0,53

8.25.Elamoníaco,sindudaunodeloscompuestosmásimportantesdelaindustriaquímica,seobtieneindustrialmentemedianteelprocesoideadoen1914porFritzHaber(1868‐1934)en colaboración con el ingeniero químico Carl Bosch (1874‐1940). La preparación dehidróxidodeamonioylaobtencióndeureasondosdesusmuchasaplicaciones.a)¿Quévolumendeamoníaco,medidoenlascondicionesdelproceso(400°Cy900atm),seobtendría a partir de 270 litros de hidrógeno y 100 litros de nitrógeno,medidos en lasmismascondiciones,sisesabequeelrendimientodelareacciónesdel70%.b) ¿Cuántos litros de hidróxido de amonio, del 28% y densidad 0,90 g· , se podránprepararconelamoníacoobtenidoenelapartadoanterior?c)Laurea (carbamida), , esun compuesto sólido cristalinoque seutiliza comofertilizanteycomoalimentoparalosrumiantes,alosquefacilitaelnitrógenonecesarioparalasíntesisdelasproteínas.Suobtenciónindustrialsellevaacaboporreacciónentredióxidodecarbonoyamoníacoa350°Cy35atm.¿Cuálseráelvolumendedióxidodecarbonoyeldeamoníaco,medidosambosenlascondicionesdelproceso,necesariosparaobtener100kgdeureasielrendimientodelprocesoesdel80%?


a)LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeobtencióndeNH es:

N (g)+3H (g)2NH (g)

Alexistir inicialmentecantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeelloses el reactivo limitante para poder calcular la cantidad de NH obtenida. Teniendo encuentaque1moldecualquiergasocupaVLendeterminadascondicionesdepyT.

270LH1molHVLH

=270V

molH

100LN1molNVLN

=100V

molN

270V molH

100V molN

=2,7


Comoseobserva,larelaciónmolaresmenorque3,locualquieredecirquesobraN ,porloquesegastatodoel queeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH obtenido.

Para relacionar el reactivo limitante, H , con NH se tiene en cuenta la ley de lascombinacionesvolumétricasdeGay‐Lussac:

270LH2LNH3LH

=180LNH

Comoelrendimientodelprocesoesdel70%elvolumenobtenidoes:

180LNH70LNH (real)

100LNH (teorico)=126L

b)Para saber el volumendedisolución acuosaque sepuedepreparar con los126LdeNH ,medidosa900atmy400°C,delapartadoanterioresprecisoconocerelnúmerodemolescorrespondientealosmismos.Aplicandolaecuacióndeestadodeungasideal:

n=900atm·126L

0,082atm·L·mol 1·K 1 400+273 K=2055molNH3

Comoelhidróxidodeamonioesunadisoluciónacuosadel28%deamoniaco,NH (aq):

2055molNH317gNH1molNH

100gNH 28%

28gNH3=1,25·105gNH4OH28%

1,25·105gNH 28%1mLNH 28%0,9gNH 28%

1LNH 28%

10 mLNH 28%=139L 28%

c) Se desea obtener 100 kg de urea y el rendimiento del proceso es del 80%, luego lacantidadquehabráquepreparares:

xkgCO NH (teorico)80kgCO NH (real)

100kgCO NH (teorico)=100kgCO NH (real)

seobtiene,x=125kgCO NH (teorico).

Losmolesdeureaaprepararson:

125kgCO NH10 gCO NH1kgCO NH

1molCO NH60gCO NH

=2084molCO NH

Laecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndelaureaes:

CO (g)+2NH (g)CO NH (s)+H O(l)

RelacionandoureaconCO :

2084molCO NH1molCO

1molCO NH=2084molCO

Considerandocomporamientoideal,elvolumendeCO quesenecesitaenlareacciónes:

V=2084mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 350+273 K

35atm=3042L


ComoelnúmerodemolesgastadosdeNH eseldoblequedeCO ,yambassustanciassongaseosas, el volumen, medido en las mismas condiciones de presión y temperatura,tambiénseráeldoble,V=6084L .

8.26.Alhacerreaccionarconoxígeno5,408gdeunaaleacióndeMgyAl,seobtienecomoresiduo una mezcla de los óxidos de ambos metales que pesa 9,524 g. Determinar elporcentajeenpesodelMgenlaaleación.

(Extremadura2003)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalaoxidacióndeambosmetaleses:

Mg(s)+O (g)MgO(s)

2Al(s)+32O (g)Al O (s)

LlamandoxeyalosmolesdeMgyAl,respectivamente,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

xmolMg24,3gMg1molMg

+ymolAl27gAl1molAl

=5,408galeacion

xmolMg1molMgO1molMg

40,3gMgO1molMgO

+ymolAl1molAl O2molAl

102gAl O1molAl O

=9,524goxidos


x=0,1234molMg y=0,0892molAl

LamasadeMgenlaaleaciónes:

0,1234molMg24,3gMg1molMg

=2,999galeacion

ElporcentajedeMgenlaaleaciónes:

2,999gMg5,408galeacion

100=55,4%Mg

8.27. Una gota (0,1mL) de una disolución de ácido clorhídrico del 20% enmasa y unadensidadde1,10g· ,seextiendesobreunaláminadealuminiode0,10mmdeespesor.Suponiendoquetodoelácidoreaccionaytraspasalaláminadeunladoaotro,calcule:a)Lamolalidaddeladisolucióndeácidoclorhídrico.b)Elvolumendehidrógenodesprendido,medidoa27°Cy101kPa.c)Eláreaydiámetrodelagujerocircularproducido.

(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=101,325kPa; =2,70g· )(Murcia2003)(CastillayLeón2012)

a)Tomandounabasedecálculode100gdedisolucióndeHCldel20%setienen20gdeHCly80gdeH O.Aplicandoelconceptodemolalidad:

20gHCl80gH O

1molHCl36,5gHCl

103gH O1kgH O

=6,9m

b)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyAl:

6HCl(aq)+2Al(s)2AlCl (aq)+3H (g)


LosmolesdeHClgastados:

0,1mLHCl20%1,10gHCl20%1mLHCl20%

20molHCl


=6·10 molHCl

RelacionandoHClconH :

6·10 molHCl3molH6molHCl

=3·10 molH

Considerandocomporamientoideal,elvolumendeH ,medidoa101000Pay27°C,quesedesprendeenlareacciónes:

V=3·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

101kPa101,325kPa

1atm=7,4·10 L

c)RelacionandoHClconAl:

6·10 molHCl2molAl6molHCl

27gAl1molAl

1cm3Al2,70gAl

=2·10 cm3Al

Suponiendoqueelagujeroformadoescircular,enlachapadesapareceuncilindrodeAl.Como el volumen del cilindro es V = S·h, siendo S la superficie básica y h la altura delcilindro,seobtiene:

S=2·10 cm3

0,10mm10 mm3

1cm3 =20mm2

Considerandoquelasuperficieescircular,S=πr ,eldiámetroes:

r=20mmπmm

=2,52mmD=5,04mm

(En el Murcia 2003 se utiliza una gota de HCl con la mitad de volumen y el doble deconcentración, 12 M; además, no se pregunta ni la molalidad de la disolución ni eldiámetrodelorificio).

8.28.Unamuestra de 1,02 g·que contenía solamente carbonato de calcio y carbonato demagnesio, se calentó hasta descomposición de los carbonatos a óxidos y (g). Lasreaccionesqueseproducenson:

(s)CaO(s)+ (g)

(s)MgO(s)+ (g)Elresiduosólidoquequedódespuésdelcalentamientopesó0,536g.Calcula:a)Lacomposicióndelamuestra.b)Elvolumende producido,medidoenc.n.

(Cádiz2003)

a)Llamandoxey,respectivamente,alosmolesdeCaCO yMgCO enlamezclasepuedeplantearlasiguienteecuación:

xmolCaCO100gCaCO1molCaCO

+ymolMgCO84,3gMgCO1molMgCO

=1,02gmezcla

Relacionandoestascantidadesconelresiduoformado:


xmolCaCO1molCaO1molCaCO

56gCaO1molCaO

+ymolMgCO1molMgO1molMgCO

40,3gMgO1molMgO

=0,536gres.


x=5,90·10 molCaCO y=5,09·10 molMgCO

Lasmasascorrespondientesson:

5,90·10 molCaCO100gCaCO1molCaCO

=0,590gCaCO

5,09·10 molMgCO84,3gMgCO1molMgCO

=0,429gMgCO


0,590gCaCO1,02gmezcla

100=57,8% 0,429gMgCO1,02gmezcla

100=42,1%

b)RelacionandolosmolesdecadacomponenteconelCO producido:

5,90·10 molCaCO1molCO1molCaCO

+5,09·10 molMgCO1molCO

1molMgCO=0,011molCO

Elvolumencorrespondientemedidoencondicionesnormaleses:

0,011molCO22,4LCO1molCO

=0,25L

8.29.Unamezclade4,800gdehidrógenoy36,400gdeoxígenoreaccionancompletamente.Demuestreque lamasatotalde lassustanciaspresentesantesydespuésde lareacciónsonlasmismas.


LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH yO es:

2H (g)+O (g)2H O(l)

Lamasainicialdelasespeciespresentesenlareacciónes:

4,800gH +36,400gO =41,2g

Alexistir inicialmentecantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeelloseselreactivolimitanteparapodercalcularlacantidaddeH Oobtenida.

4,800gH1molH2gH

=2,4molH

36,400gO 1molO32gO

=1,1375molO

2,4molH

1,1375molO=2,1

Comoseobserva,larelaciónmolaresmayorque2,locualquieredecirquesobraH ,porloquesegasta todoel , queeselreactivo limitante yquedetermina la cantidaddeH Oobtenida.

RelacionandoH conO sepuedeobtenerlamasadeH sobrante:


1,1375molO2molH1molO

2gH1molH

=4,55gH

4,800gH (inicial)–4,550gH (gastado)=0,25gH (exceso)

RelacionandoH conH2Oseobtienelamasadeéstaformada:


18gH O1molH O

=40,95gH O

Lamasafinaldelasespeciespresentesenlareacciónes:

0,25gH (exceso)+40,95gH O=41,2g,portanto,secumplelaleydeLavoisier.

8.30.Enel laboratorioencontramosun frascoviejoquecontieneunamuestrade cinc, sinmásinformación.Parasabercuálessuriquezasehacereaccionar4,25gdeesamuestraconunexcesodeácidoclorhídrico6M,loquedalugaralaformacióndehidrógenogasyclorurodecinc.Elgashidrógenoserecogea20°Cy745mmHgocupandounvolumende950mL.Calcular:a)Lariquezadeesamuestradecincen%.b)Quévolumendedisoluciónácidaesnecesarioparaobteneresevolumendehidrógenogas.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Galicia2004)

a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:

n=745mmmHg·950mL

0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

1atm760mmHg

1L

103mL=3,9·102molH

RelacionandoH yZn:

3,9·102molH1molZn1molH

65,4gZn1molZn

=2,55gZn

ElporcentajedeZnenlamuestraes:

2,55gMg4,25gmuestra

100=60,0%Zn

b) Relacionando H con HCl se obtiene el volumen de disolución ácida necesaria paraobtenerelgas:

3,9·102molH2molHCl1molH

103mLHCl6M

6molHCl=13mLHCl6M

8.31.Unamuestraqueconsisteenunamezcladeclorurosdesodioypotasiopesa0,3575g,produce 0,1162 g de perclorato de potasio. Calcula los porcentajes de cada uno de losclorurosdelamezcla.

(Cádiz2004)

Comoelpercloratodepotasioformadoprocededelcloruropotasiodelamezclaoriginal:

0,1162gKClO1molKClO138,6gKClO

1molCl

1molKClO1molKCl1molCl

74,6gKCl1molKCl

=0,0625gKCl


Elporcentajedepercloratodepotasioenlamezclaoriginales:

0,0625gKCl0,3575gmezcla

100=17,5%KCl

Elrestoesclorurodesodio:

100%mezcla–17,5%KCl=82,5%NaCl

8.32. El sulfato de amonio se obtiene industrialmente burbujeando amoníaco gaseoso atravésdeácidosulfúricodiluido,según:

2 (g)+ (l) (s)Calcula:a)Elvolumendeamoníaco,a20°Cy700mmHg,necesarioparaobtener50kgdesulfatodeamoniodel80%deriquezaenpeso.b)Elvolumendeácidosulfúricodel50%deriquezaenpesoydensidad1,40g· queseconsumiráendichapreparación.


Lacantidadde NH SO aobteneres:

50·103g NH SO 80%80g NH SO

100g NH SO 80%1mol NH SO132g NH SO

=303mol NH SO

a)Relacionando NH SO conNH :

303mol NH SO2molNH

1mol NH SO=151,5molNH

Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:

V=151,5mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

700mmHg760mmHg

1atm=3952L

b)Relacionando NH SO conH SO :

303mol NH SO1molH SO

1mol NH SO98gH SO1molH SO

=2,97·104gH SO

ComosedisponedeunadisolucióndeH2SO4deriqueza50%:

2,97·104gH SO100gH SO 50%


=4,24·104mL 50%

8.33. El proceso Ostwald para la fabricación de lleva consigo la oxidación delamoníacoporairesobreuncatalizadordeplatino,según:

4 (g)+5 (g)6 +(g)+4NO(g)

2NO(g)+ (g)2 (g)¿Qué volumen de aire (este contiene un 21% de oxígeno en volumen) a 27°C y 1 atm senecesitaparalaconversióncompletaporesteprocesode5toneladasde en ?


Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónglobales:


4NH (g)+5O (g)6H2O+(g)+4NO(g)

ElnúmerodemolesdeNH atransformares:

5tNH10 gNH1tNH

1molNH17gNH

=2,94·10 molNH

RelacionandoNH conO (reacción1):

2,94·105molNH5molO4molNH

=3,68·10 molO

RelacionandoNH conO (reacción2):

2,94·105molNH4molNO4molNH

1molO2molNO

=1,47·10 molO

LacantidadtotaldeO2consumidoes:

3,68·10 molO (reacción1)+1,47·10 molO (reacción2)=5,15·10 molO (total)

En unamezcla gaseosa la composición volumétrica coincide con la composiciónmolar,relacionandoO conaire:

5,15·105molO100molaire21molO

=2,45·106molaire

Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelairees:

V=2,45·106mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

1atm=6,03·107Laire

8.34.Alatemperaturade25°Cy750mmHgdepresiónreaccionancompletamente250gdeunapiedracalizaconunadisolucióndeHCldel35%enpesoydensidad1,18g/mLsegúnlasiguientereacción:

(s)+2HCl(aq) (aq)+ (g)+ (l)sabiendoquelapiedracalizatieneunariquezaen (s)del80%,calcule:a)Elvolumendedióxidodecarbonoproducidomedidoenlasmismascondicionesdepresiónytemperaturadelareacción.b)ElvolumendeladisolucióndeHClnecesario.c)Cantidaddepiedracalizanecesariaparaobtener1kgde (s).(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )

(Córdoba2004)

ElnúmerodemolesdeCaCO contenidosenlamuestradecalizaes:

250gcaliza80gCaCO100gcaliza

1molCaCO100gCaCO

=2molCaCO

a)RelacionandoCaCO yCO :

2molCaCO1molCO1molCaCO

=2molCO


V=2mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

750mmmHg760mmHg1atm

1L

103mL=49,5L


b)RelacionandoCaCO yHCl:

2molCaCO2molHCl1molCaCO

36,5gHCl1molHCl

100gHCl35%


= mLHCl35%

c)RelacionandoCaCl yCaCO :

1kgCaCl103gCaCl1kgCaCl

1molCaCl111gCaCl

1molCaCO1molCaCl

=9molCaCO

RelacionandoCaCO ycaliza:

9molCaCO100gCaCO1molCaCO

100gcaliza80gCaCO

= gcaliza

8.35.Laindustriaquímicautilizagrandescantidadesdeácidos.Dehechoentre losdiversosproductos químicos de más producción de la industria española (tanto orgánicos comoinorgánicos)estáelácidonítricoqueencuentrasusprincipalesaplicacionesen laindustriadelosfertilizantes,explosivosyfabricacióndeproductosquímicos.a)Enunfrascodeácidonítricoconcentrado,seleelassiguientesinscripciones:

masamolecular:63,01 densidad:1,38 riquezaenpeso:60%a1)¿CuántosmLdelácidosenecesitanparapreparar250mLdedisoluciónde 2M?a2)¿CuántosmLde 2Msonnecesariosparaalcanzarelpuntodeequivalenciaenunatitulaciónde50mLdehidróxidoamónico0,5M?Justifique,cualitativamentesienelpuntodeequivalenciaelpHseráácido,básicooneutro.b)Seledioaunestudianteunácidodesconocido,quepodíaserácidoacético,( ),ácido pirúvico ( ) o ácido propiónico ( ). El estudiante preparóunadisolucióndelácidodesconocidodisolviendo0,100gdelmismoen50,0mLdeagua.Acontinuación,valoróladisoluciónhastaelpuntodeequivalenciaconsumiéndose11,3mLdeunadisolucióndeNaOH0,100M.Identifiquerazonadamenteelácidodesconocido.

