124362956 leonardo coronel como resolver ejercicios de quimica pdf

CMO RESOLVER PROBLEMAS EN

Mg. Sc. Ing. LEONARDO G. CORONEL RODRGUEZ

ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE: RESIGNIFICACIN DE CONTENIDOS

SOLUCIONARIO DE QUIMICA

PARA PREUNVERSITARIOS

i

SPTIMA EDICIN

SPTIMA EDICIN MARZO 2009 Prohibida la reproduccin total o parcial de este libro por cualquier medio Depsito Legal: Impresin: La Paz Bolivia PEDIDOS AL TEL 2312618 - 71551528

Leonardo G. Coronel Rodrguez UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRS

FACULTAD DE INGENIERA

Magster Scientiarum en Educacin Superior Licenciando en Ingeniera Metalrgica

Profesor Normalista Tcnico Diplomado en Educacin Ambiental Industrial

ii

INDICE AUTOEVALUACION I: CONCEPTOS FUNDAMENTALES ... 1 AUTOEVALUACIN II: LEYES DE LOS GASES IDEALES . 55 AUTOEVALUACIN III: BALANCE DE MATERIA.. 101 AUTOEVALUACIN IV: EXMENES DE RECUPERACIN . 147

iii

PRESENTACIN DE ESTA EDICIN ESPECIAL

Las anteriores ediciones de CMO RESOLVER PROBLEMAS EN QUMICA GENERAL TOMO 1, ha sido una propuesta para los estudiantes que estn postulando a la Facultad de Ingeniera de la Universidad Mayor de San Andrs e Instituciones de Educacin Superior. La resolucin de problemas constituye para muchos estudiantes de qumica una gran dificultad, pero, el resolver problemas es una parte importante de la mayora de los cursos durante la formacin profesional del joven estudiante. Este texto se ha escrito con el propsito de que

resultara provechosa en tal sentido. sta edicin, de SOLUCIONARIO DE EXMENES DE QUMICA GENERAL est dirigida a postulante a Ciencias e Ingeniera de las instituciones de Educacin Superior. Esta obra es fruto de las consultas que ha recibido el autor de los estudiantes, Los problemas que se resuelven en esta edicin son los que la mayora de los estudiantes han tenido dificultades, problemas que se han recibido por correo electrnico o en las actividades realizadas en aula. Quiero en esta oportunidad agradecer profundamente a quienes han confiado en mi actividad docente, a los estudiantes del curso prefacultativo de la Facultad de Ingeniera de la Universidad Mayor de San Andrs y de la Escuela Industrial Superior Pedro Domingo Murillo. Asimismo admito crticas respecto al texto para considerarlos en la prxima edicin esperando sus sugerencias y/o consultas a la siguiente direccin: [email protected]. Agradecindoles al mismo tiempo su inters por la presente obra.

La Paz, 21 de Agosto del 2007

Mg. Sc. Ing. Leonardo G. Coronel Rodrguez

iv

SOLUCIONARIO DE EXMENES DE QUMICA GENERAL I. OBJETIVO GENERAL Conducir al estudiante al estudio de la qumica con resignificacin de contenidos a travs de la prctica continua en la resolucin de prcticas e interpretacin de la teora. II OBJETIVOS ESPECFICOS Al finalizar el curso, el alumno debe ser capaz de: Lograr un mayor conocimiento de la naturaleza de la Qumica. Adquirir habilidades y destrezas en la solucin de problemas. Sistematizar las leyes fundamentales de la qumica y su interpretacin en la

solucin de problemas. Establecer mtodos de solucin de problemas Utilizar el lenguaje qumico para representar y explicar los cambios de las

sustancias. Comprender los principios bsicos de: estructura de la materia, estados de la

materia, reacciones, energa y equilibrio, y aplicarlos a la solucin de problemas.

III. CONTENIDOS

1. Propuesta de exmenes de Introduccin a la qumica. 2. Propuesta de exmenes de Leyes de los gases ideales. 3. Propuesta de exmenes de Balance de Materia. 4. Miscelnea de Problemas.

IV. ACTIVIDAD PREVIA PARA RESOLVER LOS EXMENES PROPUESTOS Leer los apuntes de clases. Estudiar el libro de qumica recomendado por el docente. Adquirir una estrategia de estudio. Repasar las leyes fundamentales de la qumica.

Por qu estudiar Qumica? La Qumica permite obtener un conocimiento importante de nuestro mundo y su funcionamiento. De hecho, la Qumica est en el centro de muchas cuestiones que preocupan a casi todo el mundo: el mejoramiento de la atencin mdica, la conservacin de los recursos naturales, la proteccin del ambiente, la satisfaccin de nuestras necesidades diarias en cuanto a alimentos, vestido y albergue. Empleando la Qumica se han descubierto sustancias farmacuticas que fortalece nuestra salud y prolongan nuestra vida. Desgraciadamente, algunos productos qumicos tienen el potencial de daar nuestra salud o el ambiente. Al estudiar Qumica, aprendern a usar el lenguaje y las ideas que han evolucionado para describir y entender la materia.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES Mg. Sc. Ing. Leonardo G. Coronel R.

CMO RESOLVER PROBLEMAS EN QUMICA GENERAL AUTOEVALUACIN 1

AUTOEVALUACIN I

A -1 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Magnitud Unidad Smbolo Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Temperatura kelvin K Cantidad de materia mol mol Corriente elctrica amperio A Intensidad luminosa candela cd

A 2 UNIDADES DERIVADAS S.I.

A 3 FACTORES DE CONVERSIN DE UNIDADES

MTRICAS INGLESAS

Longitud 1 km = 103 m 1 cm = 10 mm

1 cm = 108 oA

1 dm = 10 cm

1 pie = 12 pulg 1 yarda = 3 pies 1 milla = 1609 m

1 milla = 5280 pies

Volumen 1 m3 = 103 A 1 A = 103 cm3 1 ml = 1 cm3

1 gal = 4 qt 1 qt = 57.75 pulg3

Masa 1 kg = 103 g 1 g = 103 mg 1 t = 103 kg

t = tonelada mtrica

1 lb = 16 onzas 1 t corta = 2000 lb

t corta = tonelada corta

Magnitud Definicin de la magnitud

Unidad SI

rea L2 m2 Volumen L3 m3 Densidad M/V kg/m3 Velocidad d/t m/s Aceleracin v/t m/s2 Fuerza ma Kg.m/s2 = N Presin F/A N/m2 = Pascal Energa Fd Nm = Joule



A - 4 EQUIVALENCIAS ENTRE UNIDADES DEL SISTEMA MTRICO E INGLS

Longitud

1 pulg = 2.54 cm 1 pie = 30.48 cm 1 milla = 1.609 km

Volumen

1 gal = 3.785 litros 1 pie3 = 28.32 litros

Masa

1 lb = 453.6 g 1 t = 1.102 t corta

Energa

1 J = 107 ergs = 0.239 cal 1 cal = 4.184 J 1 Btu = 252 cal 1 eV = 1.60210-19 J 1 kW-h = 3.600106 J

Potencia

1 w = 1 j/s 1 hp = 746 W = 550 ftlb/s 1Btu/h = 0.293 W 1 cv = 735 W

A-5 PREFIJOS DE USO COMN EN LOS SISTEMA MTRICO Y SISTEMA INTERNACIONAL

1

A 6 NMERO DE CIFRAS SIGNIFICATIVAS El nmero de cifras significativas se refiere al nmero de dgitos informados para dar el valor de una magnitud medida o calculada, indicando la precisin del valor. As, hay tres cifras significativas en 9.12 cm, mientras que 9.123 cm tiene cuatro. Para contar el nmero de cifras significativas en una magnitud medida dada, observe las reglas siguientes: 1. Todos los dgitos son significativos, excepto los ceros al principio del nmero y posiblemente los ceros terminales (uno o mas ceros al final de un nmero). As 9.12 cm, 0.912 cm y 0.00912 cm, todos ellos tienen 3 cifras signidficativas. 2. Los ceros terminales, finalizando a la derecha del punto decimal, son significativos. Cada uno de los tres nmeros siguientes tienen tres cifras significativas: 9.00 cm, 9.10 cm, 90.0 cm. 3. Los ceros terminales en un nmero, sin un punto decimal explcito pueden ser o no significativos. Si alguien da una medicin como 900 cm, usted no puede saber si se pretenden expresar una, dos o tres cifras significativas. Si la persona escribe 900. cm (note el punto decimal) los ceros son significativos En forma ms general, usted puede eliminar cualquier incertidumbre en esos casos, expresando la medicin en notacin cientfica. A 7 NOTACIN CIENTFICA La notacin cientfica se emplea cuando se trabaja con nmeros muy grandes o muy pequeos. Por ejemplo la masa de un tomo de oro es aproximadamente:

1 En este texto usaremos el smbolo de tonelada mtrica = [t] y el litro = [A]

PREFIJO ABREVIATURA SIGNIFICADO Giga G 109 Mega M 106 Kilo K 103 deci d 101 centi c 102 mili m 103 micro 106 nano n 109 pico p 1012



0.000 000 000 000 000 000 000 327 gramos ste nmero extremadamente pequeo se puede escribir en notacin cientfica: 3.27 10-22 gramos Al escribir nmeros pequeos o grandes, no es conveniente escribir todos los ceros, por ejemplo

5 600 000 = 5.60 106 0.000 35 = 3.50 10-4

Cada nmero tiene 3 cifras significativas Redondeo de datos El resultado de redondear un nmero como 22.8 en unidades es 23, pues 22.8 est ms prximo de 23 que de 22. Anlogamente, 22.8146 se redondea en centsimas (o sea con dos decimales a 22.81 porque 22.8146 est mas cerca de 72.81 que de 22.82. Al redondear 22.465 en centsimas nos hallamos en un dilema, ya que est equidistante de 22.46 y de 22.47. En tales casos se procede a redondear al entero par que preceda al 5. As pues 22.465 se redondea a 22.46; 253.575 se redondea a 253.58.

A 8 ALGUNAS FRMULAS DE FIGURAS PLANAS Y CUERPOS SLIDOS Cuadrado

rea: A = a2

Permetro:

P = 4.a

Rectngulo rea: A = a.b

Permetro:

P = 2 ( a + b)

Trapecio

rea:

A = (2

a b+).h

Permetro: P = a + b + c + d

rea:

A = .2

b h

Permetro: P = a + b + c

Crculo

rea: A = . R2

R = D/2 Permetro: P = 2 R

rea: A = 6 a2

Volumen: V = a3

Prisma recto

rea: A =2( ab + ac + bc )

Volumen: V = abc

Cilindro

rea: Al = 2 r h At = 2 r ( r + h)

Volumen: V = r2 h

Cono recto

Area: Al = r g At = r ( r + g )

Volumen:

V = 3

r2 h

rea: A = 4 r2

Volumen:

V = 43

r3

a

h

b

c d h a

b

ch

R a

a a

a

b

c

r

h

r

g

r

h



A9 DENSIDAD

PARA UNA SUSTANCIA

PARA MEZCLAS SLIDAS Y MEZCLAS LQUIDAS

mV

= 1 2 31 2 3

.......M

m m mV V V

+ += + + DENSIDAD RELATIVA O PESO ESPECFICO RELATIVO

2

xrel rel

H O

Pe = = =

= densidad m = masa

V = volumen rel = densidad relativa

A10 DENSIDAD DE ALGUNAS SUSTANCIAS COMUNES

A11 TEMPERATURA

5[ 32]

9C F = K = C + 273

R = F + 460

32 273 4925 9 5 9C F K R = = =

A12 TOMOS Y MOLCULAS

A = Z + n Z = #p+

Peso atmico

A = nmero de masa Z = nmero atmico

P+ = protones n0 = neutrones e = electrones

1 at g = 6.0231023 tomos

1mol = 6.0231023 molculas

Sustancia Densidad (g/cm3)

Sustancia Densidad (g/cm3)

H2 8.0105 Aluminio 2.10 CO2 1.9103 Hierro 7.86 C2H5OH 0.789 Cobre 8.96 H2O 1.00 Plomo 11.32 Mg 1.74 Mercurio 13.60 Sal de mesa 2.16 Plata 10.5 Arena 2.32 Oro 19.3 Estao 7.3 Osmio 22.5

MOL MOLECULA

ATOMO - GRAMO ATOMO

Miligramo Gramo

Kilogramo Libra



AUTOEVALUACIN 1 (Tiempo: 90 minutos) 1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) Al cambio de estado lquido slido se denomina: i) sublimacin ii) evaporacin iii) fusin iv) ninguno

b) El cobre, estao y hierro fueron descubiertos por el hombre en el siglo. i) I despus de Cristo ii) V despus de Cristo iii) X despus de Cristo iv) ninguno

c) La idea de la piedra filosofal fue iniciativa de: i) Lavoissier ii) Los alquimistas iii) George Sthal iv) ninguno

d) Una molcula de agua tiene: i) 2 g de H ii) 2 moles de H iii) 1 at g de O iv) Ninguno

e) El movimiento molecular vibracional es nulo en el estado i) slido ii) lquido iii) gaseoso iv) ninguno

f) La mezcla de dos sustancias miscibles es un fenmeno: i) fsico ii) qumico iii) ambos anteriores iv) ninguno

g) 1 mol de agua oxigenada tiene i) 1 at g de H ii) 2 at g de H iii) 3 at g de H iv) ninguno

h) Un ejemplo de sustancia pura es: i) agua potable ii) alcohol etlico iii) agua mineral iv) aire puro

i) Si las dimensiones de un cilindro son: h = 6 mm, r = 2 mm, su volumen es: i) 24.34 mm3 ii) 30.08 mm2 iii) 75.40 mm iv) ninguno

j) Slo existe intercambio de energa con el medio ambiente, es un sistema i) sistema cerrado ii) sistema abierto iii) sistema aislado iv) ninguno

2. (20 puntos) Formular o nombrarlos, segn corresponda a los siguientes compuestos. (Considere sistema tradicional para nombrarlos)

a) cido perclrico

b) sulfato frrico c) anhdrido mangnico d) Fosfito de calcio

e) nitrito de potasio

f) cromato de

potasio

g) cido fosfrico h) perxido de sodio

i) Hipoclorito de

sodio

j) Nitrato de plata a) K2MnO4

.

b) Mn3O4

.

c) KHSO3

.

d) N2O4

.

e) Ca(OH)2

.

3. (20 puntos) Para festejar la llegada de la primavera, un grupo de estudiantes organiza una recepcin social, donde deciden servirse cuba libre (mezcla de ron y coca-cola). Si el gusto alcohlico es de 22.50% en V/V. El ron tiene una concentracin del 49.5% en volumen de alcohol, el nmero de estudiantes es de 66 y cada uno toma 10 vasos de 50 ml, a) Cuntas botellas de ron de 750 ml se deben comprar?, b) Si cada ron tiene un costo de bs 65 y la botella de dos litros de coca cola bs 5.5. Cul ser el costo total de la bebida?, c) Cuntos bs tendrn que aportar cada estudiante? 4. (20 puntos) Se conoce que en la pennsula escandinava los pobladores utilizan una escala absoluta L que marca 700 E en el punto de ebullicin del agua, a) cunto marca esta escala en el punto de congelacin del agua?, b) qu valor registrara esta escala la temperatura del cuerpo humano que es 100 F?, c) A que temperatura tendrn los mismos valores numricos esta escala absoluta con la escala kelvin? 5. (20 puntos) A 1 litro de una solucin de cido ntrico del 61.27% en masa y densidad relativa de 1.38, se aadieron 600 mililitros de agua. Determinar: a) el nmero de moles de agua en la mezcla obtenida, b) el nmero de tomo gramo de nitrgeno, c) el nmero de tomos de hidrgeno en la mezcla obtenida.



AUTOEVALUACIN 2 (Tiempo: 90 minutos)

1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) tomos con el mismo nmero de neutrones pero diferente Z y diferente A son los: i) istopos ii) istonos iii) isbaros iv) ninguno

b) Si la densidad de una sustancia es 0.075 lb/pulg3, su densidad relativa es: i) 0.035 ii) 34.02 iii) 2.076 iv) ninguno

c) 0.025 lb mol de cido perclrico contiene a de oxgeno i) 45.36 at g ii) 11.34 at g iii) 2.835 at g iv) ninguno

d) El movimiento traslacional de los tomos y/o molculas es nulo en el estado: i) gaseoso ii) lquido iii) slido iv) Ninguno

e) Cuntos moles de H2O tiene 2 moles de CaCl22H2O? i) 2 moles ii) 4 moles iii) 1 mol iv) ninguno

f) La combinacin de un no metal y oxgeno es un fenmeno i) fsico ii) qumico iii) fsico y qumico iv) ninguno

g) Un sistema es aquel que intercambia energa y materia con el medio ambiente. i) aislado ii) abierto iii) cerrado iv) ninguno

h) mm3 de oro tiene una masa de..(densidad relativa Au = 19.3) i) 0.25 mg Au ii) 4.825 mg Au iii) 19.3 mg Au iv) ninguno

i) 656 R es equivalente a i) 364.00 K ii) 330.36 K iii) 56.88 F iv) ninguno

j) Un ejemplo de propiedad intensiva es: i) el volumen ii) el peso iii) la densidad relativa iv) ninguno


a) perxido de litio

b) hidruro de Pb c) carbonato de calcio d) agua oxigenada

e) dicromato de Na

f) acetileno g) metano h) sulfuro frrico

i) xido doble de Cr

j) cido ydico a) MnO

.

b) NH3

.

c) Cr2(SO4)3

.

d) COOHCOOH

.

e) SnCl4

.

