La guía de estudio para el examen final de Química IV área

I, comprende los ejercicios realizados en cada una de las guías

que por periodo de evaluación entregaron para tener derecho al

examen correspondiente.

A continuación se presentan las guías a desarrollar por si te

falta alguna de ellas.

TERMOQUÍMICA

I. Diseña un sistema termodinámico (diferente al que se vio en clase)

indicando lo que a continuación se te pide:

a) Tipo de sistema:______________ b) Límites o fronteras del sistema: c) Estado inicial del sistema

d) Cambio de sistema e) Proceso

II. El orden en las transformaciones de energía

a) Al encender una lámpara de pilas es:

b) Explica brevemente si es importante “generar” energía y controlar el

“consumo” de energía

III. Marca con un círculo la respuesta correcta, de las siguientes preguntas.

1. Un sistema cerrado es aquel que con sus alrededores no puede

intercambiar: a) energía b) Trabajo c)masa

d) calor e) entropía

QUÍMICA IV ÁREA I CICLO 2014-2015

GUÍA PARA EL EXAMEN FINAL

Guía II° periodo de evaluación

2. Un proceso donde no se aplica ni se libera calor del sistema se dice que es:

a) Isocórico b) Estable c) Adiabático

d) Isotérmico e) Isobárico

3. En una gráfica de presión contra volumen se muestra la expansión reversible de un gas desde el estado inicial hasta el estado final. El

área bajo la curva PV corresponde a:

a) Trabajo b) Calor c)Entropía

d) Temperatura e) Entalpía

4. Aquellas propiedades termodinámicas que solo dependen del estado

inicial y del final y que son independientes de la trayectoria seguida entre sus estados son:

a) De trayectoria b) De estado c) Inexactas

d) De trabajo e) De calor

5. La medida del desorden de las moléculas de un sistema recibe el nombre de.

a) Energía b) Entalpía c) Trabajo

d) Entropía e) Presión

6. En el proceso de congelación del agua: a) la masa cambia b) el volumen se mantiene

constante

c)la entropía

disminuye

d) se efectúa un

proceso adiabático

e) la energía libre es igual

a la entalpía.

7. Si para cierta reacción química se obtiene un valor del Δ S negativo, esto significa que:

a) Las condiciones de

reacción no son

óptimas para que se

efectúe

b) Se requiere de gran

cantidad de energía para

que ocurra

c) Las condiciones

de reacción son

óptimas y ocurre

espontáneamente

d) La reacción química

está en un estado de

equilibrio

e) la reacción química se

efectúa pero con suministro de

trabajo

8. Para la reacción de descomposición térmica del carbonato de calcio se

puede afirmar que:

CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)

a) ΔH y ΔS son

positivas

b) ΔH es positiva y Δ G es

positiva

c) ΔH es positiva

y

ΔG es positiva

d) ΔG siempre es

negativa

e) ΔG siempre es positiva

9. Calcula el Δ H para la reacción 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) si se sabe que: ΔH(f) CO(g) = - 110.5 KJ/mol ΔH(f)CO2(g) = - 393.7 KJ/mol

10.Utilizando la ley de Hess calcula el calor de hidrogenación del etileno para

obtener etano si se sabe que: Pt

CH2=CH2(g) + H2(g) CH3-CH3(g) Δ H=_______

CH2=CH2(g) + H2(g) + 7/2 O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) Δ H= -1696.61

KJ

2CO2(g) + 3H2O(l) CH3-CH3(g) + 7/2 O2(g) Δ H=1559.8 K

11.En una reacción espontánea a cualquier temperatura.

a) Δ G es cero b) Δ G es negativa c) Δ G es positiva

d) Δ G siempre es

igual a Δ H

12. Para la reacción O2(g) + 2Cu(s) 2CuO(s) ¿cuál de los siguientes incisos es correcto?

a) la reacción no es

espontánea

b) la entropía aumenta c) la reacción es

espontánea

d) la entropía se

mantiene constante

e) la entropía disminuye

13.- La variable que no es función de estado, ni propiedad de un sistema

es:

a) la presión b) la energía c) presión y

trabajo

d) el calor e) la temperatura

14.- Un sistema es enfriado y obligado a comprimirse, los valores para Q y

W son:

a) Q(+), W(-) b) Q(-), W(+) c) Q(0), W(-)

d) Q(+), W(+) e) Q(-), W(-)

IV. Problemas de Termoquímica.

1- De acuerdo a las siguientes datos de las ecuaciones termodinámicas:

a) CaO(s) + Cl2(g) CaClO2(s) ΔHºa= -110.9kJ

b) H2O (l) + CaClO2(s) + 2 NaBr(s) 2NaCl + Ca(OH)2(s) + Br2(l) ΔHºb = -60.2 kJ

c) CaO(s) + H2O (l) Ca(OH)2(s) ΔHºc= -65.1 kJ

Calcula el valor de ΔHºreacc. para la siguiente reacción

d) ½ Cl2(g) + Na Br(s) NaCl (s) + ½ Br2(l) ΔHºd = _______ tipo de

reacción________

2.- Calcula el cambio en la energía libre de Gibbs para la siguiente reacción:

2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)

Δ Gº NH3(g) = -16.64 J/mol

Δ Gº N2(g) = 0 kJ/mol

Δ Gº H2(g) = 0 kJ/mol

ΔGº = __________ tipo de reacción________

3.- De acuerdo a las siguientes datos:

NH3(g) ΔHº1= - 46.19 kJ/mol

H2O(g) ΔHº2= - 241.83kJ kJ/mol

Calcula el valor de ΔHº para la reacción

4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)

ΔHºr = __________ tipo de reacción________

3.- Calcula el valor de Δ Sºreacción.; Δ Sºalrededores.; Δ Sºuniverso y rango de

temperatura donde el proceso es espontáneo y no espontáneo de acuerdo a

los siguientes datos; del ejercicio anterior.