(Sevilla2004)

a1)LamasadeHNO quesenecesitaparaprepararladisolución2Mes:

250mLHNO 2M2molHNO

10 mLHNO 2M63,01gHNO1molHNO

=31,51gHNO

Comosedisponededisolucióndel60%:

31,51gHNO100gHNO 60%

60gHNO1mLHNO 60%1,38gHNO 60%

38mL %

a2)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:

HNO (aq)+NH (aq)NH NO (aq)+H O(l)

Elnúmerodemmolessolutocontenidosenladisoluciónbásicaes:

50mLNH 0,5M0,5mmolNH1mLNH 0,5M

=2,5mmolNH

RelacionandoNH yHNO 2M:

2,5mmolNH1mmolHNO1mmolNH

1mLHNO 2M2mmolHNO

=12,5mL 2M

Comoreaccionancantidadesestequiométricas,enelpuntodeequivalenciahayNH NO :

NH NO (aq)NH (aq)+NO (aq)


Elionnitratonosehidrolizayaqueeslabaseconjugadadelácidonítrico(ácidofuerte);yel ionamonioeselácidoconjugadodelamoníaco(basedébil),portanto,sehidrolizadeacuerdoconlareacción:

NH (aq)+H O(l)NH (aq)+H O (aq)

Enestareacciónseproduceniones ,luegoelpHdeladisoluciónesácido.

b)LlamandoHXalácidodesconocido,lareaccióndeneutralizacióndelmismoes:

HX(aq)+NaOH(aq)NaX(aq)+H O(l)

ElnúmerodemolesdeHXneutralizadosconNaOHes:

11,3mLNaOH0,1M0,1molNaOH

103mLNaOH0,1M1molHX

1molNaOH=1,13·103molHX

RelacionandolosgramosymolesdelácidoHX:

0,100gHX

1,13·103molHX=88,5g·mol1

Calculando las masas molares de los ácidos propuestos: acético (CH COOH, M = 60);propiónico (CH CH COOH,M = 74); pirúvico (CH COCOOH,M = 88). Se observa que lamasamolar obtenidaapartirde la reaccióndeneutralización coincide con ladelácidopirúvicoque,portanto,serálasustanciaproblema.

8.36. Lamayoría de las pastillas antiácido contienen, entre otras cosas, unamezcla decarbonatodecalcioycarbonatodemagnesio.Paracalcularelcontenidoencarbonatosseañadeunexcesodeácidoclorhídrico,conloquetodoelcarbonatosetransformaendióxidodecarbono:

(s)+2HCl(aq) (aq)+ (g)+ (l)

(s)+2HCl(aq) (aq)+ (g)+ (l)Acontinuación,sevaloraelexcesodeácidoclorhídricoconunadisolucióndeNaOH:

NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+ (l)Datosdelaexperiencia:

Pesodelapastillaantiácido:1,4576gPesodelfragmentodepastillautilizadoenelanálisis:0,3515gDisolucióndeácidoclorhídrico:0,18MDisolucióndehidróxidodesodio:0,10M

Procedimiento:Seintroduceelfragmentodepastillaenunmatrazerlenmeyerde250mLyseañaden25mLdedisolucióndeHCl0,18M.Conayudadeunavarillaagitadorasedisuelve lamuestra.Seañadentresgotasdedisoluciónderojocongo,queesunindicadorácido‐basequetomacolorvioletaenmedioácidoycolorrosaenmediobásico,ysevaloracondisolucióndeNaOHhastaqueelindicadorviredelcolorvioletaarosa.Enlaexperienciaseconsumieron7,3mLdeestadisolución.Calcula:a)Molesdecarbonatodecontenidosenlamuestrautilizadaparaelanálisis.b)Molesdecarbonatodecontenidosenunapastilla.c)Gramosdecarbonatodecalcioydemagnesiocontenidosenunapastilla,sabiendoquedelpesototaldecarbonatosel89,47%correspondeacarbonatodecalcioyel10,53%restanteacarbonatodemagnesio.

(Valencia2004)

a)MolesdeHCltotalesañadidos:



103mLHCl0,18M=4,5·103molHCl

MolesdeHClenexceso(reaccionanconNaOH):


103mLNaOH0,10M1molHCl1molNaOH

=7,3·104molHCl

MolesdeHClquereaccionanconCO :

4,5·103 7,3·104 molHCl=3,8·103molHCl

Portanto,losmolesdecarbonatoenlamuestrason:

3,8·103molHCl1molCO2molHCl

=1,9·10 3mol

b)RelacionandolapastillaantiácidoylosmolesdeCO :

1,4576gpastilla1,9·103molCO0,3515gpastilla

=7,9·103mol

c) Llamando x e y, respectivamente, a los gramos de CaCO yMgCO contenidos en lapastillaantiácido,losmolesdecarbonatocorrespondientesson:


1molCO1molCaCO

=x100

molCO


1molCO1molMgCO

=y

84,3molCO

x100

+y

84,3=7,9·103molCO


x100

+y

84,3=7,9·103molCO

xgCaCOygMgCO

=89,47gCaCO10,53gMgCO

x=0,686g

y=0,081g

8.37.Duranteunprocesoindustrialdeproduccióndeácidosulfúrico12Msehacometidounerrorquedacomoresultadolaobtencióndeunácido10,937M.a)Calculeelvolumendeácidosulfúrico,de90%deriquezaenpesoydensidad1,8g/mL,quehay que añadir a 1000 litros de aquella disolución para que resulte exactamente 12M.Supongaquelosvolúmenessonaditivos.b)Esteácidoseutilizapara lafabricacióndesulfatocálcico.Laempresanecesitaproducir7800 kg de este compuesto. Para ello dispone de suficiente cantidad de las dosmateriasprimasnecesarias:carbonatodecalcioyácidosulfúrico.Elprimeroseencuentraenestadopuro y el segundo es12M. Si se sabeque el rendimientode la reacción esdel84% ¿quévolumendedisolucióndeácidosulfúricodebeemplearse?

(Murcia2005)

a)ElnúmerodemolesdeH SO enladisoluciónpreparadaes:

1000LH SO 10,397M10,937molH SO1LH SO 10,397M

10937molH SO


ElnúmerodemolesdeH SO contenidosenxmLdeunadisolucióndeH SO del90%deriquezaenpesoydensidad1,8g/mLes:

xmLH SO 90%1,8gH SO 90%1mLH SO 90%

90gH SO


=1,65·102xmolH SO

La disolución resultante de la mezcla de ambas disoluciones deberá tener unaconcentración12M:

10,937+1,65·102x molH SO

1000+x·103 Ldisolucion=12Mx=2,35·105L %

b)Sielrendimientodelprocesoesdel84%lacantidadteóricadeCaSO aproducires:

xkgCaSO (teo)84kgCaSO (real)100kgCaSO (teo)

=7800kgCaSO (real)x=9286kgCaSO (teo)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeCaSO es:

CaCO (s)+H SO (g)CaSO (s)+CO (g)+H O(l)

RelacionandoCaSO conladisolucióndeH SO 12M:

9286·103gCaSO1molCaSO132gCaSO

1molH SO1molCaSO

1LH SO 12M12molH SO

=5690L 12M

8.38.Antelaposiblefaltadereservasdepetróleosehanensayadoenalgunosvehículosotrostiposdecombustibles,entreellosunamezcladebutanoyetanol.a)Escribelasreaccionesdecombustióndecadasustancia.b) Determina cuál de ellos contribuyemás al efecto invernadero (emisión de ) si sequeman100gdecadauno.

(Canarias2005)

a)Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelbutanoes:

(g)+132

(g)4 (g)+5 (l)

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoles:

(g)+3 (g)2 (g)+3 (l)

b)LamasadeCO producidaenlacombustiónde100gdebutanoes:

100gC H1molC H58gC H

4molCO1molC H

44gCO1molCO

=303g

LamasadeCO producidaenlacombustiónde100gdeetanoles:

100gC H O1molC H O46gC H O

2molCO1molC H O

44gCO1molCO

=191g

Alavistadelosresultadosobtenidos,seconcluyequeelbutanocontribuyemásqueeletanolalefectoinvernadero.


8.39.Elmetanoesunode losgasesquecontribuyenalefecto invernaderoyseproduceencantidadesimportantescomoconsecuenciade losresiduosde lasgranjasdeanimalesparalaalimentación.Lareaccióndelmetanoconaguaesunaformadeprepararhidrógenoquepuedeemplearsecomofuentedeenergíanetaenlaspilasdecombustible.

(g)+ (g)CO(g)+3 (g)Secombinan995gdemetanoy2510gdeagua:a)¿Quiéneselreactivolimitante?b)¿Cuáleslamasamáximadehidrógenoquesepuedepreparar?c)¿Quémasadereactivoenexcesoquedarácuandoacabelareacción?

(Baleares2005)

a)Relacionandoentresílosmolesdeambassustancias:

995gCH1molCH16gCH

=62,2molCH

2150gH O1molH O18gH O

=139,4molH O

62,2molCH139,4molH O

=0,45

Comolarelaciónmolares<1quieredecirquesobra ,porloqueelreactivolimitanteesCH .

b)LacantidaddeH formadodependedelacantidaddereactivolimitante:

62,2molCH3molH1molCH

2gH1molH

=373g

c) Los moles de H O consumidos en la reacción dependen de la cantidad de reactivolimitante:

62,2molCH1molH O1molCH

=62,2molH O

LosmolesdeH Oenexcesoson:

139,4molH O(inicial)62,2molH O(gastado)=77,2molH O(exceso)

LamasadeH Oenexcesoes


=1390g

8.40. El cloro gaseoso ( ) puede obtenerse en el laboratorio, en pequeñas cantidadeshaciendoreaccionareldióxidodemanganesoconácidoclorhídricoconcentrado,según:

(s)+4HCl(aq) (aq)+ (g)+2 (l)Sehacen reaccionar100gde con0,8LdedisolucióndeHCldel35,2% enmasa ydensidad1,175g· Calcule:a)Lamolaridaddelácidoempleado.b)Elvolumendecloroproducidoencondicionesnormales.

(Cádiz2005)

a)Tomandocomobasedecálculo1LdedisolucióndeHCl:

10 mLHCl35,2%1LHCl35,2%

1,175gHCl35,2%1mLHCl35,2%

35,2gHCl

100gHCl35,2%1molHCl36,5gHCl

=11,3M


b)ParacalcularlacantidaddeCl producidoesnecesariocalcularpreviamentecuáleselreactivolimitante:

100gMnO1molMnO86,9gMnO

=1,15molMnO


=9,07molHCl

9,07molHCl1,15molMnO

=7,9

Comolarelaciónmolaresmayorque4quieredecirquesobraHCl,porloqueMnO2eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCl formada:

1,15molMnO1,15molCl1molMnO

22,4LCl1molCl

=25,8L

8.41.Unamuestra de hulla contiene 1,6% en peso de azufre.Mediante la combustión, elazufreseoxidaadióxidodeazufregaseoso:

S(s)+ (g) (g)quecontaminalaatmósfera.Un tratamiento posterior del dióxido de azufre con cal viva (CaO) transforma el en

.Siunacentraltérmicaconsumediariamente6600tdehulla,calcule:a)Lamasa(enkg)de queseproduce.b)Elvolumen(en )de queseliberaaunatemperaturade20°Cy1atmdepresión.c)SielconsumodiariodeCaOesde150t¿sepuedeeliminartodoel producido?Encasocontrario,¿quécantidadde seliberaalaatmósfera?

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Córdoba2005)

a)LacantidadSpresenteenlahullaes:

6600thulla106ghulla1thulla

1,6gS

100ghulla1molS32gS

=3,3·106molS

RelacionandoSySO liberadoenlacombustión:

3,3·106molS1molSO1molS

64gSO1molSO

1kgSO

103gSO=2,1·105kg

b)Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:

V=3,3·106mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

1atm1m3

103L=7,9·104m3

c)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreSO yCaOes:

SO (g)+CaO(s)CaSO (s)

RelacionandoCaOySO seobtienelacantidaddeSO eliminado:

150·106gCaO1molCaO56gCaO

1molSO1molCaO

64gSO21molSO

1kgSO

103gSO=1,7·105kg

Estacantidadesmenorquelaobtenidaenelapartadoa),luegoNOseeliminatodoelSO producido.

2,1·105kgSO (producido)1,7·105kgSO (eliminado)=4,0·104kg (liberado)


8.42.Unaindustriaquímicaobtieneácidosulfúricoycincapartirdeblenda(ZnS).Lafábricatratadiariamente100toneladasdemineralqueposeeunariquezadel60%.a) Si el 1% del azufre se pierde como dióxido de azufre, calcule el volumen de este gasexpulsadodiariamentealexterior,suponiendoquesalea27°Cy1atm.b)Siel0,1%deldióxidodeazufresetransformaenlaatmósferaenácidosulfúricoycaeaunestanque que contiene 1000 de agua, calcule la molaridad de la disolución ácidaformada.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )

(Cádiz2005)

a)Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodetransformacióndeblendaenácidosulfúricoes:

ZnS(s)SO (g)H SO (aq)

RelacionandolacantidaddeblendaconladeSO :

100tblenda106gblenda1tblenda

60gZnS100gblenda

1molZnS97,4gZnS

1molSO1molZnS

=6,16·105molSO

Siel1%delSO producidoseexpulsaalexterior:

6,16·105molSO (producido)1molSO (expulsado)100molSO (producido)

=6,16·103molSO


V=6,16·103mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

1atm=1,52·105L

b)LacantidaddeH SO formadoapartirdelSO expulsadoes:

6,16·104molSO (expulsado)0,1molSO (transformado)100molSO (expulsado)

1molH SO100molSO

=6,16molH SO

Suponiendoquenoexistevariacióndevolumen, laconcentraciónmolarde ladisoluciónobtenidaes:

6,16molH SO1000m3agua

1m3agua1000Lagua

=6,16·10 6M

8.43.Elnitritodesodiosepuedeobtenerhaciendopasarunamezclagaseosademonóxidodenitrógenoyoxígenoatravésdeunadisoluciónacuosadecarbonatosódico.Lareacciónsinajustareslasiguiente:

(aq)+NO(g)+ (g) (aq)+ (g)A través de 250mL de (aq) 2molar, se hace pasar 45 g deNO (g) y (g) enconsiderableexceso,obteniéndose62,1gdenitritodesodio.a)Determinarcuáleselreactivolimitante.b)Calcularelrendimientoenlaobtencióndelnitritodesodio.

(Almería2005)


2Na CO (aq)+4NO(g)+O (g)4NaNO (aq)+2CO (g)

Para determinar el reactivo limitante se calculan losmoles iniciales de cada una de lassustanciasreaccionantes.


45gNO1molNO30gNO

=1,5molNO

0,25LNa CO 2M2molNa CO1LNa CO 2M

=0,5molNa CO

1,5molNO

0,5molNa CO=3

Comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraNO,porloque eselreactivolimitante.

b)ParacalcularelrendimientodelareacciónesprecisocalcularlacantidaddeNaNO2quesedeberíahaberobtenidoapartirdelreactivolimitanteyrelacionarlaconlacantidaddesustanciaobtenida:

0,5molNa CO4molNaNO2molNa CO

69gNaNO1molNaNO

=69gNaNO

η 62,1gNaNO (experimental

69gNaNO (teórico100=90%

8.44.Losnutrientesdelasplantascontenidosenlosfertilizantessonelnitrógeno,elfósforoyelpotasio.Enlaetiquetadecualquierfertilizanteapareceelporcentajequecontienedecadauno de estos elementos expresado en forma de , y . Un fertilizante utilizadofrecuentementees“CompoFertilizanteUniversal7‐5‐6”,que indicaquecontieneun7%denitrógeno,5%de y6%de .Un método sencillo para analizar el fósforo contenido en un fertilizante consiste en laprecipitación y pesada en forma de ·6 (tetraoxofosfato (V) de amonio ymagnesio hexahidrato), lo que constituye un ejemplo típico de análisis gravimétrico ogravimetría.Laprecipitacióndeestasalseproducealadicionarcatión ycatión aunadisoluciónquecontengaelanión :

(aq)+ (aq)+ (aq)+ (aq)+5 (l) ·6 (s)Enunerlenmeyerde1Lse introducen20,47gde fertilizanteysedisuelvenen150mLdeaguadestilada.Seadicionan60mLdedisolución0,4Mdesulfatodemagnesio.Seañadenunasgotasdefenolftaleínayseguidamente,lentamenteyagitando,seadicionadisolución1M de amoníaco hasta que se forme un precipitado blanco y se produzca el viraje delindicador de incoloro a rojo. En esta operación se consumen 30 mL de disolución deamoníaco.Despuésdeesperar15minutosparaquesedimenteelprecipitado,sefiltrasobrepapeldefiltro,previamentepesado,enunembudoBuchner,utilizandotrompadeaguaparavacío. Después de calentar en la estufa a 40°C, hasta un peso constante, se obtuvo unprecipitadoquepesó3,64g.a)Teóricamenteelfertilizantees7‐5‐6,esdecir,7%denitrógeno,5%de y6%de .Calculaconestosdatosteóricoselporcentajedenitrógeno,fósforoypotasio.b)Conlosdatosdelproblema,calculaelporcentajerealde ydeP.c)Calculalosmolesdecatión utilizadosenexceso.d)Calculalosmolesde utilizadosenexceso.e)Sielprecipitado recogido fuera ·6 (s)en lugarde ·6 (s),¿cuálhabríasidoelresultadodelporcentajedePcontenidoenelfertilizante?f) El fósforo contenido en el fertilizante suele encontrarse en forma de y ,porqueloshidrógenofosfatosylosdihidrógenofosfatossonsolublesenagua,mientrasquelosfosfatossoninsolubles.Justifica lasrazonespor lascuales laprecipitaciónde ·6

se ha de realizar enmedio básico, razón por la cual se utiliza fenolftaleína comoindicadoryseadicionaamoníacohastaelvirajedelindicador.