3. (20 puntos) Un proceso de recubrimiento electroltico con cinc produce un recubrimiento con un espesor de 2 millonsimas de pulgada sobre una superficie de acero, a) cuntos pies cuadrados podrn cubrirse con 1 libra de cinc cuya densidad es de 7140 kg/m3?, b) Si en el mismo proceso se requiere recubrir 1 metro cuadrado con el mismo espesor, qu cantidad de cinc en miligramos sern necesarios?, c) Si se desea galvanizar un objeto de forma cbica de 1 dm de lado, Cuntas libras de cinc se requiere? 4. (20 puntos) Cierta moneda de oro de 18 quilates, est formada por masas iguales de plata y un metal X, cuyas dimensiones son: 30 mm de dimetro y 2.0 mm de espesor. Si la densidad relativa del Au es 19.3, de la plata es 10.5 y de la aleacin es 15.47, determinar: a) La densidad relativa del metal desconocido, b) Si se dispone de 2 libras de plata. Qu cantidad de oro y del metal desconocido se necesita para la produccin de monedas de oro de las caractersticas mencionadas? c) Cuntas monedas se produce a partir de 10 lb de aleacin de dichas caractersticas? 5. (20 puntos) He aqu una antigua cuestin teolgica; Cuntos ngeles pueden situarse sobre la punta de alfiler de oro? Admitir que cada ngel necesita como mnimo un tomo para colocarse. El dimetro de la punta de un alfiler es de unos 0.001 cm. Con estos datos y realizando las simplificaciones que se estimen convenientes, Cuntos ngeles pueden apoyarse en la punta del alfiler supuesto? (Au = 19.3 g/cm3 y el peso atmico del oro es 197 u. m. a.)



AUTOEVALUACIN 3 (Tiempo: 90 minutos) 1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) El cambio de estado: slido gas corresponde a un proceso de: i) fusin ii) evaporacin iii) condensacin iv) sublimacin

b) una de las propiedades intensivas de los metales es: i) el peso ii) el brillo iii) la conductividad elctrica iv) volumen

c) La masa de un electrn es mayor que la partcula llamada: i) neutrn ii) protn iii) tomo iv) ninguno

d) La valencia del nitrgeno en el amoniaco es: i) + 3 ii) 1 iii) 3 iv) + 1

e) Si la seccin transversal de un cilindro es de 12 pulg2, y su altura es de 0.5 pies, entonces su volumen es: i) 1179.88 cm3 ii) 1114.46 cm3 iii) 1122.90 cm3 iv) ninguno

f) El movimiento traslacional de los tomos o molculas se produce con ms intensidad en el estado: i) slido ii) lquido iii) gaseoso iv) plasmtico

g) 1 molcula de permanganato de litio tiene: i) 1 at g de Li ii) 2 at g de Li iii) 3 at g de Li iv) ninguno

h) Un ejemplo de mezcla homognea es: i) agua y aceite ii) el humo iii) el aire iv) ninguno

i) Si el volumen de un perdign es de 29 mm3, su radio es i) 1.906 mm ii) 3.455 mm iii) 2.411 mm iv) ninguno

j) El hidrgeno es el primer elemento de la tabla peridica de los elementos, entonces posee: i) 1 protn ii) 2 protones iii) 0 protones iv) ninguno


a) cloruro ferroso

b) anhdrido brico c) cido permangnico d) hidrxido crmico

e) xido mangnico

f) cido sulfhdrico g) alcohol etlico h) perxido de nitrgeno

i) acetileno

j) fosfato frrico a) BeO

.

b) HI

.

c) NO

.

d) HNO2

.

e) CH3 CH2 CH2 CH2OH

.

3. (20 puntos) Los artesanos para hacer trofeos utilizan una aleacin de Peltre, constituida por Estao y Plomo, si al fabricar un trofeo utilizan un volumen de estao igual a cuatro quintas partes y el plomo ocupa la quinta parte del volumen total, calcular: a) La densidad de la aleacin de Peltre. b) El porcentaje en masa que tiene cada uno de los componentes. Las densidades del Estao y el Plomo son 7.31 g/cm3 y 11.34 g/cm3 respectivamente. 4. (20 puntos) Se solicit 42 t de guano fertilizante. Al realizar el anlisis se encontr que contena 9.0% de nitrgeno, 6.0% de fsforo y 2.0% de potasio. Suponiendo que todo el fsforo est en forma de fosfato de calcio Ca3(PO4)2, y no hay otras fuentes de calcio. Calcular: a) el porcentaje de calcio en el guano, b) el nmero de tomos de calcio, c) el nmero de moles de fosfato de calcio. (Ca = 40, P = 31, O = 16) 5 (20 puntos) Si se diluye una muestra de sangre humana a 200 veces su volumen inicial y se examina microscpicamente en una capa de 0.10 mm de espesor, se encuentra un promedio de 30 glbulos rojos en cada cuadrado de 100 por 100 micrones. a) Cuntos glbulos rojos hay en un milmetro cbico de sangre? b) Los glbulos rojos tienen una vida media de un mes y el volumen de sangre de un adulto es de 5 litros. Cuntos glbulos rojos se generan por segundo en el hombre adulto?



AUTOEVALUACIN 4 (Tiempo: 90 minutos) 1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) El movimiento traslacional de los tomos o molculas se produce con menos intensidad en el estado: i) slido ii) lquido iii) gaseoso v) plasmtico

b) Cuntos neutrones tiene el in ferroso si el

tomo neutro de este elemento es: 5626Fe ? i) 2 ii) 28 iii) 32 iv)ninguno

c) La teora del flogisto fue una idea propuesta por: i) Lavoissier ii) Los alquimistas iii) George Sthal iv) ninguno

d) La nevada es un fenmeno fsico producido por un efecto denominado: i) sublimacin inversa ii) condensacin iii) solidificacin iv) congelacin

e) La frmula condensada del acetileno es: i) CH ii) C2H2 iii) CH CH iv) H C C H

f) 5 moles de anhdrido hiposulfuroso contiene: i) 1 at-g de hidrgeno ii) 5 at-g de azufre iii) 10 at g de oxgeno iv) ninguno

g) El nmero de oxidacin del calcio en el compuesto denominado cloruro de calcio dihidratado es: i) 1 ii) 2 iii) 3 iv) ninguno

h) Las partculas : 3015 A , 2813B y

2611C son

conocidos como: i) istopos ii) isbaros iii) istonos iv) ninguno

i) si el volumen de una esfera es de 340 mm3, su dimetro es: i) 0.402 cm iii) 0.866 cm ii) 0.319 cm iv) ninguno

j) La qumica es una . que estudia las propiedades, composicin y transformacin de . i) asignatura; los tomos ii) ciencia la materia iii) materia los compuestos iv) ninguno


a) xido crmico

b) nitrito cobltico c) cido yodhdrico d) bisulfito de calcio

e) anhdrido clrico

f) benceno g) cloruro de litio h) etileno

i) fenol

j) cido actico a) ZnS

.

b) NaHCO3

.

c) Ca(ClO)2

.

d) H2C2O4

.

e) CH2OH CHOH CH2OH

.

3. (20 puntos) Se descubri tres istopos de un elemento en la naturaleza cuyas caractersticas son las

siguientes: ( 2814A ), (2914B ) y (

3014C ) y cuyas abundancias son respectivamente: 92.21%, 4.70% y

3.09%, La masa del protn es 1.0072765 [uma] y la masa del neutrn es 1.00866 [uma]. Determinar el peso atmico de este elemento. 4. (20 puntos) Se determino experimentalmente que la densidad absoluta de una mezcla de petrleo crudo con un glicol es de 0.900 kg/m3, si consideramos que en la mezcla ambas masas son idnticas, determinar a) la gravedad especifica del glicol, b) la densidad relativa del petrleo crudo. Considerar para los clculos que el volumen del petrleo crudo ocupa el 48% del volumen de la mezcla. 5. (20 puntos) Una muestra de 100 gramos de tetraborato de sodio decahidratado, se introduce en un matraz que contiene medio litro de agua, Si la muestra se disuelve formndose una mezcla homognea calcular: a) el porcentaje de tetraborato de sodio, b) el nmero de moles de agua, c) el nmero de tomo gramos de boro, d) el nmero de tomos de hidrgeno, e) el nmero de molculas de tetraborato de sodio.