Δ Sº NH3(g) = 192.51 J/Kmol

Δ Sº O2(g) = 205.03 J/Kmol

Δ Sº N2(g) = 191.49 J/Kmol

Δ Sº H2O(g) = 188.72 J/Kmol

4.- Interpreta el tipo de reacción efectuada de acuerdo al signo

algebraico de cada una de las funciones termodinámicas calculadas en cada

problema.

5.- Calcula la variación de entalpía de las siguientes ecuaciones

químicas, a partir de las entalpías de enlace (tabla en anexo):

CH2=CH2 + H2 CH3-CH3

Entalpía de enlace promedio (en kJ/mol), medidas en fase gaseosa para

distintos tipos de enlaces.

H- C- C= C= N- N= N= 0- O=

H 436 413 391 463

C 413 348 615 812 292 615 891 351 728

N 391 292 615 891 161 418 945

O 463 351 728 139 498

S 339 259 477

F 563 441 270 185

Cl 432 328 200 203

Br 366 276

I 299 240

Tomado de guías de estudio ENP UNAM

N2H4(l) + O2(g)

N2(g) + 2H2O(g)

Electroquímica

NOTA: se requiere el uso de la tabla periódica y la tabla de los

potenciales estándar de reducción)

I. Seleccione la opción que considere correcta y anótela en el

paréntesis de la izquierda. ( ) Son substancias cuyas soluciones acuosas no conducen la corriente

eléctrica

a) Electrólitos

b) Electrólisis c) Hidrolitos

d) No electrólitos

( ) 96 487 coulombios equivalen a:

a) 1 amperio

b) 1 voltio

c) 1 Faraday d) 1 julio

( ) El electrodo de una pila en el que se lleva a cabo la oxidación se

llama:

a) electrólito

b) anodo

c) celda d) cátodo

( ) De acuerdo con la primera ley de Faraday, la cantidad de sustancia

depositada en un electrodo es proporcional a:

a) la concentración

b) el volumen

c) el peso molecular d) la cantidad de electricidad

( ) Celda que transforma la energía química en eléctrica y viceversa:

a) pila primaria b) acumulador (pila secundaria)

c) semi-pila d) pila electrolítica

II. Anote en el paréntesis la letra E si la fórmula corresponde a un electrólito y N si corresponde a un no electrólito:

( ) Ácido sulfúrico (H2SO4)

( ) Acetona (CH3-CO-CH3) ( ) Azúcar (C12H22O11) ( ) Nitrato de plata (AgNO3) ( ) Hidróxido de sodio (NaOH)

( ) Ácido clorhídrico (HCl)

( ) Ácido bromhídrico (HBr) ( ) Cloruro de sodio ( NaCl) ( ) Alcohol etílico (CH3CH2OH) ( ) Nitrato de potasio (KNO3) ( ) Benceno (C6H6)

III. Realiza un esquema de una celda electrolítica:

1) Dibuja e indica el nombre de cada una de las partes que constituyen

una celda electrolítica de LiF para obtener Li(s) y F2(g); así como la ecuación de oxidación y reducción.

2) Elabora un dibujo de una celda electroquímica (pila con electrodos de

potasio y mercurio); escribe en el paréntesis de la izquierda la letra que corresponda a cada una de las partes de la celda electroquímica:

( ) electrólito ( ) semicelda de reducción

( ) puente salino

( ) ánodo ( ) ecuación de oxidación

( ) flujo de electrones ( ) semicelda de oxidación

( ) voltímetro

( ) cátodo ( ) ecuación de reducción ( ) nomenclatura de la pila

IV. Resuelva los siguientes problemas:

1) Realice las siguientes conversiones:

a) 580 colombios en Faraday b) 4x1010 electrones en colombios

c) 0.65 Faraday en colombios

d) 85 amperio-minutos en colombios e) 8500 colombios en amperio-horas

2) Se pasa una corriente de 15 amperios a través de una disolución de cloruro de cromo (CrCl3) durante medio hora. ¿Cuántos gramos de

cromo (Cr) se producen y cuántos litro de cloro (Cl2) gaseoso se obtienen en condiciones normarles de temperatura y presión?

3) Se pasa una corriente de 5 amperios a través de una disolución de HNO3 durante 8 minuto, ¿cuántas moles de H2 y O2 gaseosos,

respectivamente, se habrán formado?