(Valencia2005)


a)Tomandocomobasedecálculo100gdefertilizantequesegúnsuetiquetacontiene7%denitrógeno,5%deP O y6%deK O,losporcentajesteóricosdeP,KyNson:

5gP O1molP O142gP O

2molP

1molP O31gP1molP

=2,2%P

6gK O1molK O94,2gK O

2molK1molK O

39,1gK1molK

=5,0%K

ysegúndiceelenunciado,7,0%N.

b)ElporcentajedePenel“compo”es:

3,64gNH MgPO ·6H O1molNH MgPO ·6H O245,3gNH MgPO ·6H O

=0,0148molNH MgPO ·6H O

0,0148molNH MgPO ·6H O1molP

1molNH MgPO ·6H O=0,0148molP

0,0148molP20,47gcompo

31gP1molP

100=2,2%P

Sabiendoqueel“compo”contiene2,2%deP,lacantidadcorrespondientedeP O es:

2,2gP1molP31gP

1molP O2molP

142gP O1molP O

100=5,0%

c)MmolesMg utilizados:

60mLMgSO40,4M0,4mmolMgSO41mLMgSO40,4M

1mmolMg1mmolMgSO4

=24,0mmolMg

▪MmolesMg gastados:

0,0148molNH MgPO ·6H O1molMg

1molNH MgPO ·6H O=0,0148molMg

0,0148molMg10 mmolMg1molMg

=14,8mmolMg

▪MmolesMg enexceso:

24,0mmolMg (utilizado)–14,8mmolMg (gastado)=9,2mmol (exceso)

d)MmolesNH utilizados:

30mLNH 1M1mmolNH1mLNH 1M

=30,0mmolNH

▪MmolesNH gastados:

0,0148molNH MgPO ·6H O1molNH

1molNH MgPO ·6H O=0,0148molNH

0,0148molNH10 mmolNH1molNH

1mmolNH1mmolNH

=14,8mmolNH

▪MmolesNH3enexceso:


30,0mmolNH3(utilizado)–14,8mmolNH3(gastado)=15,2mmolNH3(exceso)

e)ElporcentajedePenel“compo”considerandoprecipitadodeKMgPO4 6H2Oes:

3,64gKMgPO ·6H O1molKMgPO ·6H O266,3gKMgPO ·6H O

1molP

1molKMgPO ·6H O=0,0137molP

0,0137molP20,47gcompo

31gP1molP

100=2,1%P

f)Enmedioácidoseencuentranpresenteslasespecies:HPO ,H PO yH PO ;mientrasqueenmediobásico,sóloseencuentrapresenteelion queeselquedebeexistirendisoluciónparaqueprecipiteelNH MgPO ·6H O.

8.45.Unamuestrade1800gdepiedracaliza( )sesometeacalentamientodemodoqueparcialmentesetransformaenóxidocálcico(CaO),segúnlareacción:

(s)CaO(s)+ (g)Se obtiene así un residuo de 1000 g compuesto por y CaO, que tratado con unadisolución12MdeHClconsume2,5Lsegúnlasreacciones:

(s)+2 (aq) (aq)+ (g)+ (l)

CaO(s)+2 (aq) (aq)+H2O(l)Calcule:a)Elporcentajede enlapiedracaliza.b)Elvolumende queseproduceenelprocesomedidoa80°Cy1,5atm.


a)ElnúmerodemolesdeHClconsumidoenlasreaccioneses:

2,5LHCl12M12molHCl1LHCl12M

=30molHCl

LlamandoxeyalasmasasdeCaCO yCaOcontenidasenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelHClconsumido:


2molHCl1molCaCO

=x50

molHCl

ygCaO1molCaO56gCaO

2molHCl1molCaO

=y28

molHCl

x50

+y28

=30

RelacionandolasmasasdeCaCO yCaOconlamezcla:

xgCaCO +ygCaO=1000gmezcla


x=364gCaCO y=636gCaO

ElporcentajedeCaCO respectodelamuestrainicialdecalizaes:

364gCaCO1800gcaliza

100=20,2%

b)ElCO seproducesóloapartirdelCaCO contenidoenlacaliza:


364gCaCO1molCaCO100gCaCO

1molCO1molCaCO

=3,64molCO


V=3,64mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K

1,5atm=70,2L

8.46.Lacerusita,unmineralquecontieneplomo,escarbonatodeplomo(II) impuro.Paraanalizarunamuestradelmineralydeterminarsucontenidoen setrata lamuestraprimeroconácidonítricoconelfindedisolverelcarbonatodeplomo(II):

(s)+ (aq) (aq)+ (g)+ (l)Alañadirácidosulfúricoprecipitasulfatodeplomo(II):

(aq)+ (aq) (s)+ (aq)Elsulfatodeplomo(II)puroseseparaysepesa.Suponiendoqueunamuestrade0,583gdemineralproduce0,628gde .Ajustalaestequiometríadelasdosreaccionesycalculaelporcentajeenmasade enlamuestrademineral.

(Baleares2006)

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdadasson:

(s)+2 (aq) (aq)+ (g)+ (l)

(aq)+H2SO4(aq) (s)+2 (aq)

RelacionandoPbSO ymineral:

0,628gPbSO0,583gmineral

1molPbSO303,2gPbSO

1molPbCO1molPbSO

267,2gPbCO1molPbCO

100= , %

8.47.Hallarlapurezadeunamuestradesulfatodeamoniosabiendoquealtratar1,316kgdesulfatodeamoniosólidoimpurocondisolucióndehidróxidodesodioserecogen377Ldeamoníaco(quecorrespondenal90%delvolumentotaldeamoníacodesprendido),medidosalatemperaturade18°Cylapresióndemercuriode742mmHg.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )

(Cádiz2006)(Asturias2006)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentre NH SO yNaOHes:

NH SO (s)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2NH (g)+2H O(l)

ElvolumendeNH desprendidoes:

377LNH (recogido)100LNH (desprendido)90LNH (recogido)

=418,8LNH (desprendido)

Suponiendocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:

n=742mmHg·418,8L

0,082atm·L·mol 1·K 1 18+273 K

1atm760mmHg

=17,1mol


17,1molNH1mol NH SO

2molNH132g NH SO1mol NH SO

=1129g NH SO



1129g NH SO1,316kgmuestra

1kgmuestra

103gmuestra100=85,8%

8.48.Calculalacantidaddehidróxidodesodioquehayenunadisolución,sabiendoque100mLdelamismanecesitan,paraserneutralizados,76mLdeácidosulfúrico1,0M.

(Canarias2006)

Laecuaciónquímicaajustadaes:


RelacionandoH SO conladisolucióndeNaOH:


103mLH2SO41,0M2molNaOH1molH2SO4

40gNaOH1molNaOH

=6,1gNaOH

8.49.Enunhospitalde2000camassegeneran2,4kgderesiduosporcamaydíaquesontratadosmedianteincineracióna1200°C.a)Sabiendoqueporcadakgderesiduosincineradosseproducen3,1 deemisióngaseosa,conunaconcentraciónenpartículasde12g/ ,calcule lacantidad,expresadaenkg/día,departículasemitidasalaatmósfera.b)Lascenizasretiradasdelhornoincinerador,quesuponenel30%delamasainicialdelosresiduos,setratanconunreactivoinertizadorenproporciónde1kgdereactivoporcada3kg de cenizas, generándose unos bloques de densidad 1,6 g/ . ¿Qué volumen de estosbloques,expresadoen ,seproducirácadaañoenelhospital?c) En la sección de radioterapia del hospital se produce un vertido de 600 L diarios,contaminado por en concentraciones de 800 mg/L. Calcula la cantidadestequiométricade sulfatode sodio,expresadaeng/día,necesariaparaprecipitar todoelradiocomo segúnlareacción:

+ +2 (CastillayLeón2006)

a)Lacantidaddiariaderesiduoes:

2000camas2,4kgresiduocama·dıa

=4800kgresiduo

dıa

Lamasadepartículasemitidasalaatmósferaes:

4800kgresiduo

dıa3,1m gaskgresiduo

12gpartıculas

m gas1kgpartıculas10 gpartıculas

=187,6kgpartículas

día

b)Lacantidadanualdereactivoinertizadores:

4800kgresiduo

dıa30kgceniza100kgresiduo

1kgreactivo3kgceniza

365dıa1año

=1,75·10kgreactivo

ano

Elvolumendereactivoinertizadores:

1,75·10kgreactivo

ano1cm reactivo1,6greactivo

10 greactivo1kgreactivo

1m reactivo

10 cm reactivo=109,5

reactivoaño

c)LacantidaddiariadeRa vertidoes:

600Lvertido

dıa800mgRaLvertido

1gRa

10 mgRa1molRa226gRa

=2,12molRa

dıa


RelacionandoRa conNa SO :

2,12molRa

dıa1molNa SO1molRa

142gNa SO1molNa SO

=301día

8.50.Elácidosulfúricoconcentradoreaccionaconelbromurodepotasiosegúnlareacción:

+KBr + + + Calcule:a)Enelsupuestodequeseobtengan25Lde ,medidosa27°Cy1,7atm,¿quévolumendebromolíquidodedensidad3,12g/mLsehabrángenerado?b)IndiquecuálseríalacantidadmínimadepartidadelreactivoKBrparaelcitadoproceso,enelcasodequelariquezadelproductofuesedel92%,suponiendoqueelrendimientodelareacciónllegaal95%.


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yKBres:

2H SO +2KBrK SO +SO +Br +2H O

a)Suponiendocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeSO es:

n=1,72atm·25L

0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K=1,75molSO

RelacionandoSO conBr :

1,75molSO1molBr1molSO

159,8gBr1molBr

1mLBr3,12gBr

=89,5mL

b)RelacionandoSO conBr suponiendoriqueza92%yrendimiento95%:

xgKBr92%92gKBr

100gKBr92%95gKBr exp100gKBr teo

1molKBr119gKBr

1molSO2molKBr

=1,75molSO

Seobtiene,x=476,5gKBr92%.

8.51. Las plantas utilizany para formar azúcares mediante en el proceso de

fotosíntesis,deacuerdoalareaccióngeneral:

11 +12 +12 a)¿Quévolumende a30°Cy730mmHgutilizaunaplantaparasintetizarun500gdesacarosa( )?b) Sabiendo que el contenido enunamuestrade aire contiene0,035% v/vde , ¿quévolumendeaire,en lascondicionesnormalesdepresióny temperatura,purifica laplantaporcada100gdeazúcaressintetizados?

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Córdoba2006)

a)RelacionandoC H O conCO :


12molCO

1molC H O=17,5molCO



V=17,5mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 30+273 K

730mmHg760mmHg

1atm=453L

b)RelacionandoC H O conCO y teniendo en cuentaquede acuerdo con la leydeAvogadro,enunamezclagaseosa,lacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar:


12molCO

1molC H O100molaire0,035molCO

=1·104molaire

Suponiendocomportamientoideal,elvolumendeairepurificadoes:

1·104molaire22,4Laire1molaire

=2,2·105Laire

8.52.Elácidofosfórico,tambiénllamadoortofosfórico,sepuedeobtenertratandoelmineralfosforita (fosfato de calcio impuro) con ácido sulfúrico concentrado, según la siguienteecuaciónquímica:

(s)+3 (aq)2 (aq)+3 (s)Sehacen reaccionar2 kgde fosforita (70% enpesode fosfatode calcio) con la cantidadadecuada de ácido sulfúrico concentrado, obteniéndose una disolución acuosa de ácidofosfóricodedensidad1,34g· yriqueza50%enpeso.Calculaelvolumenobtenido,enlitros,delácidofosfóricodelariquezaydensidadcitado.


LacantidaddeCa PO contenidoenlafosforitaes:

2kgfosforita103gfosforita1kgfosforita

70gCa PO 100gfosforita

1molCa PO310gCa PO

=4,52molCa PO

RelacionandoCa PO yH PO :

4,52molCa PO2molH PO

1molCa PO 98gH PO1molH PO

=886gH PO

ComoelH PO esunadisoluciónderiqueza50%:

886gH PO100gH PO 50%

50gH PO1mLH PO 50%1,34gH PO 50%

=1322mL 50%

8.53.LasprimerascerillasnotóxicasfueronpatentadasenEstadosUnidospor laDiamondMatchCompanyen1910.Comomaterialinflamable,paralacabezadelacerilla,seutilizabatrisulfurodetetrafósforo.Estesulfurosepreparacalentandounamezcladeazufreyfósfororojoenproporciónestequiométrica:

4P(s)+3S(s) (s)Cuandoardelacerillasedesprendenhumosblancosde y según:

(s)+8 (g) (s)+3 (g)a)Calculalacantidaddefósfororojonecesariaparaobtener25tde sielrendimientodelprocesoesdel80%.b) Calcula el volumen enmL,medido a 200°C y 770mmHg, de desprendido en lacombustióncompletade0,25gde .


a)Sielrendimientodelprocesoesdel80%,lacantidaddeP S quehabríaquesintetizarparatenerrealmente25tes:


xtP S (teo)80tP S (real)100tP S (teo)

=25tP S (real)x=31,25tP S

RelacionandoP S yP:

31,25tP S10 gP S 1tP S

1molP S 220gP S

4molP1molP S

31gP1molP

1tP10 gP

=17,6tP

b)RelacionandoP4S3ySO :

0,25gP4S31molP4S3220gP4S3

3molSO1molP4S3

=3,4·10 3molSO

Considerandocomportamientoidealelvolumenocupadoporelgases:

V=3,4·10 3mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 200+273 K

770mmHg103mL1L

1atm

760mmHg=130mL

8.54. Unamuestra de 0,738 g del sulfato , al reaccionar con en exceso,produjo1,511gde .CalculalamasaatómicadeM.

(Valencia2006)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelsulfatometálicoyBaCl es:

M SO (s)+3BaCl (aq)2MCl (aq)+3BaSO (s)

RelacionandoBaSO conM SO seobtienelamasadelmetalM:

1,511gBaSO1molBaSO

233,33gBaSO1molM SO3molBaSO

2x+288 gM SO1molM SO

=0,738gM SO


La masa molar obtenida corresponde al elemento aluminio (Al) cuyo número deoxidaciónes+3.

8.55.Elantimoniotieneunacrecienteimportanciaenlaindustriadesemiconductores,enlaproduccióndediodosydedetectoresde infrarrojos.Compuestosdeantimonioen formadeóxidos, sulfuros, antimoniatos y halogenuros se emplean en la fabricación dematerialesresistentesal fuego, esmaltes, vidrios,pinturas y cerámicas.El trióxidodeantimonio es elmásimportanteyseusaprincipalmentecomoretardantedellama.Estasaplicacionescomoretardantes de llama comprenden distintosmercados como ropa, juguetes o cubiertas deasientos.ElmetalantimoniosepuedeobtenerapartirdeSb4O6porreacciónconcarbono,según:

(s)+6C(grafito)4Sb(s)+6CO(g)a)Siseutilizan125gdeCy300gde ,¿quécantidaddeSbmetálicoseobtiene,sielrendimientodelareacciónesdel80%?b) ¿Qué cantidad de mineral de antimonio del 75% de riqueza en es necesarioconsumirparaquesedesprendan28LdeCO(g)medidosa740mmHgy40°C?


a)Alexistircantidadesinicialesdeambosreactivossedebedeterminarpreviamentecuáldeelloseselreactivolimitante:


125gC1molC12gC

=10,4molC

300gSb O1molSb O583,2gSb O

=0,5molSb O

10,4molC

0,5molSb O=21

Comolarelaciónmolaresmayorque6quieredecirquesobraC,porloque eselreactivolimitante.

RelacionandoSb O conSb:

300gSb O1molSb O583,2gSb O

4molSb

1molSb O121,8gSb1molSb

=250,6gSb

Teniendoencuentaqueelrendimientodelprocesoesdel80%:

250,6gSb80gSb(experimental)100gSb(teorico)

=200,5gSb

b)Suponiendocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:

n=740mmHg·28L

0,082atm·L·mol 1·K 1 40+273 K

1atm760mmHg

=1,06molCO

RelacionandoCOconmineral:

1,06molCO1molSb O6molCO

583,2gSb O1molSb O

100gmineral75gSb O

=137,6gmineral

8.56. La ComunidadAutónoma deGalicia acoge en su territorio algunas de las centralestérmicasen lasqueseproduceenergíaeléctricaapartirde lacombustióndecombustiblesfósiles.Elcontenidoenazufredeestoscombustibleses lacausadequeen lacombustiónseproduzcadióxidodeazufre,queesunode losgasescontaminantesde laatmósfera.En laatmósferaeldióxidodeazufrepuedecombinarseconeloxígenoparaformareltrióxidodeazufre. Por otra parte el trióxido de azufre se combina con agua para dar lugar a laformacióndeácidosulfúrico.a) Escriba y ajuste las reacciones de formación de dióxido de azufre a partir de azufreelemental,deltrióxidodeazufreapartirdeldióxidoydelácidosulfúricoapartirdeltrióxidodeazufre.b)Sien lacentraltérmicasequemauncombustibleconuncontenidodel1,25%deazufre,determine lamasa de ácido sulfúrico que se produce por cada tonelada de combustiblequemado,teniendoencuentaqueelrendimientodelareaccióndeformacióndeldióxidodeazufreesdel90%yeldelaformacióndeltrióxidodeazufreesdel30%.