AUTOEVALUACIN 5 (Tiempo: 90 minutos) 1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) 1 mol de cido ntrico contiene: i) 1 t g de O ii) 1 t g de H iii) 3 t g de N iv) ninguno

b) 10 millonsimas de pulgada son equivalentes a: i) 0.254 mm ii) 0.254 km iii) 0.254 m iv) 2.54 nm

c) La siguiente sustancia es altamente reactiva: i) Helio ii) Oro iii) Sodio iv) ninguno

d) Un ejemplo de mezcla heterognea es: i) un anillo de oro ii) agua y aceite iii) el humo iv) ninguno

e) Una de las propiedades intensivas de la materia es: i) el peso ii) volumen iii) la dureza iv) ninguno

f) El etanol congela a 117 C a una atmsfera de presin, en la escala Rankine congela a: i) 281.4 R ii) 117.7 R iii) 431.5 R iv) ninguno

g) La densidad relativa de un cubo metlico cuya arista mide 4 cm y tiene una masa de 172.8 g es: i) 7.56 ii) 2.7 iii) 11.3 iv) ninguno

h) El grado de cohesin est referida a . Molecular. i) fuerzas de atraccin ii) fuerzas de repulsin iii) ordenamiento iv) ninguno

i) Cuando un sistema intercambia energa pero no materia con el entorno se llama: i) sistema abierto ii) sistema cerrado iii) sistema aislado iv) ninguno

j) Si el rea de un cilindro es 150 mm2 y su altura es de 30 mm, entonces su volumen es: i) 0.3356 pulg3 ii) 0.2746 pulg3 iii) 0.5008 pulg3 iv) ninguno


a) cromato de K

b) hidruro de cobre c) xido doble de uranio d) yodato de litio

e) sulfuro de sodio

f) potasa caustica g) glicerina h) sulfonitrato frrico

i) metanol

j) amoniaco a) C2H2

.

b) K2Cr2O7

.

c) H2SO2

.

d) CH3COCH3

.

e) CH3COOH

.

3. (20 puntos) Determinar la masa de una esfera hueca de aluminio sabiendo que el volumen interior de la esfera contiene 0.0578 pies cbicos de agua y que el espesor de la esfera hueca es de 1 cm, siendo la densidad relativa del aluminio 2.7 4. (20 puntos) Un experimentador verti 200 ml de agua a una probeta de 1 litro de capacidad. Luego aadi V cm3 de una solucin de cido sulfrico, resultando una densidad de 1.28 g/ml. Al adicionar otros V cm3 de solucin de cido sulfrico a la anterior mezcla, resulta que la densidad es de 1.41 g/ml. Considerando volmenes aditivos determine a partir de estos datos la densidad de la solucin de cido sulfrico. 5. (20 puntos) Se aade libra de una solucin de cido ntrico del 50.71% en p/p de HNO3, a un recipiente que contiene 0.75 dm3 de agua, determinar: a) el nmero de moles de agua en la mezcla, b) el nmero de at g de nitrgeno, c) el nmero de tomos de oxgeno, d) el nmero de molculas de HNO3.



AUTOEVALUACIN 6 (Tiempo: 90 minutos) 1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) La destilacin del petrleo en otras fracciones es un fenmeno: i) fsico ii) qumico iii) fsico - qumico iv) natural

b) Una moneda de nquel tiene un dimetro de 34 mm su rea es: i) 90.79 mm2 ii) 0.90 cm2 iii) 9.08 cm2 iv) ninguno

c) El aceite es ms viscoso que el agua, est propiedad es: i) qumica ii) extensiva iii) intensiva iv) ninguno

d) El estado de oxidacin del manganeso en el compuesto xido mangnico es: i) 1 ii) 2 iii) 3 iv) ninguno

e) A cuantos grados Fahrenheit equivale 40 C? i) 40 ii) 28.5 iii) 33.3 iv) ninguno

f) 1 mol de carbonato frrico est compuesta por: i) 3 at g de Fe ii) 2 at g de Fe iii) 1 at g de Fe iv) ninguno

g) Expresar en nanmetros 1.25103 Angstroms: i) 1.25 nm ii) 125 nm iii) 1250 nm iv) ninguno

h) El mercurio lquido es: i) un compuesto puro ii) una sustancia pura iii) una sustancia voltil iv) ninguno

i) Un recipiente contiene 600 ml de agua. Si se disminuye en un 30% V/V de agua, el contenido es: i) 180 ml ii) 420 ml iii) 300 ml iv) ninguno

j) En un proceso qumico existe intercambio de energa y de materia, por tanto es un sistema: i) abierto ii) aislado iii) cerrado iv) ninguno


a) xido nitroso

b) anhdrido fosforoso

c) perxido de calcio

d) bisulfato de aluminio

e) cido mangnico

f) yoduro de bario

g) propileno

h) 2-metilbutano

i) ciclopentano

j) naftaleno

a) H2C2O4

b) CaCl2

c) NH3

d) H3BO3

e) H2SO3

3. (20 puntos) Un artesano dispone de monedas de oro-cobre de 18 quilates, si las monedas tienen 30 mm de dimetro y 2.5 mm de espesor. a) Cul es el peso especfico relativo de la aleacin? b) Cuntas monedas deber fundir para producir anillos de oro de 18 quilates para 30 estudiantes de una promocin cuyas caractersticas son: dimetro externo: 20.5 mm, dimetro interno: 19 mm, y espesor 4.5 mm. (Las densidades relativas del oro y cobre son 19.3 y 8.9 respectivamente). 4. (20 puntos) Una nueva escala termomtrica absoluta A marca par el punto de ebullicin del agua 333 A. Si el alcohol etlico hierve a 176 F. Determinar la temperatura de ebullicin del alcohol etlico en dicha escala, b) A que temperatura ser numricamente igual pero de signo contrario esta nueva escala A respecto a la escala Celsius? 5. (20 puntos) 5. (20 puntos) El vinagre contiene 5.0% en masa de cido actico CH3COOH. a) Cuntas libras de cido actico contiene 24.0 g de vinagre?, b) Cuntos kilomoles de cido actico estn presentes en 24 g de vinagre? (C = 12, H = 1, O = 16)




1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) Las molculas estn libres de fuerzas cohesivas en el estado i) slido ii) lquido iii) gaseoso iv) ninguno

b) La alta conductividad elctrica que posee el cobre es una propiedad. i) qumica ii) extensiva iii) intensiva iv) ninguno

c) Un estudiante observa un vaso que contiene agua y aceite y concluye que se trata de: i) mezcla homognea ii) mezcla heterognea iii) ambas anteriores iv) ninguno

d) si el permetro de un objeto circular es de 1105 micrones, su radio es: i) 314.6 cm ii) 3146 cm iii) 31460 cm iv) ninguno

e) Un recipiente esfrico de 12 pulgadas de dimetro interno contiene agua oxigenada hasta la mitad de su capacidad, por tanto contiene: i) 120.78 mol de H2O ii) 101.46 mol de H2O iii) 67.92 mol de H2O iv) ninguno

f) Un tomo neutro de sodio posee 11 electrones, y un nmero de masa de 23, por tanto en 20 tomos neutros de sodio hay i) 240 neutrones ii) 23 neutrones iii 0 neutrones iv) ninguno

g) Las partculas: xaM , yaM y

za M forman un

conjunto que integran a los: i) istopos ii) isbaros iii) istonos iv) ninguno

h) Cuntos tomos de Pb contiene a 15 molculas de nitrato de plmbico? i) 1.51025 tomos ii) 15 tomos iii) 60 tomos iv) ninguno

i) El xido de sodio al reaccionar con agua forma una solucin denominada: i) perxido de sodio ii) hidruro de sodio iii) hidrxido de sodio iv) ninguno

j) Existe mayor distanciamiento molecular en el estado: i) slido ii) lquido iii) gaseoso iv) ninguno


a) sal comn

b) cal viva c) hidrxido estnico d) xido mercuroso

e) cloruro cromico

f) fosfato de Na g) cido brico h) hipoclorito de calcio

i) ciclohexano

j) etino a) CH3COOH

.

b) C10H14

.

c) C3H6

.

d) SiH4

.

e) CH3 CH2OH

.