4) Calcule la fuerza electromotriz o potencial de reacción (Eº) para la siguiente reacción:

Mn0 + Zn2+ Zn0 + Mn2+

Si las reacciones iónicas parciales de oxidación son las siguientes:

Zn0 Zn2+ + 2e- Eº Zn/Zn2+= 0.76 V

Mg0 Mg2+ +2e- Eº Mg/Mg2+= 1.29V

Eº de la reacción = __________ V

5) Indica en qué sentido las siguientes reacciones químicas pueden ser

espontáneas, el nombre de los productos y reactivos y el balanceo de la ecuación por el método de óxido reducción.

a) Cr + H3PO3 _________CrPO3 +H2

b) Hg + Fe(NO3)2 ______ Hg(NO3)2 + Fe

c) CoSO3 + Al _______Al2(SO3)3 + Co

6) Indica que elemento se reduce y cual se oxida en las siguientes pilas.

a) Cr/ Cr3+ // Cu+2 / Cu

b) zinc y niquel.

c) Ag+2 / Agº //Snº / Sn+2

7)Menciona el fundamento de las pilas secas, alcalinas y recargables (acumulador) y pilas combustible.

8) Menciona el uso la diferencia entre: electrólisis, electro chapeado y

anodizado.

9) En la clase de laboratorio de Química IV por error, se derramó sobre

tu bata una disolución de permanganato de potasio, la cual es morada.

Conociendo los potenciales estándar de reducción MnO4/Mn2+ es incoloro

¿cuál de las siguientes sustancias utilizarías para desmanchar tu bata?

a) Un trozo de oro Eº= Au3+/Au= 1.41 V

b) Disolución de sulfato de cerio III Eº Ce4+/Ce3+ = 1.61 V c) Disolución de cloruro de cobalto II Eº Co3+/Co2+=1.81 V

d) Disolución de flúor de sodio Eº F2/F- = 2.28V

e) Disolución de tiosulfato de sodio Eº H2SO4 / S2O32- = 1.61 V

10) Calcula la fuerza electromotriz (Eº) para la siguiente pila Al y Mg.

11) Cual es la cantidad de colombios para obtener 2 gramos de metal

de los siguientes ejemplos.

a) Fe a partir de Fe2SO4)3

b) Mercurio a partir de Nitrato de mercurio II

c) Sodio a partir de Na 3PO4 d) Calcio a partir de Na2SO3

12) Cantidad de electricidad necesaria para depositar un mol Feº a

patir de Fe2(SO4)3

13) Dibuja y escribe en el paréntesis de la izquierda la letra que

corresponda a cada una de las partes de la celda electroquímica. Pila de

Pb , PbO2 y su electrolito es H2SO4 ;al descargarse la pila forma PbSO4

( ) Electrolito

( ) Puente salino

( ) Ánodo

( ) Interruptor

( ) Dirección de los electrones

( ) Semicelda de oxidación

( ) Semicelda de reducción

( ) Cátodo

Reacción de oxidación_____________ y reducción________________

Voltaje generado__________________

14. Mediante un esquema explica el proceso de corrosión de los metales

(indicando con ecuaciones químicas el proceso de óxido reducción). Y

explica cuál es su impacto económico y social.

15. Hoy en día la corrosión destruye cada año la cuarta parte de la

producción de aceros. La contaminación de las grandes ciudades, agua

de lluvia y el agua de mar son sus principales agentes. Explica por lo

menos 3 procesos que se empleen industrialmente para evitar la

corrosión.

Velocidad de Reacción y Equilibrio Químico

1.- Si se considera disolver azúcar en agua como un tipo sencillo de

reacción química, ¿qué proceso es el más rápido: disolver con agitación

en un vaso de agua de 10 g de a) cristales grandes de azúcar? b)

terrones de azúcar? c) azúcar granulada? d) azúcar refinada?

2.- Explica la diferencia entre los siguientes términos: energía de

activación, estado de transición y complejo activado.

3.- Para la siguiente reacción química 2NO(g) + H2(g) N2O(g) + H2O(g)

se han medido experimentalmente los siguientes datos:

Experimento [NO(g)]inicial [H2(g)] inicial V reacción

1 6.4 x 10-3 M 2.2 x 10-3 M 2.6 x 10-5 M/s

2 12.8 x 10-3 M 2.2 x 10-3 M 1.0 x 10-4 Ms-1

3 6.4 x 10-3 M 4.5 x 10-3 M 5.1 x 10-5 M/s

Determina la expresión para la ley de velocidad y el valor de la

constante de velocidad.

3ª.- Cuál es la relación de la velocidad de descomposición del NO2 con

la velocidad de formación de O2 de acuerdo a la siguiente reacción:

2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)

a) V reacción= -1 ∆[NO(g)]

2 t

b) V reacción= ∆[O2(g)]

t

c) -1 ∆[NO(g)] = ∆[O2(g)]

2 t t

d) La velocidad de descomposición del NO2 es el doble que la formación del O2

4.- A cierta temperatura una reacción química tiene una constante de

equilibrio K=1. Indica si los siguientes enunciados son falsos o

verdaderos y explica por qué.

a) La entalpía y la entropía de la reacción son 0.

b) El cambio en la energía de Gibbs de la reacción es 0. c) La entalpía y la entropía de la reacción tienen el mismo signo.

5.- Una reacción química entre las sustancias A y B es de segundo orden

con respecto a B. ¿Cuál de las siguientes leyes de velocidad no puede

ser correcta?

a) V=kA3B2

b) V=kB2

c) V=kAB

d) V=kA2B2

6.- El aumento de la temperatura produce un incremento en la velocidad

de reacción de la mayoría de las reacciones químicas,

¿esto se debe al aumento de cuál(es) de los siguientes factores? (Puede

ser I, II, ambos o ninguno de los dos)

I El número de choques producidos en un tiempo determinado.