(Galicia2007)

a)Lasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelprocesoson:

FormacióndelSO apartirdelazufre

S(s)+ (g) (g)

FormacióndelSO apartirdelSO

2 (g)+ (g)2 (g)

FormacióndelH SO apartirdelSO

(g)+ (l) (aq)


b)Sabiendoquelamuestracontieneun1,25%deS,sepuedeconocerlacantidaddeSquehayen1tdecombustible(1toneladason10 kg):

1000kgcombustible10 gcombustible1kgcombustible

1,25gS

100gcombustible1molS32gS

=390,6molS

RelacionandoSySO yteniendoencuentaelrendimientodeesareacción:

390,6molS1molSO1molS

90molSO (experimental)100molSO (teorico)

=351,6molSO

RelacionandoSO ySO yteniendoencuentaelrendimientodeesareacción:

351,6molSO21molSO1molSO2

30molSO (experimental)100molSO (teorico)

=105,5molSO

SitodoelSO setransformaenH2SO4:

105,5molSO1molH SO1molSO

98gH SO1molH SO

1kgH SO10 gH SO

=10,3kg

8.57.Enun experimentopara estudiar el efectodealgunos factores sobre la velocidaddereacción,unestudiantepesódosmuestrasdiferentesdecarbonatocálcicode2gcadauna.Cadamuestrafuecolocadaenunmatrazsobreelplatodeunabalanzaelectrónicacomoseapreciaen lafigura.Lamuestra1constadegrandespartículasde ,mientrasque lamuestra2estáformadaporpartículasmuchomáspequeñas.Elestudianteañadió100mLdeHCl0,5Malamuestra1ysiguiólaevolucióndelamasaa18°Ccomosemuestraenlafiguraadjunta.Lareacciónquetienelugares:

(s)+2HCl(aq) (aq)+ (l)+ (g)

Paralamuestra1ysuponiendolareaccióncompletadelcarbonatocálcico:a)Calcula,enlitros,elvolumende producidoa18°Cy1atmdepresión.b)Calculalavariacióntotaldemasa.c)CalculalaconcentracióndeHClquepermaneceenelmatraz.Conlamuestra2serealizaunexperimentosimilar.d)Dibujaunesquemadelagráficadevariacióndemasaconeltiempocomparándolaconlaqueseobtuvoparalamuestra1.Razonaelmotivodeestecomportamiento.e)Sielmatrazesde1litroysetapatraslaadicióndeHCl,calculalapresiónenelinteriordelmatraz tras la desaparición del carbonato de calcio. Suponer que la temperatura semantieneconstante.


a)ElnúmerodemolesdeCO queseobtienees:

2gCaCO1molCaCO100gCaCO

1molCO1molCaCO

=0,02molCO



V=0,02mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 18+273 K

1atm=0,48L

b)Lapérdidademasaqueseregistraenel sistemasecorrespondecon lamasadeCO desprendido:

0,02molCO44gCO1molCO

=0,88g

c)ElnúmerodemolesdeHClqueseintroducenenelmatrazes:


103mLHCl0,5M=0,05molHCl

Relacionando CaCO y HCl se obtiene el número de moles de esta sustancia que seconsumenenlareacciónes:

0,02molCaCO2molHCl1molCaCO

=0,04molHCl

LacantidaddeHClquequedasinreaccionaralfinaldelprocesoes:

0,05molHCl(inicial)–0,04molHCl(gastado)=0,01molHCl(exceso)

Considerandoquenoexistevariacióndevolumenen la reacción, la concentraciónde ladisolucióndeHClsobrantees:

0,01molHCl100mLdisolucionHCl

103mLdisolucionHCl1LdisolucionHCl

=0,1M

d) La muestra 2 se encuentra másfinamente pulverizada (mayor superficieespecífica),porloquelareacciónconHClserámás rápida. La curva que se obtienees:

e) Suponiendo comportamiento ideal y despreciando el volumen ocupado por ladisoluciónresultante,lapresiónenelinteriordelmatrazsedebealCO generado:

p=0,02mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 18+273 K

1L=0,48atm

8.58.Elóxidodecobre(II)yóxidodehierro(III)puedenreducirseconhidrógenogaseosoyformarmetalyagua.a)Formulayajustacadaunadelasreaccionesdereducción.b)Sehacenreaccionarconhidrógenogaseoso27,1gdeunamezcladelosóxidoscúpricoyférricoyseobtienen7,7gdeagua.¿Cuáleslacomposicióncentesimaldelamezcla?

(Baleares2007)

a)Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdadasson:

0 2 4 6

Masa/g

tiempo/s

mvs.t

Muestra2


CuO(s)+ (g)Cu(s)+ (g)

(s)+3 (g)2Fe(s)+3 (g)

b)ElnúmerodemolesdeH Oqueseobtieneenambasreaccioneses:


0,43molH O

LlamandoxeyalasmasasdeFe O yCuOcontenidasenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelH Oproducida:

xgFe O1molFe O159,8gFe O

3molH O1molFe O

=3x

159,8molH O

ygCuO1molCuO79,5gCuO

1molH2O1molCuO

=y

79,5molH O

3x

159,8+

y79,5

=0,43

RelacionandolasmasasdeFe O yCuOconlamezcla:

xgFe O +ygCuO=27,1gmezcla


x=14,4gFe O y=7,3gCuO

Expresandoelresultandoenformadeporcentajeenmasa:

14,4gFe O21,7gmezcla

100=66,4%

7,3gCuO

21,7gmezcla100=33,6%CuO

8.59.Elbromosepuedeobtenerenellaboratorioporreacciónentreelbromurodepotasio,elácidosulfúricoyelóxidodemanganeso(IV),deacuerdoconlaecuación:

2KBr+ +3 2 + + +2 Calcule:a) La cantidad (en gramos) de

del 60% de riqueza en peso que se necesita para

obtener60,0gde .b)Sisehacenreaccionar6,372gdeKBrcon11,42gde del60%deriquezaenpeso,enpresenciade excesodedióxidodemanganeso,demuestre cuálde los compuestos es elreactivolimitante.

(Cádiz2007)

a)RelacionandoBr conH SO :

60,0gBr1molBr159,8gBr

3molH SO1molBr

98gH SO1molH SO

=110,4gH SO

ComosedisponedeH SO deriqueza60%:

110,4gH SO100gH SO 60%

60gH SO=184g 60%

b)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:


6,372gKBr1molKBr119gKBr

=0,054molKBr

11,42gH SO 60%60gH SO


=0,070molH SO

Larelaciónmolarentreamboses:

0,070molH SO0,054molKBr

=1,3

Comolarelaciónmolaresmenorque1,5quieredecirquesobraKBr,porloque eselreactivolimitante.

8.60.La tostación (calentamientoenatmósferadeaire (con )de sulfuroses laprimeraetapa para la obtención de algunos elementos químicos metálicos y de ácido sulfúrico.Cuando se utiliza comomateria prima la pirita de hierro, , la reacción química detostaciónconducea la formaciónde y principalmente.Contestea lassiguientescuestionesponiendoentodasellaslasreaccionesajustadasdelosprocesosqueintervienen.a)Determinelacantidaddehierroquesepuedeobtenercuandosereducenconcarbón,enlas condiciones adecuadas, los 25 g de trióxido de dihierro obtenido en el proceso detostación,sielrendimientodeesteprocesodereducciónesdel80%.Cuando el dióxido de azufre se utiliza para la preparación de ácido sulfúrico, hay queoxidarlo con el oxígeno ( ) del aire, en presencia de catalizadores y a temperatura de450°C,paraobtenertrióxidodeazufre,quedespuésserecogesobreaguaobteniéndoseunadisolucióndeácidosulfúrico.b)Hallelaconcentraciónmolardeladisoluciónde obtenidasienlavaloraciónde25

detaldisoluciónsegastaron40 dehidróxidodesodio0,1M.c)Calculeelrendimientodelprocesodetostaciónsilacantidaddepiritautilizadafuede100g.Suponiendoqueelrendimientodelprocesodetostacióneselmismorespectoalaobtencióndedióxidodeazufre:d)Calculeelvolumendeaguasobreelqueserecogió(reaccionó)eltrióxidodeazufre,sielrendimientodelaoxidaciónconelaireesdel50%.


a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareduccióndeFe O conCes:

2 (s)+3C(s)2Fe(s)+3 (g)

RelacionandoFe O conFe:

25gFe O1molFe O159,6gFe O

2molFe

1molFe O55,8gFe1molFe

80gFe exp100gFe teo

=14,0gFe

b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:

(aq)+2NaOH(aq) (s)+2 (l)

RelacionandoNaOHconH SO :

40cm NaOH0,1M25cm H SO

0,1mmolNaOH1cm NaOH0,1M

1mmolH SO2mmolNaOH

=0,08M

c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealatostacióndelapiritaes:

4 (s)+11 (g)2 (s)+8 (l)


RelacionandopiritaconFe O :

100gFeS1molFeS119,8gFeS

2molFe O4molFeS

159,6gFe O1molFe O

=66,6gFe O

Elrendimientodelprocesodetostaciónes:

η=25gFe O exp66,6gFe O teo

100=37,5%

d)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeH SO es:

(g)+½ (g)+ (l) (aq)

RelacionandoH OconFe O teniendoencuentaunrendimientodel50%paraelprocesodeoxidación:

xmolH O100molH O teo50molH O exp

1molSO1molH O

2molFe O8molSO

159,6gFe O1molFe O

=25gFe O

Seobtiene,x=0,313molH O.

SuponiendoparaelH Ounadensidadde1g/mL,elvolumenes:


1mLH O1gH O

=5,6

8.61.Paraalimentar lascalderasdeuna industria, seutiliza carbónquecontiene80%decarbonoy3%deazufre.Sielconsumodecarbónesde4t/díaylosgasesemitidosson2.000

/h,calcule:a)Laconcentracióndepartículasenelgasdeemisión,expresadaenmg/ ,siun3%delcontenidoinicialencarbonodelcarbónseemiteenformadepartículasinquemadas.b)Elcontenidoen enlosgasesdeemisión,expresadoenmg/m3.c) ¿Qué rendimiento tendríaqueexigirseal sistemadedepuraciónde si lanormativamedioambientallimitaselasemisionesdelmismoaunmáximode500mg/ ?d)Siparadepurarlosgasesseoptaportratarlosconcalizaparatransformarlosensulfatodecalciosegúnlareacción:

+ +½ + ¿qué cantidad estequiométrica anual de caliza, expresada en toneladas, se necesita paraeliminarlasemisionesde ,sisedisponedeunacalizadel83%deriquezaencarbonatodecalcio?e)¿Quécantidaddesulfatodecalcio,expresadaen toneladas,seretiraráanualmentesielmismocontieneun30%enmasadehumedad?


a)LascantidadesdeCycontenidasenelcarbónson:

4tcarbondıa

106gcarbon1tcarbon

80gC

100gcarbon=3,20·106gC

dıa

4tcarbondıa

106gcarbon1tcarbon

3gS

100gcarbon=1,20·105gS

dıa

Elcaudaldiariodegasemitidoes:


2000m gash

24h1dıa

=4,80·104m gas

dıa

LacantidaddeCemitidosinquemarpordíaes:

3,20·106gCdıa

3gC(sinquemar)100gC(total)

=9,60·104gC(sinquemar)

dıa

LaconcentracióndiariadepartículasdeCsinquemarenelgasdeemisiónes:

9,60·104gCdıa

103mgC1gC

4,80·104m gasdıa

=2000mgCm3gas

b)SuponiendoquetodoelSO procededelScontenidoenelcarbón:

1,20·105gSdıa

1molS32gS

1molSO1molS

64gSO1molSO

=2,40·105gSO

dıa

LaconcentracióndiariadeSO enelgasdeemisiónes:

2,40·105gSOdıa

103mgSO1gSO

4,80·104m gasdıa

=5000mgm3gas

c)LacantidaddeSO aeliminardelgasemitidoparacumplirlanormativaes:

5000mgSO (total)

m3gas 500

mgSO (normativa)m3gas

=4500mgSO (eliminado)

m3gas

ElrendimientodelprocesodeeliminacióndeSO es:

4500mgSO (eliminado)

m3gas

5000mgSO (total)

m3gas

100=90%

d)LacantidaddeSO aeliminardelgasemitidoenunañoes:

4500mgSO (total)

m3gas2000m gas

h24hdıa

365dıaano

1gSO

103mgSO=7,88·107gSO

año

RelacionandoSO conCaCO :

7,88·107gSOaño

1molSO64gSO

1molCaCO1molSO

100gCaCO1molCaCO

1tCaCO

106gCaCO=123,2tCaCO

año

RelacionandoCaCO concalizadel83%:

123,2tCaCOaño

100tcaliza83tCaCO

=148,4t

ñ

d)RelacionandoSO conCaSO :


7,88·107gSOaño

1molSO64gSO

1molCaSO1molSO

136gCaSO1molCaSO

1tCaSO

106gCaSO=167,5tCaSO

año

Comolasustanciacontieneun30%dehumedad:

167,5tCaSO (seco)año

130tCaSO (humedo)100tCaSO (seco)

=217,8t (húmedo)

ñ

(ProblemasimilaralpropuestoenCastillayLeón2005).

8.62.Unpesticidacontieneentreotrassustancias,sulfatodetalio.Aldisolverunamuestrade10,20gdelpesticidaenaguayañadiryodurodesodioseobtieneunprecipitadode0,1964gdeyodurodetalio.Lareacciónqueseproducees:

(aq)+2NaI(aq)2TlI(s)+ (aq).a)¿Cuáleselporcentajeenmasade enlamuestraoriginal?b)MolesdedisolucióndeNaInecesarios.c) ¿Cuántos litrosdeunadisolución conteniendo20mg/Lde taliopuedenprepararse con250gdelpesticida?

(Córdoba2007)

a)LacantidaddeTlIqueprecipitaproporcionaladeTl SO contenidaenelpesticida:

0,1964gTlI10,20gpesticida

1molTlI331,3gTlI

1molTl SO2molTlI

504,8gTl SO1molTl SO

100=1,47%

b)LacantidaddeTlIqueprecipitaproporcionalaNaInecesariaparalaprecipitación:

0,1964gTlI1molTlI331,3gTlI

2molNaI2molTlI

=5,9·10 4molNaI

c)LacantidaddeTlquecontieneelpesticidaes:

250gpesticida1,47gTl SO100gpesticida

1molTl SO504,8gTl SO

2molTl

1molTl SO204,4gTl1molTl

=2,976gTl

RelacionandolacantidaddeTlquecontieneelpesticidaconladisoluciónapreparar:

2,976gTl10 mgTl1gTl

1Ldisolucion20mgTl

=148,8Ldisolución

8.63.Losminerosdelsiglopasadoiluminabanlasgaleríasquemandoacetileno(etino).Estasustancia se obtenía in situpor reaccióndel carburode calcio ( ) conagua según lasiguientereacción:

(s)+2 (l) (g)+ (aq)Calculalapurezadeunamuestrade sabiendoquealtratar2,056gdeCaC2conagua,seobtienen656 deacetileno,medido sobreaguaa22°Cy748mmHg.Lapresióndevapordelaguaa22°Ces19,8mmHg.


Considerandocomportamientoidealelnúmerodemolesdegassecoes:

n=748 19,8 mmHg

1atm760mmHg ·656cm

1L10 cm

0,082atm·L·mol 1·K 1 22+273 K=2,6·10 2molC H


RelacionandoelC H producidoconelCaC empleado:

2,6·10 2molC H2,056gmuestra

1molCaC1molC H

64gCaC1molCaC

100=80,9%

8.64. Cierta empresa compra 5000 kg de cinc con el fin de usarlo para galvanizar unapartida de hierro con objeto de evitar su corrosión. Para determinar la riqueza del cincadquiridosetomaron50,00gdelmismoysetrataronconácidoclorhídricoderiqueza37%enpesoydensidad1,110g· ,consumiéndose126 dedichoácido.Calcula:a)LamolaridaddeladisolucióndeHClutilizada.b)Elporcentajedecincenlamuestra.c)Elvolumendehidrógenoobtenidoenelensayoanalítico,medidoa25°Cy740mmHg.Nota.Laecuacióncorrespondientealareacciónentreácidoclorhídricoycinces:

Zn(s)+2HCl(aq) (aq)+ (g)(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )


a)Tomandocomobasedecálculo100gdedisolucióndeHCl,lamolaridaddelamismaes:

37gHCl100gHCl37%

1molHCl36,5gHCl


10 cm HCl37%1LHCl37%

=11,3M

b)RelacionandoelHClconsumidoconlamuestraseobtienelariquezadelamisma:

126cm HCl37%1,11gHCl37%1cm HCl37%

37gHCl


=1,42molHCl

1,42molHCl50,00gmuestra

1molZn2molHCl

65,4gZn1molZn

100=92,7%Zn

c)RelacionandoelHClconsumidoconH :

126cm HCl37%1,11gHCl37%1cm HCl37%

37gHCl


1molH2molHCl

=0,71molH

Considerandocomportamientoidealelvolumenocupadoporelgases:

V=0,71mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

740mmHg760mmHg1atm

=17,8L

8.65.Unamuestrade0,4278gdeunelementometálicoXdemasaatómica139,del93%deriqueza,sedisolviótotalmenteenácidoclorhídricoconcentradodel32,14%deriquezaenpesoydensidad1,16g/mL.Elhidrógenodesprendidoserecogiósobreagua,a17,5°Cy735mmHg,ocupandounvolumende107mL.(Lasimpurezassoninertesynoreaccionanconelácido)a)CalculalafórmulaempíricadelclorurodeX.b)¿Quévolumendedisolucióndeácidoclorhídricoconcentradoseconsumió?c)¿Quépesodeclorurometálicoseformó?

(Datos.R=0,082atm·L· · ;presióndevapordelaguaa17,5°C=15mmHg)(Valencia2007)

a)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelmetalXyHCles:

2X(s)+2nHCl(aq)2XCl (aq)+nH (g)


Para determinar la fórmula del cloruro, basta con calcular el valor den, para lo que senecesitacalcularpreviamenteelnúmerodemolesdeXydeH .

MolesdeXcontenidosenlamuestrametálica:

0,4278gmuestra93gX

100gmuestra 1molX139gX

=2,86·10 3molX

ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeH secoes:

n=735 15 mmHg·107mL

0,082atm·L·mol 1·K 1 17,5+273 K760mmHg1atm

1L

10 mL=4,26·10 3molH

RelacionandomolesdeH ymolesdeCl:

4,26·10 3molH2nmolHClnmolH

1molCl1molHCl

=8,52·10 3molCl

Larelaciónentre losmolesdeCly losdeXproporciona la fórmulaempíricadelclorurometálico:

8,52·10 3molCl

2,86·10 3molX≈3

molClmolX

Fórmulaempírica:

b)RelacionandoH yHCl:

4,26·10 3molH2nmolHClnmolH

36,5gHCl1molHCl

=0,311gHCl

Comosedisponededisoluciónderiqueza32,14%:

0,311gHCl100gHCl32,14%

32,14gHCl1mLHCl32,14%1,16gHCl32,14%

=0,83mLHCl32,14%

c)RelacionandoXyXCl :

2,86·10 3molX1molXCl1molX

245,5gXCl1molXCl

=0,702g

8.66.Unamuestrade2,5gdeunamezcladecloruroamónicoyuncloruroalcalinosedivideendospartes iguales.Unadeellassetrataconnitratodeplata0,1Myelclorurodeplataformadoselava,secaypesa3,28g.Laotrapartesetrataconunadisolucióndehidróxidodesodioal30%m/vy,comoconsecuencia,sedesprenden236mLdeamoníaco,medidosa25°Cy734mmHg.Calcula:a)Lacomposicióndelamezcla.b)¿Dequécloruroalcalinosetrata?


a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH ClyNaOHes:

NH Cl(s)+NaOH(aq)NaCl(aq)+NH (g)+H O(l)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:

n=734mmHg·236mL

0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm760mmHg

1L

103mL=9,3·10 3molNH


RelacionandoNH conlamezcladecloruros:

9,3·10 3molNH1,25gmezcla

1molNH Cl1molNH

53,5gNH Cl1molNH Cl

100=39,9%

Elrestodelamezcla,(100–39,9)%=60,1%escloruroalcalino.

b)LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesentreloscloruroscomponentesdelamezclayelAgNO son:

paraNH Cl:

NH Cl(aq)+AgNO (aq)AgCl(s)+NH NO (aq)

paraelcloruroalcalino,XCl:

XCl(aq)+AgNO (aq)AgCl(s)+XNO (aq)

RelacionandoambosclorurosconelAgClsepuededeterminarlamasamolardelcloruroalcalinoeidentificarlo:

9,3·10 3molNH1molNH Cl1molNH

1molAgCl1molNH Cl

=9,3·10 3molAgCl

1,25gmuestra60,1gXCl

100gmuestra1molXClMgXCl

1molAgCl1molXCl

=0,751M

molAgCl

9,3·10 3+0,751M

molAgCl143,4gAgCl1molAgCl

=3,28gAgCl

Seobtiene,M=55,2g·mol .Lamasamolardelcloruroalcalinomáscercanaalaobtenidaes58,5g·mol quecorrespondealNaCl.