3. (20 puntos) Se determino experimentalmente que la densidad absoluta de una mezcla de petrleo crudo con un glicol es de 0.900 kg/m3, si consideramos que en la mezcla ambas masas son idnticas, determinar a) la gravedad especifica del glicol, b) la densidad relativa del petrleo crudo. Considerar para los clculos que el volumen del petrleo crudo ocupa el 48% del volumen de la mezcla. 4. (20 puntos) A una probeta se llena con 25 cm3 de agua pura hasta la tercera parte. Si llenamos completamente dicha probeta con una solucin de hidrxido de sodio del 50% en p/p y una densidad relativa de 1.19, determinar en la solucin resultante: a) el nmero de moles de agua, b) el nmero de molculas de hidrxido de sodio, c) el nmero de tomo-gramos de sodio, d) el nmero de tomos de oxgeno. 5. (20 puntos) La temperatura en la escala Fahrenheit = m(temperatura en una nueva escala L) + n, es decir, F = mL + n, siendo m y n constantes. A la presin de 1 atm, la temperatura de ebullicin del agua es 212 F en la escala Fahrenheit, o bien 80 L en la nueva escala, y el punto de congelacin del agua es 32 F, o bien 80 L. a) Cules son lo valores de m y n?, b) Cul es el cero absoluto en la escala L?



SOLUCIN AUTOEVALUACIN 1 (Tiempo: 90 minutos)

1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) Al cambio de estado lquido slido se denomina: i) sublimacin ii) evaporacin iii) fusin iv) ninguno Recordemos las definiciones de estas propiedades fsicas: Sublimacin.- es el cambio fsico del estado slido al estado gaseoso, recuerde las bolitas de naftalina (naftaleno). Evaporacin.- Es el cambio del estado lquido al gaseoso a cualquier temperatura, por ejemplo al regar agua en un patio, sta se seca en poco tiempo, es decir se evapora por ejemplo a 15 C o cuando secamos ropa en tiempo de invierno a 2 C, el agua tambin se evapora. Fusin.- Es un trmino que se puede recordar a partir de la palabra fundir que significa cambio del estado slido al estado lquido. En conclusin la respuesta es ninguno, ya que al cambio del estado lquido a slido se denomina solidificacin o congelacin.

Rpta.- (iv) b).- El cobre, estao y hierro fueron descubiertos por el hombre en el siglo. i) I despus de Cristo ii) V despus de Cristo iii) X despus de Cristo iv) ninguno La respuesta es ninguno, ya que el cobre, estao y el hierro, segn la historia fueron descubiertos muchos miles de aos antes de cristo, en la era prehistrica.

Rpta.- (iv) c) La idea de la piedra filosofal fue iniciativa de: i) Lavoissier ii) Los alquimistas iii) George Sthal iv) ninguno Lavoissier fue quien usando una balanza propuso su Ley denominada Ley de la conservacin de la materia Los alquimistas, all por la edad media tuvieron entre otras ideas la eterna juventud hallando el elixir de la vida, convertir metales como el plomo u otros a oro, as como la idea de la piedra filosofal. George Sthal tuvo la idea de la famosa teora del flogisto el cual consista en hacer reaccionar una sustancia con oxgeno y cuyos productos eran flogisto + cenizas, llam flogisto al gas desprendido en estas reacciones

Rpta.- (ii) d) Una molcula de agua tiene: i) 2 g de H ii) 2 moles de H iii) 1 at g de O iv) Ninguno Recordemos que la frmula molecular representa una molcula de sustancia, en este caso una molcula de agua es:

H2O Y una molcula de agua est formada por 2 tomos de hidrgeno y un tomo de oxgeno, adems que una molcula de agua tiene una masa extremadamente pequea y que no guarda relacin con los otros incisos.

Rpta.- (iv)

e) El movimiento molecular vibracional es nulo en el estado: i) slido ii) lquido iii) gaseoso iv) ninguno



Al estudiar el movimiento molecular, coincidimos en que existen 3 formas de movimiento molecular

a) movimiento trasnacional b) movimiento rotacional c) movimiento vibracional

En el estado slido existe movimiento vibracional, en el estado lquido existen las tres formas de movimiento y obviamente en el estado gaseoso tambin existen las tres formas de movimiento molecular, por tanto la respuesta es ninguno

Rpta.- (iv) f) La mezcla de dos sustancias miscibles es un fenmeno: i) fsico ii) qumico iii) ambos anteriores iv) ninguno Miscibilidad quiere decir que dos sustancias pueden mezclarse y formar un sistema homogneo, por ejemplo el aceite y el agua no pueden mezclarse, stas se separan en dos fases lquidas, el agua por poseer mayor densidad que el aceite forma la fase inferior, en cambio el aceite que es ms liviano que el agua se separa a la parte superior, por tanto se trata de un fenmeno fsico

Rpta.- (i) g) 1 mol de agua oxigenada tiene i) 1 at g de H ii) 2 at g de H iii) 3 at g de H iv) ninguno La frmula del agua oxigenada es: H2O2 el cual posee 2 at g de H Recuerde la relacin mol tomo gramo 1 mol de fosfato de calcio Ca3(PO4)2 tiene: 3 at g de Calcio, 2 at g de fsforo y 8 at g de Oxgeno.

Rpta.- (ii) h) Un ejemplo de sustancia pura es: i) agua potable ii) alcohol etlico iii) agua mineral iv) aire puro Una sustancia pura es un compuesto o un elemento de composicin fija, esto significa que las sustancias puras estn estrictamente representadas por smbolos o frmulas qumicas, por tanto: El agua potable es una mezcla homognea de H2O y otras sustancias como ser cloruros sulfatos, etc. El alcohol etlico puede representarse con una frmula qumica C2H5OH, por tanto se trata de una sustancia pura. El agua mineral est compuesta por muchas sustancias puras. Lea la etiqueta de cualquier embotelladora de agua mineral, all encontrar una composicin de sustancias. El aire puro es una mezcla formada por 21% en oxgeno y 79% en nitrgeno V/V, adems no posee frmula qumica como tal

Rpta.- (ii) i) Si las dimensiones de un cilindro son: h = 6 mm, r = 2 mm, su volumen es:

i) 24.34 mm3 ii) 30.08 mm2 iii) 7.639 mm iv) ninguno

La frmula de este cuerpo geomtrico est dada por:

2V r h=

( )2 32 6 7.639V mm mm mm= =

r = 2 mm

h = 6 mm



La respuesta es ninguno, puesto que el volumen del cilindro es 7.639 mm3

Rpta.- (iv) j) Slo existe intercambio de energa con el medio ambiente y no de materia, es un sistema: i) sistema cerrado ii) sistema abierto iii) sistema aislado iv) ninguno Un sistema cerrado es aquel sistema donde hay intercambio de energa pero no de materia con el medio ambiente. Un sistema abierto es aquel sistema donde hay intercambio de materia y energa con el medio ambiente En un sistema aislado no existe intercambio de materia ni de energa, con el medio ambiente.

Rpta.- (i) 2. (20 puntos) Formular o nombrarlos, segn corresponda a los siguientes compuestos. (Considere sistema tradicional para nombrarlos) a) cido perclrico: (Cl +1, +3, + 5, + 7), el prefijo per significa mayor valencia, es decir (7), por tanto: Un cido se forma a partir de la reaccin de un anhdrido y agua, los anhdridos de la familia del cloro no forman cidos polihidratados por lo que el cido perclrico es:

Cl2O7 + H2O H2Cl2O8 HClO4 Anhdrido perclrico cido perclrico b) sulfato frrico: Considerando la regla, radical + catin sal neutra: El radical sulfato puede escribirse a partir del cido sulfrico cuya frmula es: H2SO4, y segn la regla que recordamos de la secundaria, eliminando hidrgenos se tiene SO4=, por tanto:

Fe+3 + SO4= Fe2(SO4)3 Catin frrico radical sulfato sulfato frrico c) anhdrido mangnico: Un anhdrido es la combinacin de no metal y oxgeno, El manganeso tiene valencias de: +2, +3, +4, +6 y +7, por tanto combinando el manganeso cuya valencia es +6 y el oxgeno, resulta que la frmula del anhdrido mangnico es:

Mn2O6 MnO3 d) Fosfito de calcio: El caso fosfito es una Caso muy especial, ya que se desva de la regla general para escribir radicales, recordemos que el cido fosforoso que forma cido polihidratado se deriva a partir de:

P2O3 + 3H2O H6P2O6 H3PO3 Anhdrido fosforoso cido fosforoso o cido ortofosforoso Resulta que el radical fosfito es HPO3= ya que a pesar de su frmula, el cido fosforoso es una cido dibsico, pues el tercer hidrgeno no reacciona con las bases y la estructura del radical fosfito es:

Por tanto siguiendo la regla para escribir sales se tiene:

Ca+2 + HPO3= CaHPO3 Catin calcio radical fosfito fosfito de calcio

2 H PO O O



e) nitrito de potasio: El radical nitrito se deriva del cido nitroso, HNO2, por lo que el radical nitrito es: NO2, por tanto, siguiendo la regla se tiene:

K+1 + NO2 KNO2 Catin potasio radical nitrito nitrito de potasio f) cromato de potasio: el radical cromato se deriva del cido crmico, H2CrO4, por lo que el radical cromato es: CrO4=, por tanto, siguiendo la regla se tiene:

K+1 + CrO4= K2CrO4 Catin potasio radical cromato cromato de potasio g) cido fosfrico: Recordemos que el grupo P, As, Sb y B siendo el Si un caso particular forman cidos polihidratados, puesto que el fsforo tiene las valencias de +5 y 3, la teminacin ico nos dice mayor valencia, por tanto:

P2O5 + 3 H2O H6P2O6 H3PO4 Anhdrido fosfrico cido fosfrico u ortofosfrico h) perxido de sodio: La regla bsica nos dice xido + un tomo de oxgeno = perxido, por tanto se tiene:

Na2O + O Na2O2 xido de sodio + 1tomo de oxgeno perxido de sodio i) Hipoclorito de sodio: Es una sal que se escribe de acuerdo a reglas conocidas en la cual el radical hipoclorito se deriva del cido hipocloroso: HClO, cuyo radical es: ClO, por tanto se tiene:

Na+1 + ClO NaClO Catin sodio radical hipoclorito hipoclorito de sodio j) Nitrato de plata: El radical nitrato se deriva del cido ntrico: HNO3, el cual es NO3, por tanto se tiene:

Ag+1 + NO3 AgNO3 Catin plata radical nitrato nitrato de plata Escribir los nombres de los siguientes compuestos: a) K2MnO4: Reconociendo la valencia del manganeso el cual es de +6, advierta que 2 + x 8 = 0, x = 6, por tanto se trata del manganato de potasio b) Mn3O4: Este compuesto se llama xido doble de manganeso u xido manganoso mangnico, ya que se deriva de la combinacin de ambos:

MnO + Mn2O3 Mn3O4 c) KHSO3: Resulta ser la combinacin del catin potasio y el radical sulfito cido.

K + HSO3 KHSO3 Su nombre es sulfito cido de potasio o bisulfito de potasio d) N2O4: La combinacin del nitrgeno con valencia +4 con oxgeno sin simplificar, es conocida con el nombre de perxido de nitrgeno. e) Ca(OH)2: La presencia del radical oxidrilo OH, le da una propiedad bsica a esta familia de compuestos conocida ms como hidrxidos, por tanto el nombre de estos compuestos es hidrxido de calcio. Un resumen de estos compuestos se describe en la siguiente tabla:



a) cido perclrico HClO4

b) sulfato frrico Fe2(SO4)3

c) anhdrido mangnico MnO3

d) Fosfito de calcio CaHPO3

e) nitrito de potasio KNO2

f) cromato de potasio K2CrO4

g) cido fosfrico H3PO4

h) perxido de sodio Na2O2

i) Hipoclorito de sodio NaClO

j) Nitrato de plata AgNO3

a) K2MnO4 manganato de potasio

b) Mn3O4 xido doble de Mn

c) KHSO3 bisulfito de potasio

d) N2O4 Perxido de nitrgeno

e) Ca(OH)2 hidrxido de calcio

3. (20 puntos) Para festejar la llegada de la primavera, un grupo de estudiantes organiza una recepcin social, donde deciden servirse cuba libre (mezcla de ron y coca-cola). Si el gusto alcohlico es de 22.50% en V/V. El ron tiene una concentracin del 49.5% en volumen de alcohol, el nmero de estudiantes es de 66 y cada uno toma 10 vasos de 50 ml, a) Cuntas botellas de ron de 750 ml se deben comprar?, b) Si cada ron tiene un costo de bs 65 y la botella de dos litros de coca cola bs 5.5. Cul ser el costo total de la bebida?, c) Cuntos bs tendrn que aportar cada estudiante? Solucin.- Se trata de un problema de factores de conversin, en la cual se deben ir deduciendo las equivalencias entre variables involucradas en el problema:

DATOS %V/V alcohol = 22.50% en el trago llamado cuba libre

1 botella de ron = 65 bs

%V/V alcohol en el ron = 47% 1 botella de coca cola = 5.50 bs. Nmero de estudiantes = 50

INCGNITAS 1 estudiante = 10 vasos 1 vaso = 50 ml Cul es el costo total de la bebida? 1 botella de ron = 750 ml del 47% V/V alcohol Cul es la cuota de cada estudiante? Comenzaremos determinando el volumen total de trago requerido para la fiesta a partir del nmero de estudiantes, el clculo debe efectuarse siguiendo:

Nmero de estudiantes nmero de vasos volumen de trago a beber

10 50 det66 33000 det

1 1vasos ml rago

estudiantes ml ragoestudiante vaso

= Para calcular el volumen de ron del 49.5% V/V, se sigue el siguiente clculo:

Volumen total de trago a beber volumen de alcohol volumen de ron Nmero de botellas

22.5 100 133000 det 20

100 det 49.5 750mlalcohol mlderon botelladeron

ml rago botellasml rago mlalcohol mlderon

= El volumen de ron es: 20 750 ml = 15000 ml El volumen de coca cola es: 33000 ml 15000 ml = 18000 ml de cocacola El nmero de botellas es:

118000 9

2000botelladecocacola

ml botellasmldecocacola

= a) El costo total es: Precio del ron: 20 botellas 65 bs = 1300 bs Precio de la coca cola 9 botellas 5.50 bs = 49.50 bs

Costo total = 1300 bs + 49.50 bs = 1349.50 bs b) La cuota que debe dar cada estudiante es:

1349.5020.45

66bs

cuota bsestudiantes

= = Rpta.- a) 1349.50 bs, b) 20.45 bs



4. (20 puntos) Se conoce que en la pennsula escandinava los pobladores utilizan una escala absoluta L que marca 700 E en el punto de ebullicin del agua, a) cunto marca esta escala en el punto de congelacin del agua?, b) qu valor registrara esta escala la temperatura del cuerpo humano que es 100 F?, c) A que temperatura tendrn los mismos valores numricos esta escala absoluta con la escala kelvin? Solucin.- Para la solucin de estos problemas es preciso recordar la relacin de temperaturas en las diferentes escalas, en este caso nos conviene comparar los termmetros en la escala absoluta Kelvin y en la escala absoluta L: Temperatura de ebullicin del agua = 373 K y 700 L, el cero absoluto en ambas escalas es de O, ya que corresponden a una escala absoluta.

De acuerdo a un mtodo desarrollado en clase o considerando los conocimientos de geometra analtica, se tiene:

700 0 0373 0 0

KE

= La relacin matemtica entre estas escalas es:

373700

E K=

a) el punto de congelacin del agua en la escala kelvin es 273K, por tanto en la escala escandinava es:

373273 145.47

700E = =

b) La temperatura del cuerpo humano normal es de 100 F, que, convirtiendo a la escala Kelvin se tiene:

( ) ( )5 532 100 32 37.789 9

C F = = = K = 273 + 37.78 = 310.78 373

310.78 165.60700

E = =

c) De acuerdo a la condicin de este inciso, se tiene:

273700

E K= (1)

E K= (2) (2) en (1)

373700

K K=

700 = 373 ? Esta es una relacin absurda, por lo tanto, no existen coincidencia de valores entre estas dos escalas, ya que se tratan de escalas absolutas.

Rpta.- a) 145.47 E, b) 165.60 E, c) No existe valores numricos de coincidencia

5. (20 puntos) A 1 litro de una solucin de cido ntrico del 61.27% en masa y densidad relativa de 1.38, se aadieron 600 mililitros de agua. Determinar: a) el nmero de moles de agua en la mezcla obtenida, b) el nmero de tomo gramo de nitrgeno, c) el nmero de tomos de hidrgeno en la mezcla obtenido.

E K Temperatura de ebullicin del agua

Temperatura de congelacin del agua

Cero absoluto

700

x = ?

0

373

273

0



Solucin.- En estos problemas lo que interesa es la cantidad de materia de las sustancias puras que se hallan en solucin, por lo que nuestro planteamiento es el siguiente:

La masa de HNO3 es:

33

61.271.381 . 1000 . 845.53

1 100gHNOgsolucin

sol mlsol gdeHNOmlsolucin gsolucin

= =A

Pero en la solucin de cido ntrico tambin hay agua, que a continuacin determinamos.