II La energía de cada choque.

7.- Una de las formas de producir hidrógeno gaseosos en el laboratorio

es por medio de la reacción del zinc con ácido clorhídrico, ¿cuál de las

siguientes combinaciones producirá hidrógeno a mayor velocidad?

a) Un trozo de 1 g de Zn con 100 ml de HCl 1M

b) Un trozo de 1 g de Zn con 100 ml de HCl 3M c) Un gramo de Zn en polvo con 100 ml de HCl 1M

d) Un gramo de Zn en polvo con 100 ml de HCl 3M

8.- La reacción entre el NO y el H2, es de segundo orden con respecto al

NO y de primer orden con respecto al H2, ¿cuál de las siguientes

afirmaciones es verdadera?

a) Duplicar la concentración de NO tendrá más efecto sobre la

velocidad de reacción que duplicar la concentración de H2 b) Duplicar la concentración de H2 tendrá más efecto sobre la

velocidad de reacción que duplicar la concentración de NO. c) Duplicar la concentración de H2 tendrá el mismo efecto sobre la

velocidad de reacción que duplicar la concentración de NO. d) El efecto sobre la velocidad de reacción de duplicar las

concentraciones de NO o de H2 no se puede predecir con esta

información.

9.- ¿Qué efecto tiene un catalizador sobre a)la entalpía de reacción? b)

la energía de los reactivos? c) el estado de transición?

10.- La oxidación de NO a NO2 es un proceso exotérmico.

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

Predice el efecto de cada uno de los siguientes cambios sobre la posición de equilibrio:

a) Adición de más oxígeno

b) Aumento de la presión c) Disminución de la temperatura

d) Adición de más NO2

11.- Cuando una corriente de hidrógeno gaseoso se hace pasar sobre Fe3O4, se forman Fe y H2O. Cuando una corriente de vapor de agua

circula sobre Fe metálico se forman Fe3O4 y H2. Usando el principio de Le Chatelier explica: ¿por qué la reacción ocurre en una dirección en un

caso, pero en dirección inversa en el otro?

12.- Cuando se hidrogenan hidrocarburos aromáticos se utiliza como catalizador platino sólido. Se ha observado que la extensión limitada del

área superficial del platino en general da como resultado que no se consiga cambiar la velocidad y por lo tanto modificar las concentraciones

del hidrógeno y de los hidrocarburos, ¿cuál es el orden de esta reacción?

Para una reacción cuya velocidad es independiente de la concentración ¿cómo se podría controlar la velocidad?

13.- La siguiente reacción entre el hidrógeno y el azufre es exotérmica.

H2(g) + S(g) H2S(g)

¿Cuál de los siguientes factores aumentará la velocidad de esta

reacción? a) Disminución de la temperatura

b) Disminución del volumen del recipiente c) Agregar más cantidad de azufre

d) Eliminación del H2S(g) formado

14.- La reacción entre los iones I1- y S2O82- es de primer orden con

respecto a cada reactivo y se lleva a cabo de acuerdo a la siguiente ecuación:

S2O8

2- + 3I1- 2SO42- + I3

1-

¿cómo se modificará la velocidad de la reacción al duplicar las

concentraciones de los iones I1- y S2O82-?

a) Duplicar la concentración de S2O82- afectará más que duplicar la

concentración de I1-.

b) Duplicar la concentración de I1-. afectará más que duplicar la concentración de S2O8

2-

c) El cambio de la velocidad de la reacción será el mismo cuando se duplique la concentración de I1 o de S2O8

2-

d) No se pueden extraer conclusiones acerca de la variación de la velocidad de la reacción a partir de esta información.

15.- Cuando se produce SO3 de acuerdo con el siguiente proceso en equilibrio se libera energía por medio del calor

. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

¿Cuál de las siguientes modificaciones producirá un aumento de la

cantidad de SO3 en el equilibrio? a) Aumentar la temperatura

b) Aumentar la presión c) Agregar un catalizador

d) Eliminar O2

16.- Cuando una reacción alcanza el equilibrio: a) Se detiene completamente

b) La constante de equilibrio es igual a uno

c) Las concentraciones de los reactivos y productos varían muy lentamente

d) Los productos y los reactivos se forman a igual velocidad

17.- La reacción de formación del sulfuro de cobre (I) es :

2Cu(s) + S(s) Cu2S(s)

tiene una entalpía de reacción y energía de Gibbs de reacción negativas y una entropía de reacción positiva. a)En el equilibrio ¿predominan los

reactivos o los productos?, ¿por qué? b)¿Qué se le debe hacer al sistema para producir más sulfuro de cobre (I)?

18.- El amoniaco se obtiene comercialmente por medio del proceso

Haber.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Hº=-96kJ

El rendimiento del amoniaco en el equilibrio se puede aumentar:

a) Agregando un catalizador

b) Aumentando la temperatura c) Aumentando la presión

d) Eliminando H2

19.- Para cierta reacción química se determinó que la ley de velocidad es V=kA 2, explicar qué le ocurre a la velocidad de reacción cuando: a)

se triplica la concentración de A, y b) se reduce a la mitad la

concentración de A.