8.67.Sedisponede1200 litrosdeagua (ρ=1g/mL)yde1000kgdecarburodealuminio(Al4C3)deunapurezadel91,3%.a)Determineelreactivolimitanteenlareaccióndeobtencióndemetano:

+12 3 +4 b)Calcule el volumendemetanoque sepuedeobtenerauna temperaturade16°C y736mmHg,suponiendounapérdidadel1,8%delgasproducido.c)Calculeelvolumendeairenecesariopara lacombustióndelmetanoen lascondicionesmencionadas.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;porcentajede enelaire=21%envolumen)(Córdoba2008)

a)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

1200LH O103mLH O1LH O

1gH O1mLH O

1molH O18gH O

=6,67·104molH O

1000kgAl C103gAl C1kgAl C

1molAl C144gAl C

=6,94·103molAl C

Larelaciónmolarentreambassustanciases:

6,67·104molH O

6,94·103molAl C=9,6


comolarelaciónmolaresmenorque12quieredecirquequedaAl C sinreaccionarporloqueel eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCH queseobtiene.

b) Relacionando H O con CH y teniendo en cuenta que si se pierde el 1,8% del CH formadoseobtieneenlaprácticaun98,2%delmismo:

6,67·104molH O3molCH12molH O

98,2molCH (real)100molCH (teo)

=1,64·104molCH4

Aplicandolaecuacióndeestadodelosgasesidealesseobtieneelvolumenocupadoporelgas:

V=1,64·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 16+273 K

736mmHg760mmHg1atm

1m

103L=401,3

c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelCH es:


RelacionandoCH conO :

1,64·104molCH2molO1molCH

=3,28·104molO


V=3,28·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 16+273 K

736mmHg760mmHg1atm

1m

103L=802,6m O

RelacionandoO conaire:

802,6m O100m aire21m O

=3822 aire

(ProblemasimilaralpropuestoenValencia1998).

8.68.Apartirdelsulfurodecalcioseobtienesulfurodehidrógenosegúnlareacción:

CaS+ + + Elsulfurodehidrógenoobtenidoseoxidaparaobtenerazufresegúnlareacción:

+ +Sa)¿Quécantidaddeazufrepuedeobtenerseapartirde500kgdeunamuestraquecontieneun80%deCaS?b) ¿Qué volumen de aire,medido en c. n., es necesario utilizar para oxidar el sulfuro dehidrógenoprocedentedelaprimerareacción?(Composicióndelaire:20%deoxígeno).

(Cádiz2008)

a)Relacionandolamuestraconazufre:

500·103gCaS80%80gCaS

100gCaS80%1molCaS72gCaS

1molS1molCaS

32gS1molS

=1,78·105gS

b)RelacionandolamuestraconH S:

500·103gCaS80%80gCaS

100gCaS80%1molCaS72gCaS

1molH S1molCaS

=5,56·103molH S

RelacionandoH SconO yaire:


5,56·103molH S1molO1molH S

22,4LO1molO

100Laire20LO

=6,23·105Laire

8.69.Elperóxidodehidrógenopuro esun líquidoviscoso casi incoloroy extremadamentecorrosivo.Normalmenteseutilizaendisolucionesacuosasdiluidasquehayquemanejarconguantesyprotecciónparalosojos.Elperóxidodehidrógenopuedeactuartantocomooxidantecomoreductor,aunqueesmáscomúnsucomportamientocomooxidante.Noobstante,frenteaoxidantesmásfuertesqueélactúacomoreductor.El peróxido de hidrógeno tiene una aplicación importante en la restauración de pinturasantiguas.Unode lospigmentosblancos favoritoserauncarbonatobásicomixtodeplomo,

.Trazasde sulfurodehidrógenodelambientehacenqueeste compuestoblanco se convierta en sulfuro de plomo (II) negro, con lo que la pintura oscurece. Laaplicacióndeperóxidodehidrógenooxidaestesulfuroasulfatodeplomo(II)blanco,conloqueserestauraelcolorcorrectodelapintura.En medio ácido, el anión dicromato oxida el peróxido de hidrógeno a oxígeno gaseosoreduciéndosea (aq)yseconvierteenoxígenomolecular.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealprocesoes:

(aq)+8 (aq)+3 (l)2 (aq)+3 (g)+7 (l)Setratan100mLdeunadisolución2,0Mdedicromatodepotasioconunexcesodeperóxidode hidrógeno en medio ácido. El oxígeno resultante de esta reacción se recoge en unrecipientede2,0La20°Cquecontiene,inicialmente,unamezcladehidrógenoynitrógenoa2,0 atm de presión y una composición en volumen del 60% de hidrógeno y el 40% denitrógeno. En lamezcla gaseosa final se hace saltar una chispa eléctrica que provoca laformacióndeaguaapartirdehidrógenoyoxígeno,elevándoselatemperaturadelamezclaa120°C.Calcula:a)Lacantidaddeaguaquesehaformado.b)Lapresiónparcialdecadacomponenteylapresióntotaldelamezclagaseosaa120°C,sidespuésdehaberhechosaltarlachispaeléctricatodaslassustanciasseencuentranenfasegaseosa.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Asturias2008)

a)RelacionandoK Cr O conH O:

100mLK Cr O 0,2M0,2molK Cr O

103mLK Cr O 0,2M7molH O

1molK Cr O18gH O1molH O

=25,2g

b)ElnúmerodemolesdeO producidosapartirdelH O quereaccionaes:

100mLK Cr O 0,2M0,2molK Cr O

103mLK Cr O 0,2M

3molO1molK Cr O

=0,6molO

ApartirdelaleydeDaltonsepuedencalcularlaspresionesparcialesdelamezcladeN yH quecontieneelrecipienteenelqueseinyectaelO formado.También,deacuerdoconla ley de Avogadro, la composición volumétrica de la mezcla de gases proporciona lacomposiciónmolar,así:

40%volN y =0,460%volH y =0,6

Laspresionesparcialesrespectivasson:

p =p·y =2atm·0,4=0,8atmp =p·y =2atm·0,6=1,2atm


Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagases:

n=0,8atm·2L

0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K=0,067molN

n=1,2atm·2L

0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K=0,1molH

Al saltar una chispa en la mezcla de N , H y O se produce la combustión del H deacuerdoconlaecuación:

2H (g)+O (g)2H O(g)

LarelaciónmolarentreH yO es:

0,1molH0,6molO

=0,2

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirsobraO quequedasinreaccionaryque se consume completamente que es el reactivo limitante que determina lacantidaddeH Oqueseforma.

LacantidaddeO consumidoes:

0,1molH1molO2molH

=0,05molO

LacantidaddeO sobrantees:

0,6molO (inicial)0,05molO (consumido)=0,55molO (exceso)

LacantidaddeH Oformadaes:

0,1molH2molH O2molH

=0,1molH O

Considerandocomportamientoideal,lapresiónparcialejercidaporcadagasa120°Ces:

p =0,067molN 0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K

2L=1,07atm

p =0,55molO 0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K

2L=8,86atm

p =0,1molH O 0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K

2L=1,61atm


8.70.Seusaeltérminoderocacalizaparanombraraaquellaformadaprincipalmenteporcarbonatodecalcio.Normalmentesonrocasdeorigensedimentarioformadasapartirdelosdepósitos de esqueletos carbonatados en los fondos de los océanos. Cuando tienen altaproporción de carbonato de magnesio se denominan dolomitas. La roca se disuelvelentamenteenlasaguasaciduladasporloqueelaguadelluvia,océanosyríos(ligeramenteácidas)provoca ladisoluciónde lacaliza,creandoun tipodemeteorizacióncaracterísticadenominada kárstica o cárstica. En Asturias, en especial en la zona oriental, podemosencontrar bellos ejemplosde estas formaciones cársticas. Las calizas tienen innumerablesaplicacionesindustrialessiendoquizáslamásimportantelaobtencióndecemento.Al laboratoriode lacementeradeAboño(Gijón)ha llegadounamuestrademineralcalizoparadeterminarsuriquezaencarbonatocálcico.Unamuestrade0,490gsedisuelveen50,0mLdeHCl0,150M.Estosuponeunexcesodeácidoyésteconsumeenunavaloración4,85mLdeNaOH0,125M.a)¿Cuáleselporcentajedecarbonatocálcicoquecontienelamuestra?b)¿Quévolumendedióxidodecarbonosedesprende,encondicionesestándar,aldisolverlos0,490gramosdemuestra?c)DescribeelprocedimientoexperimentalparavalorarelexcesodeHClconNaOH.Señalarazonadamentecuálseráelindicadormásadecuadocomoindicadordelpuntofinaldeestavolumetría.

Indicador IntervalodevirajeRojodemetilo 4,4‐6,2Azuldebromotimol 6,0‐7,6Fenolftaleína 8,2‐9,8


a)LasecuacionesquímicascorrespondientesalareaccióndelHClconNaOHyCaCO son,respectivamente:


2HCl(aq)+CaCO (s)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l)

ElnúmerototaldemmolesdeHClquereaccionanconambasbaseses:



ElnúmerototaldemmolesdeHClenexcesoquereaccionanconNaOHes:


1mmolHCl1mmolNaOH

=6,06mmolHCl

ElnúmerototaldemmolesdeHClquereaccionanconCaCO es:

7,5·mmolHCl(total)–6,06·mmolHCl(exceso)=6,89·mmolHCl

RelacionandoHClconCaCO :

6,89mmolHCl1mmolCaCO2mmolHCl

100mgCaCO1mmolCaCO

=345mgCaCO

RelacionandoCaCO concalizaseobtienelariqueza:

345mgCaCO490mgcaliza

100=70,3%


b)RelacionandoCaCO conCO :

345mgCaCO1mmolCaCO100mgCaCO

1mmolCO1mmolCaCO

=3,45mmolCO


V=3,45mmol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=84,3mL

8.71.El cemento aluminoso contiene en su composición, entre otros, un 40% de óxido decalcio y un 40% de óxido de aluminio. En una fábrica determinada se desea obtenerdiariamenteunaproducciónde1200 tdeestecemento,empleándosecomomateriaprimacaliza (mineral que contiene carbonato de calcio), que al calcinarse se descompone endióxidodecarbonoyóxidodecalcio,ybauxita(mineralquecontieneóxidodealuminio).Sielrendimientoglobaldelprocesoesdel91%,calcula:a)Lamasadiariadecalizanecesaria,expresadaentoneladas,sisuriquezaesdel83%encarbonatodecalcio.b)Lamasadiariadebauxitanecesaria,expresadaentoneladas,sisuriquezaesdel57%enóxidodealuminio.c)Laemisiónanualdedióxidodecarbonoalaatmósfera,expresadaen a20°Cy1atm,provocadaporelprocesodecalcinacióndelacaliza.d)Lasolubilidaddeldióxidodecarbonoenaguaes2g·· ,a20°C,siestadisoluciónsetratacondisoluciónacuosadehidróxidodesodioseformaunadisoluciónacuosadecarbonatodesodio.Calculalaconcentracióndelacitadadisoluciónexpresadacomoporcentajeenmasaymolaridad.(Consideraqueladensidaddeladisoluciónes1g· ).


Como el rendimiento del proceso es del 91% se calcula previamente la cantidad decementoquesedeseaproducir:

xtcemento(teo)91tcemento(real)100tcemento(teo)

=1200tcemento(real)x=1319tcemento

Lascantidadesdeóxidoscontenidosenelcementoson:

1319tcemento40tCaO

100tcemento=527,6tCaO

a)LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeCaOapartirdeCaCO es:


RelacionandoCaOconCaCO :

527,5tCaO106gCaO1tCaO

1molCaO56gCaO

1molCaCO1molCaO

100gCaCO1molCaCO

1tCaCO

106gCaCO=942,0tCaCO

RelacionandoCaCO concalizadel83%:

942,0tCaCO100tcaliza83tCaCO

=1134,9tcaliza

b)RelacionandoAl O conbauxitadel57%:


527,5tAl O100tbauxita57tAl O

=925,3tbauxita

c)RelacionandocementoconCO :

1319tcementodıa

40tCaO

100tcemento106gCaO1tCaO

1molCaO56gCaO

1molCO1molCaO

=9,42·106molCO

dıa

Lacantidademitidaenunañoes:

9,42·106molCOdıa

365dıaano

=3,44·109molCO

ano

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCO es:

V=3,44·109molCO

ano0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

1atm1m3

103L=8,26·107m3

año

d)LaecuaciónquímicacorrespondientealaabsorcióndeCO conNaOHes:

CO (s)+2NaOH(aq)Na CO (aq)+H2O(l)

SisepartedeunadisoluciónconunaconcentracióndeCO de2g/LlamolaridadrespectoalNa CO formadoes:

2gCOLdisolucion

1molCO44gCO

1molNa CO1molCO

=0,045M

LaconcentracióndeladisolucióndeNa CO expresadacomo%enmasaes:

2gCOLdis

1molCO44gCO

1molNa CO1molCO

106gNa CO1molNa CO

Ldis

103mLdis1mLdis1gdis

100=0,48%

8.72.Sedisponedeunaaleaciónligeraformadapormagnesioycinc.Sisetomaunamuestrade ellade1,00g y sequema totalmente enatmósferadeoxígeno seobtiene1,41gde lamezcladeóxidos.Determinecuáleslacomposiciónporcentualdelaaleaciónoriginal.


Las ecuaciones químicas correspondientes a las reacciones de formación de los óxidosmetálicosson:

2Mg(s)+O (g)2MgO(s)

2Zn(s)+O (g)2ZnO(s)

Llamandoxey,respectivamente,a losgramosdeMgyZnenlaaleaciónyrelacionandoestascantidadesconlosóxidosformados:

xgMg1molMg24,3gMg

2molMgO2molMg

40,3gMgO1molMgO

=1,658xgMgO

ygZn1molZn65,4gZn

2molZnO2molZn

81,4gZnO1molZnO

=1,245ygZnO



xgMg+ygZn=1,00galeacion

1,658xgMgO+1,245ygZnO=1,41goxidos

x=0,40gMg

y=0,60gZn


0,40gMg1,00galeacion

100=40%Mg


100=60%Zn

8.73. Una industria química utiliza 10 t/día de sulfato de amonio que prepara según lasiguientereacción:

2 (aq)+ (aq) (aq)a)Silareaccióntranscurreconun80%derendimiento,¿quévolumendedisolución2Mdeácidosulfúricoseránecesarioutilizardiariamente?b)Enlareacciónseutilizaamoníacogaseosoqueestácontenidoenundepósitode10 decapacidadyaunatemperaturade25°C,¿cuálserálapresióndelgasdentrodelrecipientesisecarganenél100kgde ?c) ¿A qué temperatura se tendría que abrir la válvula de seguridad del depósito, si éstesoportaunapresiónmáximainteriorde20atm?d)Cuandosecargóelamoníacoeneldepósito,fuenecesariohacerunbarridodelastuberíasintroduciendoenéste0,5kgde (gasinerte).Calculalapresiónparcialdelnitrógenoeneldepósitoylapresióntotal.


a)Comoelrendimientodelprocesoesdel80%,previamentehayquecalcularlacantidaddesustanciaquesequiereobtener:

xt NH SO (teo)80t NH SO (real)100t NH SO (teo)

=10t NH SO (real)x=12,5t NH SO

12,5t NH SO106g NH SO1t NH SO


=9,47·105mol NH SO

Relacionando NH SO conH SO :

9,47·105mol NH SO1molH SO

1mol NH SO=9,47·105molH SO

Altratarsededisolución2M:

9,47·105molH SO1LH SO 2M2molH SO

1m H SO 2M

103LH SO 2M=43,75 2M

b)ElnúmerodemolesdeNH introducidoseneldepósitoes:

100kgNH103gNH1kgNH

1molNH17gNH

=5882molNH

Considerando comportamiento ideal, la presión que ejerce el NH en el interior delrecipientees:


p=5882mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

10m 1m

103L=14,4atm

c)ComosetratadeunrecipientedeparedesrígidaselvolumenesconstanteporloquedeacuerdoconlaleydeCharles:

pT=pT

14,4atm(25+273)K

=20,0atm

T T =414K

d)ElnúmerodemolesdeN introducidosparalimpiareldepósitoes:

0,5kgN103gN1kgN

1molN28gN

=17,9molN

Considerando comportamiento ideal, la presión que ejerce el N en el interior delrecipientees:

p =17,9mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

10m3 1m3

103L=0,044atm

Deacuerdocon la leydeDalton de laspresionesparciales, lapresión totalde lamezclagaseosaes:

ptotal=p +p ptotal= 0,044+14,4 atm=14,444atm

8.74.El fósforo blanco, , sepuede obtener tratando elmineral fosforita (fosfato cálcicoimpuro) con carbón y arena (sílice).El proceso se realiza en un horno eléctrico según lasiguienteecuaciónquímica:

2 (s)+10C(s)+6 (s)6 (s)+10CO(g)+ (s)Sehacenreaccionar20kgde fosforita(70%enpesode fosfatocálcico)con lascantidadesnecesarias de los demás reactivos. Sabiendo que el rendimiento del proceso es del 80%,calcula:a)Lacantidad(enkg)defósforoblancoobtenido.b)Elvolumen(enL)demonóxidodecarbonogeneradomedidoa35°Cy780mmHg.c)Lacantidaddecarbón(enkg)necesariasisuriquezaesdel60%.


a)LosmolesdeCa PO quehayenlafosforitason:

20kgfosforita103gfosforita1kgfosforita

70gCa PO100gfosforita

1molCa PO310gCa PO

=45,2molCa PO

Sielrendimientodelprocesoesdel80%:

45,2molCa PO80molCa PO (real)100molCa PO (teo)

=36,1molCa PO

RelacionandoCa PO conP :

36,1molCa PO1molP

2molCa PO124gP1molP

1kgP

103gP=2,24kg

b)RelacionandoCa PO conCO:

36,1molCa PO10molCO

2molCa PO=180,5molCO



V=180,5mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 35+273 K

780mmHg760mmHg1atm

=4442LCO

c)RelacionandoCa PO conC:

36,1molCa PO10molC

2molCa PO12gC1molC

1kgC

103gC100kgcarbon

60kgC=3,61kgcarbón

8.75. El cuerpo humano contiene aproximadamente 4 gramos de hierro y el 70% estálocalizadoenlahemoglobina,proteínapresenteenlosglóbulosrojos.Lasnecesidadesdehierrovaríansegúnlaedadyelsexo,perosepuedetomarcomomedia15mgdehierropordía.Portérminomediosóloseabsorbeel10%delhierrocontenidoenlosalimentos.Laalimentaciónnormalnocubre lasnecesidadesdehierroentodosloscasos,loqueobligaaadministrarciertasmedicinascomoFerro‐gradumet.Una técnica clásica para determinar el hierro presente en una disolución es lapermanganimetría,queutilizaelpoderoxidantedelpermanganatodepotasio( ):

+8 +5 +5 +4 Laconcentracióndeunadisolucióndepermanganatosedeterminaporvaloraciónfrenteaunasustanciapatróncomoeloxalatodesodio( ):

2 +16 +5 +10 +8 a)Teniendo en cuentaque el volumende sangredeunadulto esde4,5L yque contiene4,7·10 glóbulos rojos pormL, calcula el número de átomos de hierro presentes en cadaglóbulorojo.b)Para valorar una disolución de permanganato de potasio se pesaron tresmuestras deoxalatodesodiode0,1573;0,1324y0,1285gysedisolvieronenunErlenmeyer,enpresenciadeunexcesodeácido sulfúrico.Losvolúmenesdedisolucióndepermanganatodepotasioconsumidos en cada muestra fueron 42,4; 35,5 y 34,2 mL respectivamente. Calcula lamolaridaddeladisolucióndepermanganatodepotasio.c)UnagrageadeFerro‐gradumetsedisolvióenpresenciadeácidosulfúricoenexcesoyparavalorar el contenido en hierro se consumieron 32,1 mL de la disolución anterior depermanganato.Calculaelpesode ·1,5 contenidoenunagragea.d)Lasalmejasymejillones(lassustanciasmásricasenhierro)contienen25mgdehierroporcada100gdeproducto,mientrasquelaslentejassólocontienen7mg.¿Quécantidaddealmejasode lentejashabríaque consumirdiariamentepara cubrir lasnecesidadesdeunadulto,segúntodalainformaciónaportadaanteriormente?


a)Lamasadehierrocontenidaenlahemoglobinaes

4gFe(total)70gFe(hemo)100gFe(total)

=2,8gFe(hemo)

Elnúmerodeglóbulosrojosenlasangrees:

4,5Lsangre103mLsangre1Lsangre

4,7·106globulos1mLsangre

=2,12·1010globulos

RelacionandolacantidaddeFeconlosglóbulosrojos:

2,8gFe

2,12·1010globulos1molFe55,8gFe

6,022·1023atomosFe

1molFe=1,43·1012

átomoFeglóbulo


b)RelacionandoNa C O condisolucióndeKMnO encadaunadelasvaloraciones:

0,1573gNa C O42,4mLdisolucion

1molNa C O134gNa C O

2molKMnO5molNa C O


=0,01107M



2molKMnO5molNa C O


=0,01113M



2molKMnO5molNa C O


=0,01121M

Como las tres valoraciones son concordantes, el valormedio de la concentración de ladisolucióndepermanganatodepotasioes:

0,01107M+0,01113M+0,01121M3

=0,01114M

c)RelacionandoKMnO conFe2 :

32,1mLdisoluciongragea

0,01114molKMnO

103mLdisolucion5molFe2

1molKMnO=1,79·10 3molFe2

gragea

LamasadeFeSO ·1,5H OcontenidaenunagrageadeFerro‐gradumetes:

1,79·10 3molFe2

gragea1molFeSO ·1,5H O

1molFe2178,8gFeSO ·1,5H O1molFeSO ·1,5H O

=0,32g ·1,5

gragea

d)Considerandoquepor términomedioun adultonecesita15mgFe/día, lasmasasdealimentosricosenhierronecesariasdiariamenteson:

Almejas15mgFe

dıa100galmejas25mgFe

=60galmejas

día

Lentejas15mgFe

dıa100glentejas

7mgFe=214,3glentejas

día

8.76.Unmétodo para ajustar la concentración de una disolución deHCl es añadirle unapequeñacantidaddeMg:

Mg+2HCl + ¿Cuántosmg deMg hay que añadir sobre 250mL de HCl 1,023M para que disoluciónresultanteseaexactamente1,000M?

(Valencia2008)

ElnúmerodemolesdeHClsobrantesdeladisolucióndeHCles:

250mLdisolucion1,023 1,000 molHCl

103mLdisolucion=5,75·10 molHCl

RelacionandoHClconMg:

5,75·10 molHCl1molMg2molHCl

24,3gMg1molMg

103mgMg1gMg

=70mgMg


8.77.Sesospechaqueunamezclade y contieneCaO.Parasalirdeladudase toma una muestra de 80 g y se calienta hasta descomposición de las sales, en susrespectivos óxidos. Se recogen 3 g de y 25 g de ¿Cuál es la composición de lamezcla?

(Murcia2009)

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesa las reaccionesdedescomposicióntérmicadelCa HCO yCaCO son:

Ca HCO (s)CaCO (s)+CO (g)+H O(g)


ElH OformadaprocedesolodeladescomposicióndelCa HCO loqueproporcionalacantidaddeestasustanciaenlamuestraoriginal:

3gH O80gmezcla

1molH O18gH O

1molCa HCO

1molH O162gCa HCO1molCa HCO

100=33,8%

El CO formado procede de la descomposición de ambas sales. El procedente delCa HCO es:

80gmezcla33,8gCa HCO100gmezcla

1molCa HCO162gCa HCO

2molCO

1molCa HCO44gCO1molCO

=14,7gCO

ElrestodelCO deberáprocederdeladescomposicióndelCaCO :

25 14,7 gCO80gmezcla

1molCO44gCO

1molCaCO1molCO

100gCaCO1molCaCO

100=29,3%

Comosecomprueba,lamuestrasícontieneCaO:

100%mezcla–[33,8%Ca HCO +29,3%CaCO ]=36,9%CaO

8.78. Al calentar dicromato de amonio se produce una reacción vigorosa en la cual sedesprendenitrógeno,aguayóxidodecromo(III).Escribelaecuacióndelprocesoycalculalacantidaddeesteóxidoquese formayelvolumendenitrógenodesprendidoencondicionesnormalesdepresiónytemperaturacuandosedescomponen21,4gdedicromatodeamonio.

(Baleares2009)

La ecuación química ajustada correspondiente a la descomposición térmica delNH Cr O es:

(s) (s)+ (g)+4 (g)

Relacionando NH Cr O conCr O :

21,4g NH Cr O1mol NH Cr O252g NH Cr O

1molCr O

1mol NH Cr O152gCr O1molCr O

=12,9g

Relacionando NH Cr O conN :

21,4g NH Cr O1mol NH Cr O252g NH Cr O

1molN

1mol NH Cr O22,4LN1molN

=1,9L


8.79.100mLdeunadisoluciónde seneutralizancon25mLdeunadisolución2Mde¿Cuálserálaconcentraciónde ?

(Canarias2009)

La ecuación química correspondiente a la reacción de neutralización entre Al OH yH SO es:

2Al OH (aq)+3H SO (aq)2Al SO (aq)+3H O(l)

ElnúmerodemmolesdeAl OH aneutralizares:

25mLAl OH 2M2mmolAl OH1mLAl(OH)32M

=50mmolAl OH

RelacionandoAl OH conH SO :

50mmolAl OH100mLH SO

3mmolH SO2mmolAl OH

=0,75M

8.80.En la industriaaeronáutica seutilizanaleacionesdeAl/Cu.Unprocesoquepermiteanalizar lacomposicióndedichaaleaciónesportratamientoconunadisoluciónacuosadeácidoclorhídricoyaqueelcobrenoreaccionaconesteácidoyelaluminioreaccionaensutotalidaddandotriclorurodealuminio( ).Se tratan2,4gdealeaciónAl/Cu con25mLdeHCldel36% ydensidad1,18g· . Sesupone que ha reaccionado todo el aluminio y que el HCl se encuentra en exceso. LadisoluciónácidaresultantesevaloracondisolucióndeNaOH2,0M,utilizandofenolftaleínacomoindicador,gastándose20,5mLdedichadisolución.a)EscribelareaccióndeneutralizaciónydeterminaelnúmerodemolesdeHClenexceso.b) Escribe la reacción de la aleación con ácido clorhídrico sabiendo que se desprendehidrógenomolecular( )ydeterminalacomposicióncentesimaldelaaleación.c)Determinaelvolumendehidrógenoquesedesprendemedidoencondicionesnormales.


a)LaecuaciónquímicacorrespondientealaneutralizacióndelHCles:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+ (l)

LacantidaddeHClqueseañadeinicialmentealaaleaciónes:


36gHCl


=0,29molHCl

LacantidaddeHClqueseneutralizaconNaOH(exceso)es:


10 mLNaOH2,0M1molHCl1molNaOH

=0,05molHCl

ElHClrestanteeselquereaccionaconlaaleación:

0,29molHCl(inicial)–0,05molHCl(neutralizacion)=0,24molHCl(aleacion)

b)De losdosmetalesque forman laaleación,elúnicocapazdereaccionarconHClparaproducir H es Al. La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entreamboses:

6HCl(aq)+2Al(s)2AlCl3(aq)+3 (g)

RelacionandoHClyAlsepuedecalcularlacomposicióndelaaleación:


0,24molHCl2,4galeacion

2molAl6molHCl

27gAl1molAl

100=90%Al

El10%restantedelaaleaciónesCu.

c)RelacionandoHClyH :


22,4LH1molH

=2,7L

8.81.Unaaleaciónesunproductohomogéneo,depropiedadesmetálicas,compuestodedosomáselementos,unodeloscuales,almenos,debeserunmetal.Algunasdelasaleacionesmásconocidas son: bronce (estaño + cobre), acero (hierro + carbono + otrosmetales), latón(cobre+cinc).Altratar2,5gdeunaaleacióndealuminioycincconácidosulfúricosedesprenden1,58Ldemedidosenc.n.depresiónytemperatura.Calculelacomposicióndelaaleación.

(Galicia2009)

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelosmetalesconH SO son:

Zn(s)+H SO (aq)ZnSO (aq)+H (g)

2Al(s)+3H SO (aq)2Al SO (aq)+3H (g)

Elnúmerodemolesdegasobtenidoes:

1,58LH1molH22,4LH

=7,05·10 molH

Llamandox ey, respectivamente, a losgramosdeZnyAl en laaleacióny relacionandoestascantidadesconelH formado:

xgZn1molZn65,4gZn

1molH1molZn

=1,53·10 xmolH

ygAl1molAl27gAl

3molH2molAl

=5,56·10 ymolH


xgZn+ygAl=2,5galeacion

(1,53·10 x+5,56·10 y)molH =7,05·10 molH

x=1,698gZn

y=0,802gAl



100=67,9%Zn

0,802gAl2,5galeacion

100=32,1%Al


8.82.Unamezcladedossólidos( yKCl)pesa66gycontieneun10%dehumedad.Porcalefacciónprolongadaseliberan8gdeoxígeno.Calculaelporcentajedeamboscompuestosenlamezclaoriginalanhidra.

(Cádiz2009)

Lacantidaddemuestrasecaes:

66gmuestrahumeda90gmuestraseca

100gmuestrahumeda=59,4gmuestraseca

LaecuaciónquímicacorrespondientealacalefaccióndelKClO es:


Deacuerdoconlaecuaciónanterior,todoelO liberadosedebealKClO :

8gO1molO32gO

2molKClO3molO

122,6gKClO 1molKClO

=20,4gKClO

LacantidadrestantedemuestraesKCl:

59,4gmuestraseca–20,4gKClO3=39,0gKCl


20,4gKClO59,4gmuestraseca

100=34,3%

39,0gKCl59,4gmuestraseca

100=65,7%KCl

8.83.Unamuestrade10gdeunmineralquetiene60%decincsehacereaccionarconunadisolucióndeácidosulfúricodel96%ydensidad1823kg .Calcula:a)Lacantidaddesulfatodecincproducido.b)Elvolumendehidrógenoobtenido,silascondicionesdellaboratorioson25°Cy740mmHgdepresión.c)Elvolumendeladisolucióndeácidosulfúriconecesarioparalareacción.d)Repite losapartadosanterioresparaelcasoenelqueel rendimientode lareacciónnofuerael100%,comoseconsideraallí,sinoel75%.

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(LaRioja2009)

a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreZnyH SO es:


LacantidaddeZnquecontieneelminerales:

10gmineral60gZn

100gmineral1molZn65,4gZn

=0,092molZn

RelacionandoZnconZnSO :

0,092molZn1molZnSO1molZn

161,4gZnSO1molZnSO

=14,8g

b)RelacionandoZnconH :


0,092molZn1molH1molZn

=0,092molH


V=0,092mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

740mmHg760mmHg1atm

=2,3L

c)RelacionandoZnconH SO :

0,092molZn1molH SO1molZn

98gH SO1molH SO

100gH SO 96%

96gH SO=9,4gH SO 96%

LadensidaddelH SO expresadaenunidadesmásapropiadasparaellaboratorioes:

1823kgH SO 96%m3H SO 96%

10 gH SO 96%1kgH SO 96%

1m3H SO 96%

10 cm3H SO 96%=1,823

gH SO 96%cm3H SO 96%

9,4gH SO 96%1cm3H SO 96%1,823gH SO 96%

=5,2cm3 %

d)Sielrendimientodelprocesoesdel75%lascantidadesson:

14,8gZnSO75gZnSO (experimental)100gZnSO (teorico)

=11,1g

2,3LH75LH (experimental)100LH (teorico)

=1,7L

xcm H SO 96%(teo)75cm H SO 96%(exp)100cm H SO 96%(teo)

=5,2cm H SO 96%(exp)

Seobtiene,x=6,9 %

8.84.Lafosfinaesungastóxicoquereaccionaconoxígenosegúnlasiguienteecuación:

4 (g)+8 (g) (s)+6 (l)a)Sehacenreaccionar6,8gdefosfinacon6,4gdeoxígeno.Calculalacantidadengramosde obtenido.b)Sielrendimientodelprocesofueradel80%,calculalascantidadesdefosfinaydeoxígenonecesariasparaobtener142gde .



6,8gPH1molPH34gPH

=0,2molPH

6,4gO1molO32gO

=0,2molO

0,2molO0,2molPH

=1

comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquequedaPH sinreaccionarporloqueel eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeP H queseobtiene.

0,2molO1molP H8molO

134gP H1molP H

=3,4g


b)Sielrendimientodelprocesoesdel80%,lacantidaddeP H quehabríaquesintetizarparatenerrealmente142ges:

xgP H (teo)80gP H (real)100gP H (teo)

=142gP H (real)x=177,5gP H

177,5gP H1molP H132gP H

=1,32molP H

RelacionandoP H conambosreactivos:

1,32molP H8molO

1molP H 32gO1molO

=338g

1,32molP H4molPH1molP H

34gPH1molPH

=180g

8.85.EnelprocesoDeaconseobtienegascloromediantelasiguienteecuación:

4HCl(g)+ (g)2 (g)+2 (g)a)Siel rendimientodelprocesoanterioresdel70%,calculaelvolumenen litrosdecloroobtenidoa390°Cy1atm,alhacerreaccionar328,5gdeHCl(g)con361,6gde (g).b)Calcula elnúmerode litrosdedisoluciónacuosadeHCl concentradodedensidad1,18g/mLyriqueza35%(enmasa)quesepodránpreparar328,5gdeHCl(g)enagua.



328,5gHCl1molHCl36,5gHCl

=9molHCl

361,6gO1molO32gO

=11,3molO

9molHCl11,3molO

=0,8

como larelaciónmolaresmenorque4quieredecirquequedaO sinreaccionarpor loqueelHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCl queseobtiene.

9molHCl2molCl4molHCl

=4,5molCl


V=4,5mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 390+273 K

1atm=245LCl

Comoelrendimientodelprocesoesdel70%,lacantidaddeCl realqueseobtienees:

244,6LCl (teo)70LCl (real)100LCl (teo)

=171L

b)ElvolumendedisoluciónconcentradadeHClquesepodráprepararconelHCldadoes:

9molHCl36,5gHCl1molHCl

100gHCl35%35gHCl

1mLHCl35%1,18gHCl35%

1LHCl35%10 mLHCl35%

=0,8LHCl35%


8.86.Latermogravimetríaesunmétodoanalíticobasadoenelestudiodelapérdidademasaquesufreunamuestrasólidasometidaaunprocesodecalefacción.UnamezclasólidadeoxalatodecalcioyoxalatodemagnesiodeXgsecalentóhasta900°C.A400°Cseproducendosreaccionesdedescomposición:

(s)MgO(s)+CO(g)+ (g)

(s) (s)+CO(g)A700°Cseobservaunaterceradescomposición:

(s)CaO(s)+ (g)A500°C lamasade lamuestraerade3,06gya900°Cerade2,03g.Calcula lamasadeoxalatodecalcioyoxalatodemagnesioenlamuestraoriginal.

