QUÍMICA

Solución Examen Febrero Curso 2011-12

CUESTIONES 1.- ¿A qué temperatura debe enfriarse una muestra de nitrógeno de 900 mL de volumen a 25 ºC, para que su volumen se reduzca hasta 350 mL?. Razone, detalladamente, su respuesta y cite la Ley que se aplica. Solución: Ley de Charles → Vi / Vf = Ti / Tf T= Temperatura ºKelvin; → 25 ºC + 273 = 298 ºKelvin Aplicando dicha Ley, tendremos:

350 mL . 298 K / 900 mL = Tf ;

Tf = 116 K = -157 ºC Tf = T K – 273 = - 157ºC 2.- Al analizar químicamente 2,5 g de un compuesto, se ha observado que en el mismo se encuentran 0,9 g de Calcio y 1,6 g de Cloro. ¿Cuál es la fórmula empírica de dicho compuesto? (Datos: Pesos atómicos: Cl = 35,5 y Ca = 40,1) Solución: El peso atómico del Cloro es 35,5, por lo tanto, en los 1,6 g de cloro habrá un número de mol igual a:

1,6 g / 35,5 = 0,0451 mol de cloro El peso atómico del Calcio es 40,1, por lo tanto, en los 0,9 g de calcio habrá un número de mol igual a:

0,9 g / 40,1 = 0,0224 mol de calcio

La relación existente entre ambos nº de mol es:

0,0451 / 0,0224 = 2 / 1 Es decir, por cada mol de Ca en dicho compuesto existirán 2 mol de cloro. Por tanto, la fórmula empírica del compuesto analizado será: Cl2Ca o CaCl2

3.- El hidrógeno y el oxígeno gaseoso se combinan para formar vapor de agua en la relación de 2 V de hidrógeno: 1 V de oxígeno: 2 V de agua. Para obtener

10 litros de vapor de agua, ¿qué volumen de hidrógeno y oxígeno gaseoso se han de combinar? Razonar, detalladamente, la respuesta y citar la Ley que aplica. Solución: Aplicamos le ley de volúmenes de combinación (sólo para especies químicas gaseosas que se hallan en las mismas condiciones de P y T).

2 V de hidrógeno / 2 V de agua = X L de hidrógeno / 10 L de agua

X = 10 L de hidrógeno

1 V de oxígeno / 2 V de agua = X L de oxígeno / 10 L de agua

X = 5 L de oxígeno 4.- a) Escribir las configuraciones de valencia de los siguientes elementos: a) C (Z= 6), b) F (Z= 9), c) Al (Z= 13), d) K (Z= 19). b) Indicar sus características de metales o no metales. c) Escribir, de cada uno de ellos, los iones más estables que podrían formar. Solución: a) a) C (Z= 6) 1s2 2s2p2 ext: s2p2

b) F (Z= 9) 1s2 2s2p5 ext: s2p5

c) Al (Z= 13) 1s2 2s2p63s2p1 ext: s2p1

d) K (Z= 19) 1s2 2s2p63s2p64s1 ext: s1

b) y c)

De acuerdo con sus configuraciones más externas o de valencia (marcadas a la derecha), el elemento C, sin ninguna tendencia a ceder electrones, sino más bien a compartir, será un NO Metal, que NO da iones estables.

El F tiene tendencia a captar electrones para adquirir configuración estable de gas noble (s2p6). Es, pues, un No metal que da iones estables: F-

El Al tiene tendencia a perder los tres electrones de valencia. Será un Metal y drá iones Al3+

El K tiene gran tendencia a perder el electrón solitario del último nivel. Será un Metal muy electropositivo y sus iones, K+, serán muy estables.

PROBLEMA 1.- A una temperatura próxima a los 400 ºC, se mezclan 0,062 mol de H2 y 0,042 mol de I2. Al establecerse el equilibrio se forman 0,076 mol de HI. Calcular: a) la constante de equilibrio Kc, b) el número de mol de HI que se formarán al mezclar, a la misma temperatura, 0,08 mol de I2 con 0,08 mol de H2. Solución: H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g)

Cantidad inicial: 0,062 mol 0,042 mol 0 mol Cantidad Equil. (0,062 – x) mol (0,042 – x) mol 2x mol Como conocemos el valor de “2x” (por el enunciado) que es 0,076 mol, podemos calcular las concentraciones en el equilibrio, que serán:

Cantidad de H2 = 0,062 – 0,038 = 0,024 mol Cantidad de I2 = 0,042 – 0,038 = 0,004 mol

a) Calcular Kc

Kc = [HI]2 / [I2] [H2]

[HI] = 2x / V = 0,076 / 10 L [I2] = 0,004 / V = 0,004 / 10 L [H2] = 0,024 / V = 0,024 / 10 L Sustituyendo en la ecuación anterior del Equilibrio nos da que Kc = 59,3 b) Como el nº de mol en el equilibrio son:

H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g)

Cantidad Equil. (0,08 – x) mol (0,08 – x) mol 2x mol

Como Kc sólo depende de la temperatura, y es la misma, será igual a la que hemos hallado en el apartado anterior, es decir, 59,3. Por tanto:

59,3 = (2x)2 / (0,08 – x)2 = 4x2 / x2 + 0,0064 – 0,16x Resolviendo esta ecuación nos queda que: x = 0,111 ó x= 0,059 Como x = 0,111 no puede valer pues hemos partido de 0,08, la solución será x = 0,059 Por tanto:

Cantidad de HI = 2 . 0,059 = 0,118 mol de HI

Nombre de archivo: Solucición Febrero Original 11-12 Directorio: F:\Mis documentos UNED\Exámenes\2011-

12\Febrero\Solución Plantilla:

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Título: QUÍMICA Asunto: Autor: MJose Morcillo Palabras clave: Comentarios: Fecha de creación: 16/02/2011 14:40:00 Cambio número: 17 Guardado el: 04/11/2011 18:24:00 Guardado por: Maria José Morcillo Ortega Tiempo de edición: 142 minutos Impreso el: 03/02/2012 13:27:00 Última impresión completa Número de páginas: 3 Número de palabras: 738 (aprox.) Número de caracteres: 4.063 (aprox.)