20.- La ley de velocidad V=kA 2B se determinó experimentalmente

para cierta reacción química, ¿qué le ocurre a la velocidad de reacción si

la concentración de A se duplica y la de B se reduce a la mitad?

21.- Para cada una de las siguientes leyes de velocidad indica el orden de reacción respecto a cada reactivo y el orden de reacción total:

a) V=kAC2

b) V=kA

c) V=kA3B2

d) V=k

22.- La reacción entre el NO y el O2 es de segundo orden con respecto al

óxido de nitrógeno (II) y de primer orden con respecto al oxígeno. a) Escribe la ley de velocidad y determina el orden total para esta reacción.

b) Explica cómo se modificará la velocidad de reacción al duplicar la

concentración de NO. c) Teniendo en cuenta que esta reacción es exotérmica, dibuja un diagrama Energía vs. Tiempo en el que se

representen las energías relativas de los reactivos, los productos, la energía de activación y la entalpía de reacción.

23.- Las altas temperaturas en una máquina de combustión interna

favorecen la producción de óxido nítrico, que al ser expulsado a la atmósfera reacciona con el oxígeno produciendo dióxido de nitrógeno de

acuerdo a la siguiente ecuación:

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

Usando la teoría de colisiones, responde las siguientes preguntas: a) ¿Por qué la teoría de colisiones predice que esta ecuación es imposible

que ocurra en un paso? b) El mecanismo de reacción propuesto para esta reacción es:

Paso 1: NO(g)+O2(g) NO3(g) (rápido)

Paso 2: NO3(g) + NO(g) 2NO2 (lento)

c) ¿Cuál es el paso determinante para esta reacción?, ¿por qué la concentración del oxígeno gaseoso tiene un efecto pequeño sobre la

velocidad de reacción total?

EQUILIBRIO QUÍMICO Y LE CHATELIER

I. En el paréntesis de la izquierda escriba la letra de la opción que

considere correcta ( ) Un sistema está en equilibrio químico cuando:

a) obtenemos la misma masa de productos y reactivos b) el sistema se desplaza automáticamente

c) la reacción es irreversible d) las velocidades de reacción en ambos sentidos son iguales

e) utilizamos catalizadores

( ) Los factores que afectan el equilibrio químico son: a) presión, calor, volumen

b) energía libre de Gibss, temperatura c) presión, volumen, temperatura

d) presión, calor, catalizador e) presión, concentración, temperatura

( ) A cuál de las siguientes reacciones corresponde la expresión del equilibrio químico siguiente:

K =

a) 2 NH3 N2 + 3 H2 b) N2 + 3 H2 2 NH3

c) 1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 d) NH3

1/2 N2 + 3/2H2

e) N2 + H2 NH3

( ) ¿Cuál es la constante de equilibrio para la reacción: N2O4(g) 2 NO2(g)

Si en el equilibrio la concentración de N2O4 es de 4X10-2 mol /l y la concentración de NO2 es 2X10-2 mol/l?

NH32

N2 H23

( ) Para el sistema en equilibrio: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) + calor,

un aumento en la temperatura a presión constante: a) aumenta la concentración de SO3

b) disminuye la velocidad de la reacción directa c) aumenta la concentración de SO2

d) disminuye la velocidad de la reacción inversa

e) detiene la reacción

b) Escriba la expresión de la constante de equilibrio químico para cada una de las siguientes reacciones:

a) mA + nB eX + zD

b) CaCO3 CaO + CO2 c) Zn + CO2 ZnO + CO

d) N2 + 3 H2 2 NH3 e) 2 SO2 + O2 2 SO3

f) 2 NO2 N2O4 c) Resuelva los siguientes problemas:

1) Calcule la constante de equilibrio para la reacción: CO2(g) + H2 CO(g) + H2O(g)

A una temperatura de 200ºC, las concentraciones en el equilibrio son:

CO2=1.17 moles/l H2=1.17 moles/l

CO=1.33x10-3 moles/l

H2O=1.33x10-3 moles/l

2) Calcule la constante de equilibrio químico para la reacción: H2(g) + I2(g) 2 HI(g)

Si a una temperatura de 400ºC, las concentraciones en el equilibrio son:

H2=8.62x10-4 moles/l

I2=2.63x10-3 moles/l

HI=1.02 x10-2 moles/l

3) A 55ºC, la constante de equilibrio para la reacción: 2 NO2(g) N2O4(g) es de 1.15

¿Cuál es la concentración de N2O4 presente en el equilibrio con 0.5 mol/l de NO2?

4) La constante de equilibrio para la reacción:

N2(g) + O2(g) 2 NO(g)

Es de 1x10-4 a 3000ºC. Calcule las concentraciones en el equilibrio, cuando en un reactor de 3 litros se coloca una mezcla de 1.2 moles

de N2 e igual cantidad de O2 y se deja alcanza su equilibrio a 3000ºC.

d) Aplicando el principio de Le Chatelier, indique hacia qué sentido se

desplaza la reacción, al efectuar los siguientes cambios sobre el equilibrio químico de las reacciones siguientes:

a) aumento en la temperatura

b) disminución de la temperatura c) aumento de la presión

d) disminución de la presión e) aumento de la concentración de la sustancia subrayada

Nota: si la reacción se desplaza hacia la derecha, indica que se favorece el sentido →. Si la reacción se desplaza hacia la izquierda,

indica que se favorece el sentido ← .

1) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + calor

a) ___________________________

b) ___________________________ c) ___________________________

d) ___________________________ e) ___________________________

2) 3O2(g) + 64.8 kcal 2O3(g) a) _____________________

b) _____________________

c) _____________________ d) _____________________

e) _____________________

3) 3C2H2(g) C6H6(g) + calor

a) ___________________________ b) ___________________________

c) ___________________________ d) ___________________________

e) ___________________________

4) 2SO2(g) +O2(g) 2 SO3(g)

a) ______________________ b) ______________________

c) _____________________ d) ______________________

e) _____________________

ÁCIDOS Y BASES

I. Seleccione la opción correcta y anótela en los paréntesis en blanco.

1) Sustancia capaz de donar protones

2) Sustancia capaz de recibir un par electrónico 3) Sustancia que en solución acuosa forma iones OH-

4) Sustancia que en solución acuosa forma iones H3O+

5) Sustancia capaz de recibir protones

6) Sustancia capaz de ceder un par electrónico

( ) Acido de Lewis

( ) Base de Brönsted-Lowry

( ) Base de Arrhenius

( ) Base de Lewis

( ) Acido de Brönsted-Lowry

II. Relacione las siguientes columnas:

( ) OH- 1. Base de Brönsted-

Lowry

( ) H+ 2. Acido de Lewis

( ) NH4+ 3. Acido de Brönsted-

Lowry

( ) HNO3 4. Base de Arrhenius

( ) LiOH 5. Base de Lewis

( )

Fe+++

6. Acido de Arrhenius

( ) H2O

( ) AlCl3

( ) HCl

( ) NH3

( ) Cl-

III. En los espacios correspondientes, escriba la respuesta correcta a las siguientes cuestiones:

1) Si una solución tiene una concentración de iones OH-

=3.2x10-4 mol/l su concentración de iones H3O+ será igual a:

____________________

2) Si el pH de una solución es 5, su H3O+ es igual a ___________ y su

OH- es igual a ____________.

3) La concentración de iones H3O+ de una solución es de 1x10-6 M.

Determine su pH ___________ y su pOH ___________

4) Si una sustancia tiene un pH=3, su pOH será igual a __________ 5) Si una solución tiene un pH menor de 7, es ______________

6) Si una solución tiene un pH mayor de 7, es ______________

IV. Resuelva los siguientes problemas:

1) Calcule el pH de una solución cuya concentración de iones hidronio H3O

+ es igual a 0.0000583 mol/l

2) Calcule el pH de una solución cuya concentración de iones hidronio

H3O+ es igual a 6.3x10-2 moles/l

3) La concentración de iones oxidrilo en una solución es de 10-2 moles/L.

Calcule la concentración molar de iones H+, el pH y el pOH de la

solución.

4) Calcule el pH de una solución que contiene 3.42g de ácido sulfúrico por litro de solución

5) Encuentre el pH y el pOH de la soluciones cuyas concentraciones son las siguientes, su poniendo que la ionización es completa:

a) H+=1x10-10 moles/l

b) H+=0.00045 moles/l

c) OH-=0.0016 M

6) Encuentre las concentraciones molares de los iones H+ para las

siguientes soluciones, suyos pH son:

a) pH=9.2 b) pH=5.5

c) pH=3 7) Si una solución de hidróxido de aluminio IM con fenolftaleina, se le

adiciona

una solución de un ácido clorhídrico ; ¿Qué le sucede al valor de pH,

pOH, H+ y -OH conforme se le agrega el ácido?; El indicador cómo se

comporta. ¿Con indicador tornasol y el indicador universal sería los

mismos cambios?.

8) El análisis de una muestra de miel da como resultado que la

concentración de iones OH- es de 5x 10-9 mol/L. Esto significa que la

muestra tiene un pH:

a) ácido igual a 5

b) básico igual a 7.30

c) ácido igual a 6.70

d) básico igual a 8.0

V. Clasifica los siguientes enunciados en falso (f) o verdadero (v)

a) una disolución cuyo pOH es 10, es ácida

b) el pH aumenta a medida que aumenta la concentración de iones

hidronio

c) una disolución cuya concentración de iones H+ sea 1x10 -5 tiene

un pOH

igual a 9

d) Kw= H+ -OH = 1x10-14 y pH+pOH=14

e) Son ejemplos de electrolitos fuertes las sustancias que se disocian

(ionizan) completamente.

g) El valor de la constante de ionización ( producto iónico )del agua es

igual a 1 x 10 14

h) La escala de pH representa la fuerza de los ácidos y la Ka representa

la concentración del ácido.

VI. Si al disolverse un ácido en agua la disociación es total, se dice que

el ácido es:

a) pH = 6 b) fuerte

c) débil d) muy fuerte.