(Valencia2009)

Llamando x e y, respectivamente, a las masas de MgC O y CaC O contenidas en lamuestrainicial.

LadescomposicióndelMgC O despuésdelos400CproduceunamasadeMgO:

xgMgC O1molMgC O112,3gMgC O

1molMgO

1molMgC O40,3gMgO1molMgO

=0,35886xgMgO

LadescomposicióndelCaC O despuésdelos400CproduceunamasadeCaCO :

ygCaC O1molCaC O128gCaC O

1molCaCO1molCaC O

100gCaCO1molCaCO

=0,78125ygCaCO

LadescomposicióndelCaCO despuésdelos700CproduceunamasadeCaO:

0,78125ygCaCO1molCaCO100gCaCO

1molCaO1molCaCO

56gCaO1molCaO

=0,4375ygCaO

Elresiduodespuésde400CesMgOyCaCO :

0,35886x+0,78125y=3,06

Elresiduodespuésde700CesMgOyCaO:

0,35886x+0,4375y=2,03

Resolviendoelsistemaformadoporambasecuacionesseobtiene:

x=2,0g y=3,0g

8.87. El hidróxido de litio y el dióxido de carbono reaccionan entre sí para darhidrógenocarbonato(IV)delitio(carbonatoácidodelitio).Sisemezclan50gdehidróxidodelitiocon50gdedióxidodecarbono:a)Escribeyajustalareacción.b)¿Quécantidaddehidrógenocarbonato(IV)delitioseobtendría?c)Sisehanobtenido10,95Ldehidrógenocarbonato(IV)de litiomedidosa1atmy20°C,¿cuálseráelrendimientodelareacción?

(Canarias2010)


LiOH(aq)+ (g) (aq)

b)Paradeterminarelreactivolimitantesecalculanlosmolesinicialesdecadaunadelassustanciasreaccionantes.


50gLiOH1molLiOH24gLiOH

=2,08molLiOH

50gCO1molCO44gCO

=1,14molCO

2,08molLiOH1,14molCO

=1,8

Comolarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquesobraLiOH,porloque eselreactivolimitante,quedeterminalacantidaddeLiHCO formado.

RelacionandoCO conLiHCO :

1,14molCO1molLiHCO1molCO

68gLiHCO1molLiHCO

=77,5g

c)Este apartadonoesposible resolverlo con losdatosdados, yaque el esunasustanciaquea20°Cy1atmessólida,nogaseosa.

8.88.ElEnvisat(EnvironmentalSatellite)esunsatélitedeobservaciónterrestreconstruidopor laAgenciaEspacialEuropea (ESA).Fue lanzado el1demarzode2002 enun coheteAriane5.Elmódulodepropulsióndeestoscohetesconstade4tanquesconunacapacidadparacombustiblede300kgdehidracina( ).Sudescomposicióncatalíticaessegún:

3 4 + Alrededorde2/5partes de eseamoníacoproducido sedescomponemediante la reacciónquímica:

2 +3 Lostresgases( , y )sonexpulsadosparaproducirelempuje.Calculalamasade , y expulsadosalespacioporcadakgde consumida.

(Murcia2010)

Partiendode1kgdeN H lascantidadesobtenidasson:

1kgN H10 gN H1kgN H

32gN H1molN H

=31,25molN H

31,25molN H4molNH3molN H

=41,67molNH

31,25molN H1molN3molN H

=10,42molN2

LadescomposicióndelNH proporciona:

41,67molNH 2molNH (descompuesto)

5molNH (total)=16,67molNH (descompuesto)

41,67molNH (total) 16,67molNH (descompuesto)=25,00molNH (sindescom.)

16,67molNH3molH2molNH

=25,00molH

16,67molNH1molN2molNH

=8,33molN

10,42molN (1ªreaccion)+8,33molN (2ªreaccion)=18,75molN (total)

Lasmasasdegascorrespondientesalosmolesanterioresson:


25,00molNH 17gNH1molNH

=425g

25,00molH2gH1molH

=50g

18,75molN28gN1molN

=525g

8.89.Enunlaboratoriosehaextraídounaceiteutilizandohojasdementa,apartirdelacualsehaaisladounalcoholsecundariosaturadoconocidocomomentol.Unamuestrade100,5mgsequemaproduciendo282,9mgde y119,5mgde .a)Determinalafórmulaempíricadelmentol.b)Mediante ladeterminacióndeldescensocrioscópicodelmentolenalcanforsehapodidodeterminarquelamasamoleculares156.Determinalafórmulamoleculardelmentol.c) Una vez identificada su fórmulamolecular, calcula la cantidad de necesario paraquemaresos100,5mgdementol.d)Calculaelvolumendeairenecesarioparaquemar los100,5mgdementol teniendoencuentaqueelairecontieneun21%envolumendeoxígenoa25°Cy1,013·10 Pa.

(Galicia2010)

a)TeniendoencuentaqueenlacombustióndelmentoltodoelCsetransformaenCO yelHenH O,losmmolesdeátomosenlamuestradementolson:

282,9mgCO1mmolCO44mgCO

1mmolC1mmolCO

=6,430mmolC

115,9mgH O1mmolH O18mgH O

2mmolH1mmolH O

=12,878mmolH

Eloxígenocontenidoenelmentolsecalculapordiferencia:

100,5mgmentol– 6,430mmolC12mgC1mmolC

+12,878mmolH1mgH1mmolH

=10,468mgO

10,468mgO1mmolO16mgO

=0,654mmolO

Paraobtenerlafórmulaempíricaserelacionanlosmolesdeátomosdecadaelementoconelqueseencuentraenmenorcantidad:

6,430mmolC0,654mmolO

10atomoCatomoO

12,878mmolC0,654mmolO

20atomoHatomoO

formulaempırica:

b)Lafórmulamolecularseobtieneapartirdelafórmulaempíricaylamasamolecular:

n=156

10·12 + 10·12 + 1·16=1

Lafórmulamoleculardelmentolcoincideconlafórmulaempírica: .

c)Laecuaciónquímicajustadacorrespondientealacombustióndelmentoles:

2C H O(s)+29O (g)20CO (g)+20H O(l)


RelacionandomentolconO :

100,5mgC H O1mmolC H O156mgC H O

29mmolO

2mmolC H O32mgO1mmolO

=298,9mg

d)De acuerdo con la ley deAvogadro, en unamezcla gaseosa coinciden la composiciónvolumétrica y la molar, por tanto, el número de moles de aire que contienen el O necesarioparalacombustiónes:

298,9mgO1mmolO32mgO

100mmolaire21mmolO

=44,5mmolaire

Considerandocomportamientoideal,elvolumendeairees:

V=44,5mmol 0,082atm·mL·mmol 1·K 1 25+273 K

1,013·105Pa1,013·105Pa

1atm=1087mLaire

8.90.Enunaperforacióndelsubsuelo,sedescubreunagranbolsadegasqueresultaestarformadapormetanoypropano.Serecogeunamuestrade7,41gdelamezclagaseosaysequemaproduciendo12,60gdeagua.Calcula lacomposicióninicialde lamezclaexpresadacomoporcentajeenmasa.

(Baleares2010)

Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a las reacciones de combustión deambashidrocarburosson:

Combustióndelmetano

CH (s)+2O (g)CO (g)+2H O(l)

Combustióndelpropano

C H (s)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)

Llamando x e y, respectivamente, a las masas de CH y C H contenidas en la mezclainicial,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

xgCH +ygC H =7,41gmezcla

xgCH1molCH16gCH

2molH O1molCH

+ygC H1molC H44gC H

4molH O1molC H

=12,60gH O2molH O18gH O

Seobtiene,x=0,77gCH y=6,64gC H

Lacomposiciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:

0,77gCH7,41gmezcla

100=10,4%

6,64gC H7,41gmezcla

100=89,6%

8.91.A10mLdeunadisolucióndesulfatodecromo(III), ,0,3M;seleañaden50mLdeclorurodecalcio, ,0,1Mparaformarunprecipitadodesulfatodecalcio, .a)Escribalareacciónquetienelugar.b)Calculelacantidadengramosdesulfatodecalcioqueseobtienen.c)Determine la concentraciónde los iones quepermanecendisueltos, suponiendo que losvolúmenessonaditivos,despuésdetenerlugarlareaccióndeprecipitación.



a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCr SO yCaCl es:

(aq)+3 (aq)2 (aq)+3 (s)

b)Comosetienencantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarpreviamentecuálde ellos es el reactivo limitante. El número de moles de cada una de las especiesreaccionanteses:

10mLCr SO 0,3M0,3mmolCr SO1mLCr SO 0,3M

=3mmolCr SO

50mLCaCl 0,1M0,1molCaCl

1mLCaCl 0,1M=5molCaCl

Larelaciónmolarobtenidaes.

5mmolCaCl3mmolCr SO

=1,67

Como la relaciónmolar esmenor que 3 quiere decir que sobra , por lo queeselreactivolimitantequedeterminalascantidadesdeCaSO4yCrCl formadasy

ladeCr SO sobrante:

5mmolCaCl3mmolCaSO43mmolCaCl

136mgCaSO41mmolCaSO4

1gCaSO4

10 mgCaSO4=0,68gCaSO4

c)Lasespeciesquequedanendisoluciónacuosaalfinaldelprocesoson:

5mmolCaCl2mmolCrCl33mmolCaCl

=3,33mmolCrCl3

5mmolCaCl1mmolCr SO3mmolCaCl

=1,67mmolCr SO (reaccionado)

3,00mmolCr SO (ini) 1,67mmolCr SO (reac)=1,33mmolCr SO (exc)

LaecuacióncorrespondientealadisolucióndelCrCl es:

CrCl (aq)Cr (aq)+3Cl (aq)

3,33molCrCl 3,33molCr10molCl

LaecuacióncorrespondientealadisolucióndelCr SO es:

Cr SO (aq)2Cr (aq)+3SO (aq)

1,33molCr SO 2,66molCr4molSO

Suponiendovolúmenesaditivoslasconcentracionesmolaresdeestosionesson:

3,33+2,66 mmolCr10+50 mLdisolución

=0,100M

10mmolCl10+50 mLdisolución

=0,167M


4mmolSO10+50 mLdisolución

=0,067M

8.92. El carbonato demagnesio reacciona con el ácido clorhídrico para dar cloruro demagnesio,dióxidodecarbonoyagua.a)Calculeelvolumendeácidoclorhídrico,dedensidad1,095g/mLydel20%enmasa,quesenecesitaparaquereaccionecon30,4gdecarbonatodemagnesio.b)Sienelprocesoanteriorseobtienen7,4Ldedióxidodecarbono,medidosa1atmy27°C,¿cuálhasidoelrendimientodelareacción?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )


a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreMgCO yHCles:

MgCO (s)+2HCl(aq)MgCl (aq)+CO (g)+H O(l)

RelacionandoMgCO conHCl:

30,4gMgCO1molMgCO84,3gMgCO

2molHCl

1molMgCO36,5gHCl1molHCl

=26,3gHCl

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza20%ydensidad1,095g/mL:

26,3gHCl100gHCl20%


=120mLHCl20%

b)ParacalcularelrendimientodelprocesoesprecisodeterminarelvolumendeCO quesedeberíahaberobtenidoapartirdelamuestradada:

30,4gMgCO1molMgCO84,3gMgCO

1molCO

1molMgCO=0,36molCO


V=0,36mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K

1atm=8,9LCO

Relacionandolascantidadesexperimentalyteóricaseobtieneelrendimiento:

η=7,4LCO (real)8,9LCO (teo)

100=83%

8.93. En una vasija de 2560 mL de capacidad se introdujeron 50 mL de disolución dehidróxidodebarioysetapóinmediatamente.Acontinuación,seagitóduranteunosminutoshastaquetodoeldióxidodecarbonopresenteenelairereaccionóconelhidróxidodebario.Finalmente, la disolución resultante se valoró con ácido oxálico ( ) 0,01 M,consumiéndose58,4mL.Porotraparte,elmismovolumendehidróxidodebariosevaloróenausenciadeaireconelmismoácidoconsumiéndose63,2mL.Si lapresiónenel interiorde lavasijaerade760mmHgy latemperatura20°C,calculaelporcentajeenvolumendedióxidodecarbonoenelinteriordelavasija.¿Quéindicadordeberíausarseparalavaloracióndelhidróxidodebarioconelácidooxálico,unoquevireenunintervalodepHentre3,5y6,2uotroquevireentre7,6y9,5.¿Porqué?


LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBa OH yCO es:


Ba OH (aq)+CO (g)BaCO (s)+H O(l)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBa OH yH C O es:

Ba OH (aq)+H C O (aq)BaC O (aq)+2H O(l)

ElnúmerodemmolesBa OH quequedandespuésdelareacciónconCO es:

58,4mLH2C2O40,01M0,01mmolH C O1mLH C O 0,01M

1mmolBa OH1mmolH C O

=0,584mmolBa OH

ElnúmerodemmolesBa OH antesdelareacciónconCO es:

63,2mLH C O 0,01M0,01mmolH C O1mLH C O 0,01M

1mmolBa OH1mmolH C O

=0,632mmolBa OH

ElnúmerodemmolesdeCO enlavasijaes:

0,632 0,583 mmolBa OH1mmolCO

1mmolBa OH=0,048mmolCO

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemmolesdeaireenlavasijaes:

n=760mmHg·2560mL

0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K

1atm760mmHg

=106,6mmolaire

De acuerdo con la ley de Avogadro, en una mezcla gaseosa coinciden el porcentaje enmolesyenvolumen:

n=0,048mmolCO106,6mmolaire

100=0,045%

LasustanciaquequedaalfinaldelavaloracióndeBa OH conH C O esBaC O ,unasalquequeseencuentradisociadaenionesdeacuerdoconlaecuación:

BaC O (aq)Ba (aq)+C O (aq)

ElionBa nosehidrolizayaqueprocededeBa OH (basefuerte).

ElionC O sehidrolizadeacuerdoconlaecuación:

C O (aq)+H O(l)HC O (aq)+OH (aq)

Comoseobserva,alfinaldelareacciónseproduceniones ,locualquieredecirquese trata de unmedio básico, por tanto, debe utilizarse un indicador que vire en esemedio.Delosdosindicadorespropuestos,elmásadecuadoesaquelcuyazonadevirajeestácomprendidaentrelospH7,6y9,5.

8.94.Elnitratodepotasioseobtieneindustrialmenteapartirdeclorurodepotasioyácidonítricoenpresenciadeoxígenosegúnlaecuación:

4KCl+4 + 4 +2 +2 Sabiendoqueelrendimientodelprocesoesdel90%:a)¿Cuántoskgdenitratodepotasioseobtendráncomomáximoapartirde50kgdeclorurodepotasioy50kgdeácidonítrico?b)¿Quévolumen(enL)dedisolucióndeácidonítricoconcentrado,deriqueza60%enmasaydensidad1,37g/mL,seránnecesariosparaobtenerlos50kgdeácidonítrico?



a)Elnúmerodemolesdelosdosreactivoes:

50kgKCl10 gKCl1kgKCl

1molKCl74,6gKCl

=670,2molKCl

50kgHNO10 gHNO1kgHNO

1molHNO63gHNO

=794,7molHNO

794,7molHNO670,2molKCl

=1,2

comolarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquequedaHNO sinreaccionarporloqueelKCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeKNO queseobtiene.

670,2molKCl4molKNO4molKCl

101,1gKNO1molKNO

1kgKNO10 gKNO

=61,4kgKNO

Comoelrendimientodelprocesoesdel90%,lacantidaddeKNO máximaqueseobtienees:

61,4kgKNO (teo)90kgKNO (real)100kgKNO (teo)

=55,2kg

b)ElvolumendedisoluciónconcentradadeHNO quesenecesitaes:

50kgHNO10 gHNO1kgHNO

100gHNO 60%60gHNO

=8,33·10 gHNO 60%

8,33·10 gHNO 60%1mLHNO 60%1,37gHNO 60%

1LHNO 35%10 mLHNO 35%

=60,8L 60%

8.94.Laurea, , esun sólido cristalinoque seutiliza como fertilizante.A escalaindustrial la síntesis de la urea se realiza por reacción entre el dióxido de carbono yamoniacoa350°Cy35atmdeacuerdoconlasiguienteecuación:

(g)+2 (g) (s)+ (l)Sielrendimientodelprocesoanterioresdel80%ysedeseanobtener1000kgdeurea:a) Calcula el volumen necesario de dióxido de carbono, medido en las condiciones delproceso.b)El (g)utilizadoenlasíntesisdelapartadoa)seencontrabaenundepósitode70m3de capacidadyauna temperaturade25°C, ¿cuálera lapresióndelgasenel interiordeldepósito?


a)Sielrendimientodelprocesoesdel80%,lacantidaddeureaquehabríaquesintetizarparatenerrealmente1000kges:

xkgOC NH (teo)80kgOC NH (real)100kgOC NH (teo)

=1000kgOC NH (real)

Seobtiene,x=1250kgOC NH

1250kgOC NH103gOC NH1kgOC NH

1molOC NH 60gOC NH

=2,08·104molOC NH

Relacionandoureaydióxidodecarbono:

2,08·104molOC NH 1molCO

1molOC NH=2,08·104molCO



V=2,08·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 350+273 K

35atm=3,04·104L

b)Lacantidaddeamoniaconecesarioparaproducirlaurearequeridaes:

2,08·104molOC NH 2molNH

1molOC NH=4,16·104molNH

Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporelgaseneldepósitoes:

p=4,16·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

70m3 1m3

103L=14,5atm

8.96.Enunreactordesíntesisdeamoniacoseproducen1000t/día.a) Sabiendo que el hidrógeno procede del metano y el nitrógeno del aire, calcule losvolúmenesdemetanoyaireconsumidosaldíaencondicionesnormales,teniendoencuentaque un volumen de aire está formado por 80% de nitrógeno y 20% de oxígeno y que lareacción tiene lugar admitiendo que todo el hidrógeno y el nitrógeno que reaccionan seconvierteníntegramenteenamoniaco.b)Determinelamasadedisolucióndeácidonítricodel50%enmasaquesepuedeobtenerapartirde100tdeamoniaco.