VII Para la siguiente reacción H2CO3 H2O H3O+ + HCO3

- cuál es par

ácido base conjugado del ácido carbónico:

VIII. Al analizar cinco muestras de alimentos enlatados se obtuvieron

los siguientes resultados de acidez. ¿Cuál muestra de alimento contiene

mayor concentración de iones [H+]? Justifica tu respuesta

Muestra Acidez

1 pOH= 1

2 [H+]= 1 x 10 -

2

3 pH = 5

4 [H+]= 1 x 10 -

4

5 [H+]= 1 x 10 -

9

IX. Clasifica las siguientes sustancias en ácidos y bases indicando que

teoría la explica mejor: GaF3 Ca(OH)2(ac), H3O+, H2CO3(ac),

NH3, BF3, H3O+, NH2- ; HCOOH F-1 Na+1

X. Completa las siguientes tablas:

La constante de ionización indica la fuerza de un ácido; a mayor valor de

Ka, más fuerte es el ácido. Un ácido débil tiene una tendencia menor a

disociarse y por lo tanto el valor de Ka será pequeño.Investiga La

constante de acidez y/o basicidad de los siguientes compuestos para

determinar La fuerza del ácido y/o base.

Intervalos de Ka para clasificar ácidos:

Muy fuerte Ka mayor de 1 x 103

Fuerte Ka entre de 1 x 102 y 1 x 10-2

Débil Ka entre de 1 x 10-3 y 1 x 10-7

Muy débil Ka menor de 1 x 10-7

Considera los mismos princípios que se aplicaron para los ácidos en las

bases investigando Kb (constante de basicidad)

TABLA 1

Fórmula Nombre Fuerza

del

ác.y/o

base

Ác.

Mono,

di,

polipróti

co

Ecuación de disociación parcial

y total

Ác. acético

Hidróxido de

sodio

Amoniaco

Hidróxido de

amonio

Ác. nítrico

Ác, carbónico

Ác. sulfúrico

Hidróxido de

potasio

Hidróxido de

aluminio

Ác. nitroso

Ác.

Hipocloroso

Para la tabla 2 considera los siguientes criterios:

La sal será neutra si proviene de la reacción entre un ácido fuerte con

una base fuerte.

La sal será ácida si proviene de la reacción entre un ácido fuerte con

una base débil.

La sal será básica si proviene de la reacción entre un ácido débil con

una base fuerte.

Si proviene de dos sustancias débiles será ácida y la Ka es mayor

que Kb y básica si la Kb es mayor que la Ka.

TABLA 2

Fórmula Nombre Tipo de

compuesto

Indicar si es

una sustancia

ácida, básica

y/o neutra.

LiHSO3

KCl

Na2CO3

NH4Cl

MgO

Cl2O7

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

I. Realiza la configuración electrónica y gráfica de (Kernerl) para los siguientes elementos indicando El periodo, grupo y electrones de valencia y

sus principales estados de oxidación

Cs, Mg+2, Cr, Ag, In, C-4, Si, P, O-2, I+3 II . Escribe dentro del paréntesis el nombre del científico y/o concepto que

define.

( ) En un átomo, cuando los electrones se

introducen dentro de los orbitales atómicos, ellos ocuparán el

orbital con menor energía al de mayor energía.

( ) Postuló la cuantización de la energía

( ) En un átomo no pueden existir dos electrones

con sus cuatro números cuánticos iguales

( ) n,l,m,s

( ) Es una función matemática que describe el

estado de un electrón en un átomo

( ) Propiedades de los elementos que están en

función de la variación de la estructura electrónica de los átomos.

( ) El acomodo de electrones en orbitales

degenerados será de tal forma que su multiplicidad sea máxima.

( ) Es imposible conocer en forma exacta y

simultánea la posición y el momento del electrón

( ) Propiedad que tiene un átomo de atraer

electrones hacia él en un enlace químico; y aumenta hacia la

derecha en un periodo y hacia arriba en un grupo de la tabla

periódica.

( ) Comportamiento de dualidad onda-partícula

1.- Para la configuración electrónica del 16X8 el nivel de valencia es:

2.- La forma de los orbitales atómicos queda determinada por:

3.- Identifica al elemento químico e indica el periodo, electrones de valencia y

el grupo al que pertenece cada uno de acuerdo a su configuración electrónica.

a) 1s22s2 b) [

54Xe ]6s24f2

c) 1s2s22p63s23p6 d) 1s22s22p63s23p5 e) [ Ar ] 4s2 3d9

f) [ Rn ]7s2 5f14 6d5 g) [ Kr ] 5s2 4d10 5p4

4.- Desarrolla la configuración electrónica (gráfica y simbólica) de los

siguientes elementos:

a. 37Rb b. 24Cr+6

c. 15P d. 10Ne e. 90Th

f. 17Cl-1 5.- Indica para cada elemento del ejercicio anterior; periodo, grupo,

electrones de valencia, bloque en la tabla periódica, tipo de elemento,

principales estados de oxidación.

6. ¿Cuál de los siguientes elementos trabaja normalmente con un número de

oxidación de ( – 1)?

a) 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6

b) 1s2, 2s2, 2p6, 3s1

c) 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5

d) 1s2, 2s2

e) 1s2, 2s2, 2p1

7. El orden correcto de llenado de las sub -capas electrónicas siguientes

3d, 4s, 5p, 3s, 4f, 3p, 5s, es: _________________________

8. Los electrones de valencia en el átomo de azufre con configuración

electrónica de

1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 son:_______

9. ¿Cuál es el número total de orbitales asociados al número cuántico principal n=5?_____

10. Grupo de la tabla periódica donde se encuentran los elementos con

configuración electrónica para su electrón diferencial ns2 np1

11.- Hablando con respecto al nivel 4 de de energía:

a) Tiene ________tipos orbitales

b) Tiene _______ orbitales totales

c) El número total de electrones en este nivel son_________ n

12.-Los gases nobles tienen una configuración externa totalmente ocupada,

tal como

a) ns1np6

b) ns2

c) ns2np5

d) ns2np6

Química Orgánica

1) Escribe la fórmula semidesarrollada y taquigráfica para el siguiente compuesto: a) 5-ter-butil-3-etil-2-isopropil-4,6-dimetil-2-nonano

b)5-sec-butil-6-butil-1,3-ciclohexadieno

1ª) Escribe las características del hidrocarburo del ejercicio anterior

a) tipo de cadena

b) hibridación c) No. De enlaces sigma y pi d) forma espacial

e) tipo de hidrocarburo f) ángulo de enlace

g) fórmula molecular h) grado de saturación

2) Escribe un compuesto cíclico (de 8 átomos de carbono y un doble

enlace en el ciclo) con tres sustituyentes (isopropil, sec-butilo y ter-hexil). Fórmula semidesarrollada y taquigráfica.

2ª) Escribe las características del hidrocarburo.

3) Indica en la fórmula del compuesto del ejercicio uno y dos, donde se

encuentra un carbono 1º,2º,3º y 4º.

4) Los siguientes nombres corresponden a un mismo compuesto, ¿cuál es el

nombre correcto?.

a) 6 metil-2,4,6 trietil 2 hepteno b) 2,6 dimetil- 2,4 dietil 5 octeno c) 6,6 dimetil – 2,4 dietil 2 octeno

d) 5-etil,3,7,7 trimetil – 3- noneno

5) Menciona cuales son las principales fracciones del petróleo, indicando sus propiedades físicas y sus aplicaciones.

6) En qué se fundamente la calidad del petróleo

7) Explica brevemente los procesos de refinamiento del petróleo.

Isomerización

Alquilación

Reformación catalítica

Cracking

8) Indica el nombre de los siguientes hidrocarburos, así como sus

características (pregunta 1ª)

CH3 CH2-CH3

I I

CH3-CH2 – C -- CH-CH=CH-CH3

I

C-CH3

II

CH3

CH3

Grupos Funcionales

1) Escribe la fórmula de los siguientes compuestos, enmarca el grupo funcional y

subraya las características de prefijo y/o terminación empleados para nombrarlos.

2-bromo-3-ter-butil-4-oxo-hexanal

éter isobutil, neopentílico

alcohol sec-hexílico

propanoato de ter-butilo

3-sec-butil-4-formil-2-hidroxi-hexanamida

nonanona

ác.o-metil benzóico

Fenil, ciclo pentil amina

bromuro de propanoilo

1,1,2,2 tetrafloruro de propilo

2) Clasifica los siguientes compuestos en electrofílicos y nucleofílicos

CN -

NO2 +

I-

CH3COO-

N(CH3)3)+

H3O+

3) Realiza la ruptura hemolítica y heterolítica de los siguientes ejemplos, indicando

el nombre de la partícula obtenida.

CH3-CH2-CH2:Cl

4) Darle el nombre a las siguientes fórmulas químicas, de acuerdo a las reglas de

nomenclatura de la IUPAC.

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Reacciones Químicas Orgánicas

5. Completa y clasifica las siguientes reacciones en orden general y

específico de acuerdo al proceso químico realizado.

Reacción Clasificación

General

Clasificación

específica

Ejemplo

H2SO4+NaOH Na2SO4 + H2O

Doble sustitución Neutralización

CH3-CH(CH3)CH3+ Br2 hv

(CH3)2C=CH2 + HBr peróxido

CH3-CH2-CH2-Cl H+ + HCl

CH3-CH2-CH2-COOH + CH3-OH H+

CH3-CH(OH )CH2 CH3+ KMnO4

6. Completa las siguientes reacciones e indica el tipo de reacción química

efectuada:

a) cloración del tolueno:

b) combustión del butano

c) hidratación del 2-metil-1-penteno

d) ozonólisis con DMSO del 2-metil-1-propeno:

e) deshidratación del ciclo pentanol en H+/140ºC:

f) Identificación del propanal con reactivo de Tollens:

g) Prueba de Bayer para 2-metilpropeno:

h) Obtención de 2-cloro-2-isopropil-hexano:

i) Dibuja el isómero y/o identifica los pares de compuestos isoméricos, indicando el nombre de cada compuesto y a qué tipo de isómeros

pertenecen. Ejemplo:

Isómeros

Primer compuesto Segundo compuesto Comparación

CH3-CH2-CH2-CH3

CH3-CH-CH3

CH3

Butanol

óptico

CH3-CH2-NH2

CH3-NH-CH3

CH3-O-CH3

Etanol

Iso. función

D-glucosa

L-glucosa

Is.óptico

CH3-CH-CH2-CH3

OH

HO-C-CH2-CH2-CH3

O

CH3-CH2-CH2-C-O-CH3

O

CH3-CH2-C-O-CH3

O

CH3-CH2-C-CH3

O

Is.

geométrico