Elnúmerodemolesdeamoniacoqueseproducenpordíaes:

1000tNH10 gNH1tNH

1molNH17gNH

=5,88·10 molNH

a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndeamoniacoes:

N (g)+3H 2NH (g)

Relacionandoamoniacoconmetano:

5,88·10 molNH3molH2molNH

1molCH2molH

22,4LCH1molCH

=9,88· L

Relacionando amoniaco con aire y teniendo en cuenta que de acuerdo con la ley deAvogadroenunamezclagaseosalacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar:

5,88·10 molNH1molN2molNH

100molaire80molN

22,4Laire1molaire

=8,23· Laire

b)Elnúmerodemolesdeamoniacoes:

100tNH10 gNH1tNH

1molNH17gNH

=5,88·10 molNH

Relacionandoamoniacoconmetano:

5,88·10 molNH1molN1molNH

1molHNO1molN

63gHNO1molHNO

=3,70·10 gHNO

Comosequierepreparardeunadisoluciónderiqueza50%:

3,70·10 gHNO100gHNO 50%

50gHNO1tHNO 50%10 gHNO 50%

=740t 50%


8.97. Los apicultores utilizan la reacción de descomposición térmica del NH4NO3 paragenerarelgas ,depropiedadesanestesiantes,paradormiralasabejas.Enlareacciónseproducetambién .a)Escribelareacciónycalculalacantidaddemonóxidodedinitrógenoqueseformacuandosedescomponen8gde .b)¿Serásuficienteestacantidaddegasparadormirlas30.000abejasdeunenjambresisesabe que cada abeja necesita 1 μL de gas en condiciones normales para quedardormida?

(Baleares2011)

a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndelNH NO es:


Elnúmerodemolesdemonóxidodedinitrógenoqueseproducenes:

6gNH NO1molNH NO80gNH NO

1molN O

1molNH NO44gN O1molN O

=4,4g

b)Relacionandoladosisdemonóxidodedinitrógenonecesariaconlacantidadproducida:

30.000abejas1μLN O1abeja

1LN O

10 μLN O1molN O22,4LN O

44gN O1molN O

=0,06g

Comoseobserva,lacantidadde producidaesmayorquelanecesaria,portantosiessuficienteparadormirelenjambre.

8.98. Una industria química comercializa un abono de nitrato de amonio, NH4NO3, quecontieneun33,5%deNymezclasmateriainerte,normalmentecalizaydolomita.Esteabonopor sucontenidoennitrógenoestáespecialmente indicadoparacualquier tipodecultivosque precisen disponer de nitrógeno de absorción inmediata (50% como N nítrico) y denitrógenodeabsorciónmáslenta(50%comoNamoniacal).a)¿Quéporcentajedenitratodeamoniohayenesteabono?b)Losexpertosrecomiendanlautilizaciónde350kgdeabonoporhectáreacuandoésteestádedicadoalcultivodepatatas.Sisedisponedeunaplantaciónde2,5hectáreas,¿cuántoskgdenitrógenoamoniacalsedebenutilizar?c)Elnitratodeamonioseobtieneporreaccióndelamoniacoconelácidonítrico.Escribiryajustarlareaccióndeformación.d)¿Cuántoslitrosdeamoniaco,medidosa50°Cy1atm,sonnecesariosparaobtener850kgdenitratodeamonio?

(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Galicia2011)

a)Elporcentajedenitratodeamonioquecontieneelabonoes:

33,5gN100gabono

1molN14gN

1molNH NO

2molN80gNH NO1molNH NO

100=9,6%

b)LacantidaddeNamoniacalparaelterrenoes:

2,5ha350kgabono

2,5ha103gabono1kgabono

9,6gNH NO100gabono

1molNH NO80gNH NO

=1050molNH NO

1050molNH NO1molNH

1molNH NO1molN

1molNH14gN1molN

1kgN

103gN=14,7kgN


c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeformacióndelNH NO es:

(aq)+ (aq) (aq)

d)RelacionandoNH NO yNH :

850kgNH NO103gNH NO1kgNH NO

1molNH NO80gNH NO

1molNH

1molNH NO=10625molNH


V=10625mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 50+273 K

1atm=2,81·105L

8.99.EnelprocesoDeaconseobtieneclorogasmediantelasiguienteecuación:

4HCl(g)+ (g)2 (g)+2 (g)Sehacereaccionar,a350°Cy1,5atmdepresión,unamezclade60kgdeHCl(g)y10,5kgde(g).Sielrendimientodelprocesoesdel75%,calcula:

a)ElvolumendeHCl(g)quehareaccionado,medidoa25°Cy1atmdepresión.b)Lamasadecloroobtenida.c)Elvolumenqueocuparáelcloroobtenidoa25°Cy800mmHgdepresión.



60kgHCl10 gHCl1kgHCl

1molHCl36,5gHCl

=1644molHCl

10,5kgO10 gO1kgO

1molO32gO

=328molO

1644molHCl328molO

=5

comolarelaciónmolaresmayorque4quieredecirquequedaHClsinreaccionarpor loqueel eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCl queseobtiene.

328molO4molHCl1molO

=1312molHCl

Comoelrendimientodelprocesoesdel75%,lacantidaddeHClquereaccionaes:

1312molHCl(teo)75molHCl(reac)100molHCl(teo)

=984molHCl

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelHClquereaccionaes:

V=984mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=2,40· LHCl

b)RelacionandoO conCl :

328molO2molCl1molO

75molCl (exp)100molCl (teo)

=492molCl

492molCl71gCl1molCl

=3,50· g


c)Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCl obtenidoes:

V=492mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

800mmHg760mmHg1atm

=1,14· L

8.100.Enlaindustriametalúrgicaseobtienendiversosmetalesporreduccióndesusóxidosconcarbón.Enelcasodelcinc,separtedelablenda(ZnS)queunavezconvertidaenóxidode cinc, mediante un proceso denominado tostación (etapa 1), se obtiene el metal porreduccióndedichoóxidoconcarbón(etapa2):Etapa1:tostacióndelsulfurodecinca∼800°C(rendimiento=85%)

2ZnS(s)+3 (g)2ZnO(s)+2 (g)Etapa2:reduccióndelóxidodecincconcarbóna∼1400°C(rendimiento=70%)

ZnO(s)+C(g)Zn(g)+CO(g)Cierta empresadeseaobtener2500kgde cincapartirdeunablendade riqueza75%; elrendimientodelaetapa1esdel85%,mientrasqueeldelaetapa2esdel70%.Calcula:a)Lamasadeblendanecesaria.b)Volumende producidoa25°Cy1atmdepresión.c)Lamasadecarbónnecesariasisuriquezaencarbonoesdel90%.


a)RelacionandoZnconZnOyteniendoencuentaunredimientodel70%:

xmolZnO70molZnO(real)100molZnO(teo)

1molZn1molZnO

65,4gZn1molZn

1kgZn10 gZn

=2500kgZn

Seobtiene,x=54609molZnO

RelacionandoZnOconZnSyteniendoencuentaunredimientodel85%:

xkgZnS10 gZnS1kgZnS

1molZnS97,4gZnS

85molZnS(real)100molZnS(teo)

1molZnO1molZnS

=54609molZnO

Seobtiene,x=6258kgZnS

Comosedisponedeunablendaderiqueza75%:

6258kgZnS100kgblenda75kgZnS

=8343kgblenda

b)ElnúmerodemolesdeSO queseobtienenes:

54609molZnO2molSO2molZnO

=54609molSO

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelSO queseobtienees:

V=54609mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=1,33· L

c)RelacionandoZnOconC:

54609molZnO1molC1molZnO

12gC1molC

100gcarbón

90gC1kgcarbon10 gcarbon

=728kgcarbón


8.101.Sepodríadefinirunhuevocomo lacélulademayor tamañoqueexiste.También sepodría identificar como un alimento muy completo y bastante frecuente en nuestragastronomía.Unhuevodegallinaconstadedospartes:laclaraylayema(partenutritiva).Además,sucáscaraestáformadaporcarbonatodecalcioenun94%.Entrelosexperimentos“caseros”quesepuedenrealizarestáelsiguiente:setomaunhuevodegallinaysesumergeenunbotequecontienevinagre.Setapadichofrascoparaevitarqueel olor poco agradable salga al exterior. Tras un breve periodo de tiempo se observa laaparicióndepequeñasburbujasquesedebenalageneracióndeungas(dióxidodecarbono).Elprocesosepodríadescribircomo:

Vinagre+CáscaradehuevoGasPocoapocosevaviendocómolacáscarasehacemásfinahasta“desaparecer”enuntiempoaproximado de dos días, siendo en algunas ocasiones necesario renovar el vinagre. Estoscambiossedebenaqueelácidoacéticodelvinagre,alreaccionarconelcarbonatodecalciovadesapareciendo;siendonecesariomásreactivo(vinagre)paraqueelprocesocontinúe.Ademásdeperder lacáscara, lamembranasemipermeablequeenvuelvea lacélulayestásituada inmediatamentedebajodeella,adquiereconsistenciagomosa.Estopermitequesepuedanllegararealizarpequeñosbotesconelhuevosinqueserompa.Teniendoencuentaquelareacciónquímicaqueseproducees:ácidoacéticoreaccionaconcarbonatodecalcioparadardióxidodecarbono,aguayacetatodecalcio:a)Escribeyajustalareacción.b)Sielhuevodenuestroexperimentopesa90gy sucáscaraaportael15%deestepeso,calcula, teniendo en cuenta la composición de la cáscara, el número demoles de ácidoacéticonecesariosparaquesedisuelvatodalacáscara.c)Calculaelvolumendevinagrequehayqueponerparaladisolucióndelacáscarateniendoencuentaqueelvinagrequeutilizamosvaatenerun8%(enpeso)deácidoacéticoyqueladensidaddelvinagrealatemperaturadelexperimentoes1010kg/ .

(Murcia2012)

a)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCaCO yCH COOHes:

(s)+2 (aq) (g)+ (l)+ (aq)

b)LacantidaddeCaCO contenidaenelhuevoes:

90ghuevo15gcascara100ghuevo

94gCaCO100gcascara

1molCaCO100gCaCO

=0,127molCaCO

ElnúmerodemolesdeCH COOHconsumidoses:

0,127molCaCO 2molCH COOH1molCaCO

=0,254mol

c)RelacionandoCH COOHconvinagre:

0,254molCH COOH60gCH COOH1molCH COOH

100gvinagre8gCH COOH

=190,5gvinagre

Elvolumencorrespondientees:

190,5gvinagre1kgvinagre10 gvinagre

1m vinagre

1010kgvinagre10 Lvinagre1m vinagre

=0,189Lvinagre


8.102.La reaccióndeamoniaco (g)condióxidodecarbono (g)produceurea [ ](dis)yagua(l).Sienelprocesodeobtenciónsehacenreaccionar450gdeamoniacocon800gdedióxidodecarbono:a)Escribalareacciónajustada.b)¿Cuáldelosdosreactivoseselreactivolimitante?c)Calculelamasadeureaqueseformará.d) ¿Quémasa de reactivo quedará sin reaccionar? ¿Qué volumen ocupará el reactivo enexceso,medidoalapresiónde700mmHgy30°C?


a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCO yNH es:

(g)+2 (g) (s)+ (l)

b)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

450gNH1molNH17gNH

=26,4molNH

800gCO1molCO44gCO

=18,2molCO

26,4molNH18,2molCO

=1,5

comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquequedaCO sinreaccionarporloque el es el reactivo limitante que determina la cantidad de NH CO que seobtiene.

c)RelacionandoNH con NH CO:

26,4molNH1mol NH CO

2molNH60g NH CO1mol NH CO

=792g

492molCl71gCl1molCl

=3,50· g

c)RelacionandoNH conCO :

26,4molNH1molCO2molNH

=13,2molCO (reaccionado)

18,2molCO (inicial)–13,2molCO (reaccionado)=5,0molCO (exceso)

5,0molCO44gCO1molCO

=220g (exceso)

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCO sobrantees:

V=5,0mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 30+273 K

700mmHg760mmHg1atm

=135L


8.103.Elsulfatopotásicoesunfertilizantequeseutilizaensuelossalinos.Paracalcular lariqueza en de una muestra de sulfato potásico, se pesan 10,0 g de fertilizante, sedisuelvenenaguayladisoluciónresultanteseenrasaposteriormenteenunmatrazaforadode500mL.Conunapipetadedobleenrasesetoman50,00mLdeestadisoluciónyseañadeunexcesodeácidoperclórico.Despuésde filtrary secarelprecipitado seobtienen1,4321g·depercloratopotásico.a)Escribiryajustarlareacciónquetienelugar.b)Calcularlariquezaen delfertilizante.c)Elcloruropotásicoesotro fertilizantepotásico,másbaratoqueelsulfatopotásicoperoinadecuadoensuelossalinos.Avecessemezcladeformafraudulentaconelsulfatopotásico.ElfraudesepuededetectarfácilmenteutilizandoelmétododeMohr.Así,paracomprobarsisehaañadidocloruropotásicocomo impurezaal fertilizanteyenquecantidad,50mLdelextractoanteriorsevaloranconnitratodeplatadeconcentración0,10mol· ,gastando7,1mLparaprecipitarlosclorurospresentesenladisolución.c)Escribiryajustarlareacciónquetienelugar.d)CalcularelporcentajedeimpurezasdeKCl.

(Galicia2012)

a) La ecuación química correspondiente a la reacción entre sultato potásico (K SO ) yácidoperclórico(HClO )es:

(s)+2 (aq) (aq)+2 (s)

b)RelacionandoHClO conK SO :

500mLdisolucion1,4321gKClO50mLdisolucion

1molKClO138,6gKClO

1molK SO2molKClO

=5,17·10 molK SO

LariquezaenK Odelfertilizantees:

5,17·10 molK SO10,0gfertilizante

1molK O1molK SO

94,2gK O1molK O

100=48,7%

c)Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentrecloruropotásico(KCl)ynitratodeplata(AgNO )es:

KCl(s)+ (aq)AgCl(s)+ (aq)

d)RelacionandoAgNO conKCl:

7,10mLAgNO 0,10M0,10mmolAgNO1mLAgNO 0,10M

1mmolKCl

1mmolAgNO=0,71mmolKCl

500mLdisolucion0,71mmolKCl50mLdisolucion

1molKCl

10 mmolKCl=7,1·10 molKCl

ElporcentajedeKClenelfertilizantees:

7,1·10 molKCl10,0gfertilizante

74,6gKCl1molKCl

100=5,3%


8.104. En la industria electroquímica de obtención de cloro, se usa comomateria primasalmuera (disolución concentrada de cloruro de sodio en agua). Desde el punto de vistaestequiométrico,lareacciónquerepresentaelprocesoeslasiguiente:

2NaCl(aq)+2 (l)2NaOH(aq)+ (g)+ (g)45kgdeNaCldepureza83%(enpeso)sedisuelvenenlacantidadadecuadadeaguaparaobtenerlasalmueraquedebemostratar.Comoresultadodelprocesoseobtienen35,73litrosdedisolucióndeNaOH(aq)cuyariquezaesdel36%enpesoydensidad1,39kg/L.Determina:a)LacantidaddeNaOHobtenida(enkg)b)Elvolumen(enL)decloroobtenido,medidoa25°Cy1atmósferadepresión.c)Elrendimientodelproceso.


a)LamasadeNaOHobtenidaes:

35,73LNaOH36%1,39kgNaOH36%1LNaOH36%

36kgNaOH

100kgNaOH36%=17,9kgNaOH

b)RelacionandoNaOHconCl :

17,9kgNaOH10 gNaOH1kgNaOH

1molNaOH40gNaOH

1molCl2molNaOH

=22,3molCl

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCl es:

V=22,3mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

1atm=5,46·10 L

c)ParacalcularelrendimientodelprocesoesnecesariacalcularpreviamentelacantidaddeNaOHquesedeberíahaberobtenidoapartirdelasalmuera:

45kgNaCl83%83kgNaCl

100kgNaCl83%10 gNaCl1kgNaCl

1molNaCl58,5gNaCl

=638,5molNaCl

638,5molNaCl2molNaOH2molNaCl

40gNaOH1molNaOH

1kgNaOH10 gNaOH

=25,5kgNaOH


η=17,9kgNaOH(exp)25,5kgNaOH(teo)

=70%

8.105. Cierta central térmica utiliza carbón (lignito) como combustible y transforma suenergíaquímicaenenergíaeléctrica.Siunadesuscalderasconsumeenunahora1000kgdelignito,elcualtieneunariquezaencarbonodel80%.a)Calculaloslitrosdeairemedidosa800mmHgdepresióny100°Cquesonnecesariosparaquemaresacantidaddecarbón.Nota:elairecontieneun21%envolumendeoxígeno.b) El lignito utilizado contiene el 7% de azufre, cuya combustión produce otro gasmuycontaminante,dióxidodeazufre(responsabledelalluviaácida).Calculalacantidadenkgdedióxidodeazufrequeseproduceenlacombustióndelos1000kgdelignito,sielrendimientodelaconversióndeazufrea esdel70%.



a)LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelCes:

C(s)+O (g)CO (g)

RelacionandocarbónyO :

1000kglignito10 glignito1kglignito

80gC

100glignito1molC12gC

1molO1molC

=6,67·10 molO

RelacionandoO yaire:

6,67·10 molO 100Laire21LO

=3,17·10 molaire

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelairees:

V=3,17·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 100+273 K

800mmHg760mmHg1atm

=9,22·10 L

b)LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelSes:

S(s)+O (g)SO (g)

RelacionandocarbónySO :

1000kglignito10 glignito1kglignito

7gS

100glignito1molS32gS

1molSO1molS

=2,19·10 molSO

Teniendoencuentaelrendimiento:

2,19·10 molSO64gSO1molSO

70gSO (experimental)100gSO (teorico)

1kgSO10 gSO

= kg

introducciÓnlabor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la comisión de...

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