22

38.731.381 . 1000 . 534.47

1 100gH Ogsolucin

sol mlsol gdeH Omlsolucin gsolucin

= =A

Cuando se obtiene la nueva solucin la masa total de agua es:

600 g + 534.47 g = 1134.47 g a) el nmero de moles de agua en la mezcla obtenida es:

22 2

2

11134.47 63.03

18moldeH O

gH O molH OgH O

= b) el nmero de tomos gramo de nitrgeno se calcula a partir de la masa de cido ntrico

33

3 3

1 1845.53 13.42

63 1molHNO at gN

gHNO at gdeNgHNO molHNO

= c) el nmero de tomos de hidrgeno en la mezcla obtenido se calcula a partir de las masas de agua y cido ntrico:

2522

2 2

6.023 10 263.03 7.59 10

1 1moculasdeH O tomosdeH

molH O tomosdeHmolH O moleculadeH O

=

23243 3

33 3 3

1 6.023 10 1845.53 8.08 10

63 1 1molHNO molculasdeHNO atomosdeH

gHNO atomosdeHgHNO molHNO molculadeHNO

= El nmero de tomos de hidrgeno en la mezcla es de:

(7.591025 + 8.081024) tomos de hidrgeno = 8.401025 tomos de hidrgeno

Rpta.- a) 63.03 mol, b) 13.43 at g N, c) 8.401025 tomos de hidrgeno

600 ml de H2O = 600 g H2O ya que = 1 g/ml

1 A solucin de cido ntrico del 61.27% en p/p, rel = 1.38

Bureta

Matraz Erlenmeyer




1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) tomos con el mismo nmero de neutrones pero diferente Z y diferente A son los: i) istopos ii) istonos iii) isbaros iv) ninguno La respuesta correcta es el inciso (ii), ya que los istonos son un conjunto de partculas que tienen diferente nmero de masa y diferente nmero atmico pero el mismo nmero de neutrones. Recordemos sin embargo que los istopos son partculas que tienen el mismo nmero atmico pero

diferente nmero de masa, el ejemplo ms conocido es: 126C , 136C y

146C .

Los isbaros son partculas que tienen el mismo nmero de masa A pero diferente nmero atmico Z.,

por ejemplo: 5927Co , 5928Ni

Rpta.- (ii) b) Si la densidad de una sustancia es 0.075 lb/pulg3, su densidad relativa es: i) 0.075 ii) 34.02 iii) 2.076 iv) ninguno

Recordemos que la densidad relativa est definida de acuerdo con la ecuacin: 2

x

H O

rel = , por tanto:

( )( )

3

33 3

1 lg453.60.075 2.076 /

1lg 2.54

pulb gg cm

lbpu cm =

La densidad relativa es: 3

3

2.0762.076

1.00

gcm

rel gcm

= = Rpta.- (iii)

c) 0.025 lb mol de cido perclrico contiene a de oxgeno i) 45.36 at g ii) 11.34 at g iii) 2.835 at g iv) ninguno Recuerde el siguiente recurso didctico: Convirtiendo lb mol a mol:

453.60.025 11.34

1mol

lb mol mollb mol

= Por tanto:

44

411.34 45.36

1at gO

molHClO at gOxgenomolHClO

= Rpta.- (i)

d) El movimiento traslacional de los tomos y/o molculas es nulo en el estado: i) gaseoso ii) lquido iii)slido iv) Ninguno El movimiento traslacional es nulo en el estado slido inclusive el movimiento rotacional, ya que por las fuerzas cohesivas moleculares hacen que el ordenamiento sea compacto y slo exista movimiento vibracional en este estado.

Rpta.- (iii) e) Cuntos moles de H2O tiene 2 moles de CaCl22H2O? i) 2 moles ii) 4 moles iii) 1 mol iv) ninguno

22 2 2

2 2

22 4

1moldeH O

molesCaCl H O moldeH OmolCaCl H O

=i i Rpta.- (ii)

mol Molcula

tomo gramo tomo



f) La combinacin de un no metal y oxgeno es un fenmeno: i) fsico ii) qumico iii) fsico y qumico iv) ninguno La combinacin es la unin qumica de dos o mas sustancias en proporciones fijas de masa, la combinacin de dos sustancias estn representadas por una frmula qumica, tal es el caso de la combinacin de carbn y oxgeno:

C + O2 CO2 Por tanto al existir cambio profundo en ambas sustancias, se trata de un fenmeno qumico

Rpta.- (ii) g) Un sistema es aquel que intercambia energa y materia con el medio ambiente. i) aislado ii) abierto iii) cerrado iv) ninguno Cuando un sistema presenta intercambio de energa y de materia con el medio ambiente, se trata de un sistema abierto.

Rpta.- (ii) h) mm3 de oro tiene una masa de..(densidad relativa Au = 19.3) i) 0.25 mg Au ii) 4.825 mg Au iii) 19.3 mg Au iv) ninguno El volumen en cm3 es:

( )( )

3

3 4 33

10.25 2.5 10

10

cmmm cm

mm =

La masa se determina a partir de la expresin: mV

= m V= 3

4 3 319.3 2.5 10 4.825 10gcmm cm g = =

3 10004.825 10 4.8251

mgg mgAu

g =

Rpta.- (ii) i) 656 R es equivalente a: i) 364.00 K ii) 330.36 K iii) 56.88 F iv) ninguno Convirtiendo a la escala Kelvin:

273 0 0492 0 0

KR

=

273 273656 364

492 492K R= = =

Convirtiendo a la escala Fahrenheit:

R = F + 460 F = R 460 = 656.00 460 = 196 F. Rpta.- (i)

j) Un ejemplo de propiedad intensiva es: i) el volumen ii) el peso iii) la densidad relativa iv) ninguno Recordemos que una propiedad intensiva es aquella que no depende de la cantidad de materia. El volumen depende de la cantidad de materia a mayor masa mayor volumen, el peso depende de la cantidad de materia a mayor masa mayor peso, la densidad relativa no depende de la cantidad de materia ya que a mayor o menor masa la densidad de una sustancia permanece constante.

Rpta.- (iii) 2. (20 puntos) Formular o nombrarlos, segn corresponda a los siguientes compuestos. (Considere sistema tradicional para nombrarlos)



a) perxido de litio.- Recordemos que forman perxidos2 las familias de los alcalinos y los alcalinos trreos SEGN LA REGLA:

xido + O perxido

Li2O + O Li2O2 xido de litio 1 tomo de oxgeno Perxido de litio b) hidruro de plomo.- El plomo tiene dos valencias, por tanto hay una incertidumbre para escribir la frmula de este compuesto, sin embargo hay una regla que nos permite escribir sta frmula y se basa en la valencia 3, y dice si una sustancia tiene al menos una valencia de 3, sta forma hidruros, por ejemplo el Hierro tiene 2 valencias +2 y +3, en este caso forma dos hidruros El FeH2 y el FeH3, hidruro ferroso e hidruro frrico respectivamente. Si una sustancia tiene valencia menores a 3, entonces forma un solo hidruro, por ejemplo el cobre tiene valencia de +1 y +2, por tanto forma hidruro de cobre con la valencia de +1, es decir, CuH, en el caso especfico del hidruro de plomo, resulta que el plomo tiene valencias de +2 y +4, una de sus valencias es mayor a 3, por tanto el hidruro que se forma es uno slo y con mayor valencia, es decir:

PbH4 c) carbonato de calcio.- Recordemos que el catin calcio es Ca+2, en cambio el radical carbonato, se deriva del cido carbnico H2CO3, eliminando sus hidrgenos, se tiene: CO3=. La frmula es:

Ca+2 + CO3= CaCO3 Catin calcio radical carbonato carbonato de calcio d) agua oxigenada.- La frmula del agua oxigenada es H2O2 e) dicromato de sodio.- El catin sodio es Na+1, y el radical dicromato?, si se tiene cierta incertidumbre, comencemos a recordar desde el anhdrido dicrmico Cr2O6, al reaccionar con una molcula de agua, se tiene:

Cr2O6 + H2O H2Cr2O7 cido dicrmico El radical dicromato es: Cr2O7=, por tanto:

Na+1 + Cr2O7= Na2Cr2O7 Catin sodio Radical dicromato dicromato de sodio f) acetileno.- Se trata de un hidrocarburo correspondiente a la familia de los alquinos cuyo enlace es triple, se trata del etino, et = 2 tomos de C:

C C Completando hidrgenos:

CH CH Cuya frmula global es:

C2H2 g) metano.- Se trata tambin de un hidrocarburo cuya frmula es: CH4 h) sulfuro frrico.- Segn la regla, recordamos que el catin frrico es Fe+3, y el radical sulfuro se deriva del cido sulfhdrico: H2S S=, por tanto:

Fe+3 + S= Fe2S3 Catin frrico Radical sulfuro Sulfuro frrico

2 El caso del perxido de hidrgeno H2O2 y del perxido de nitrgeno N2O4, son casos particulares a esta regla.

FORMAN PERXIDOS



i) xido doble de cromo.- Los xido dobles se caracterizan segn la regla: M3O4, por tanto su frmula es: Cr3O4 j) cido ydico.- Segn la regla:

I2O5 + H2O H2I2O6 HIO3 Anhdrido ydico agua cido ydico

Escribir los nombres de los siguientes compuestos: a) MnO.- Reconocemos la valencia del manganeso, + x 2 = 0, x = 2, la valencia del Mn es +2. El manganeso tiene valencias de +7, +6,+4, +3, y +2, con la dos valencias menores forman xidos, por lo tanto el compuesto se llama xido manganoso b) NH3.- Se trata de una amina, ms conocido como amoniaco c) Cr2(SO4)3.- Se trata de una sal neutra, combinacin de catin crmico y radical sulfato, es decir se trata del sulfato crmico. d) COOHCOOH.- Es un compuesto orgnico oxigenado donde el grupo funcional R-COOH, nos dice que se trata la familia de los cido carboxilicos, su nombre es cido etanodioico o cido oxlico. e) SnCl4.- Est claro que se trata de un cloruro, es el cloruro estnico Un resumen de estos compuestos se describe en la siguiente tabla:

a) perxido de litio Li2O2

b) hidruro de plomo PbH4

c) carbonato de calcio CaCO3

d) agua oxigenada H2O2

e) dicromato de sodio Na2Cr2O7

f) acetileno C2H2

g) metano CH4

h) sulfuro frrico Fe2S3

i) xido doble de cromo Cr3O4

j) cido ydico HIO3

a) MnO xido manganoso

b) NH3 amoniaco

c) Cr2(SO4)3 sulfato crmico

d) COOHCOOH cido oxlico

e) SnCl4 Cloruro estnico

3. (20 puntos) Un proceso de recubrimiento electroltico con cinc produce un recubrimiento con un espesor de 2 millonsimas de pulgada sobre una superficie de acero, a) cuntos pies cuadrados podrn cubrirse con 1 libra de cinc cuya densidad es de 7140 kg/m3?, b) Si en el mismo proceso se requiere recubrir 1 metro cuadrado con el mismo espesor, qu cantidad de cinc sern necesarios?, c) Si se desea galvanizar un objeto de forma cbica de 1 dm de lado, Cuntas libras de cinc se requiere? Solucin.- Vamos a significar en principio 2 millonsimas de pulgada, el lector recuerda que 0.1 significa una dcima, 0.01 una centsima, 0.001 una milsima, por lo tanto 1106 es una millonsima, as que: 2 millonsimas de pulgada es 2106 pulgadas. a) cuntos pies cuadrados podrn cubrirse con 1 libra de cinc cuya densidad es de 7140 kg/m3? Pies cuadrados significa rea o superficie, de un cuerpo geomtrico ya que se tiene el espesor del recubrimiento y el volumen puede ser calculado a partir de la densidad y masa. Por definicin:

V = Ah (1) Es recomendable que si se tiene diferentes sistemas de unidades, ser conveniente recurrir a uno de ellos, veamos las unidades en el sistema cgs.

Densidad del cinc: 3

3317140 7.14 /

1000

gcmKg

Zn m kgg cm = = , 1 lb Zn = 453.6 g Zn



De (1): V

Ae

= (2)

Determinacin del volumen: De la ecuacin: mV

= , 3

3453.6 63.537.14 gcm

m gZnV cm= = =

El espesor en el sistema c.g.s: 6 62.54

2 20 lg 5.08 101 lg

cmpu cm

pu =

Reemplazando en (2) 3

7 26

63.531.25 10

5.08 10cm

A cmcm

= =

( )2

7 2 22

11.25 10 13461.24

30.48

pieA cm pie

cm= =

b) Si en el mismo proceso se requiere recubrir 1 metro cuadrado con el mismo espesor, qu cantidad de cinc en miligramos sern necesarios? Determinaremos el volumen requerido y con ello la masa de cinc necesario. De (1) V = Ah

( )22 22

1001 10000

1

cmA m cm

m= = , h = 5.08106cm

2 6 310000 5.08 10 0.0508V cm cm cm= = Por tanto la masa es:

337.14 0.0508 0.3627 362.71gcmm V cm g mg= = = =

c) Si se desea galvanizar un objeto de forma cbica de 1 dm de lado, Cuntas libras de cinc se requiere? El rea total de un cubo est dada por la siguiente expresin matemtica: AT = 6L2, siendo L = 10 cm, por tanto:

( )2 26 10 600TA cm cm= = El volumen es:

2 6 3 3600 5.08 10 3.048 10V cm cm cm = = Y la masa:

33 3 53.048 10 7.14 0.02176 21.76 4.8 10gcmm cm gZn mgZn lbZn = = = =

Rpta.- a) 13461.24 pie2, b) 362.71 mg, c) 4.8105 lb Zn

4. (20 puntos) Cierta moneda de oro de 18 quilates, est formada por masas iguales de plata y un metal X, cuyas dimensiones son: 30 mm de dimetro y 2.0 mm de espesor. Si la densidad relativa del Au es 19.3, de la plata es 10.5 y de la aleacin es 15.47, determinar: a) La densidad relativa del metal desconocido, b) Si se dispone de 2 libras de plata. Qu cantidad de oro y del metal desconocido se necesita para la produccin de monedas de oro de las caractersticas mencionadas? c) Cuntas monedas se produce a partir de 10 lb de aleacin de dichas caractersticas? Solucin.- 18 quilates es la pureza del oro en 24 partes, es decir, en porcentaje es:

18

% 100% 75%24

Au = =

e = espesor

Acero

Cinc A



Puesto que la densidad es una propiedad intensiva, el lector puede considerar una masa arbitraria, en este caso consideraremos la masa de la aleacin = 100 g, por tanto se tiene 75 g de oro, 12.5 g de Ag y 12.5 g del metal desconocido X, por tanto la densidad relativa del metal ser:

xx

x

mV

= Siendo mx = 12.5 g y el volumen Vx, ser:

10075 12.5

19.3 10.5

Au Ag xM

Au Ag xx

m m m gV V V V

+ += =+ + + + Siendo:

mV =

10015.47

3.886 1.190 x

gV

= + + Despejando Vx:

Vx = 1.39 cm3 La densidad del metal desconocido es:

33

12.59.00

1.39g

x cm

gcm

= = y su densidad relativa es: 33

9.009.00

1.00

gcm

relx gcm

= = b) Si se dispone de 2 libras de plata. Qu cantidad de oro y del metal desconocido se necesita para la produccin de monedas de oro de las caractersticas mencionadas?

752 12

12.5lbAu

lbAg lbAulbAg

= y 12.52 212.5

lbXlbAg lbX

lbAg =

c) Cuntas monedas se produce a partir de 10 lb de aleacin de dichas caractersticas?

El nmero de monedas se calcula a partir de la expresin matemtica: # totalmoneda

mmonedas

m= , 10 lb =

4536 g Para el clculo de la masa de una moneda, se tiene: d = 30 mm = 3 cm, h = 2 mm = 0.2 cm, por tanto el volumen de la moneda es:

( )22 33 0.2 1.84 4moneda

V d h cm cm cm = = = , y su masa:

3315.47 1.8 27.846gcmm V cm g= = =

4536# 162.87 162

27.85total

moneda

m gmonedas monedas

m= = = =

Rpta.- a) 9.00, b) 12 lb Au y 2 lb X, c) 162 monedas 5. (20 puntos) He aqu una antigua cuestin teolgica; Cuntos ngeles pueden situarse sobre la punta de alfiler de oro? Admitir que cada ngel necesita como mnimo un tomo para colocarse. El dimetro de la punta de un alfiler es de unos 0.001 cm. Con estos datos y realizando las simplificaciones que se estimen convenientes, Cuntos ngeles pueden apoyarse en la punta del alfiler supuesto? (Au = 19.3 g/cm3 y el peso atmico del oro es 197 u. m. a.) Solucin.- El volumen de la punta del alfiler es:

= = = 3 3 3 10V d (0.001 cm) 5.24 10 cm6 6

El nmero de ngeles que es igual al nmero de tomos, calculamos por relaciones de factores de conversin:

2310 3 13

3

19.3 g Au 1at g Au 6.023 10 at Au5.24 10 cm 3.09 10 at Au

197 g Au 1at g Au1cm =

Rpta.- 3.01013 ngeles




1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) El cambio de estado: slido gas corresponde a un proceso de: i) fusin ii) evaporacin iii) condensacin iv) sublimacin Este cambio de estado se denomina sublimacin, recuerde las bolitas de naftalina.

Rpta.- (iv) b) una de las propiedades intensivas de los metales es: i) el peso ii) el brillo iii) la conductividad elctrica iv) volumen El peso es una propiedad extensiva, depende de la cantidad de materia: w = mg El brillo es una propiedad intensiva, ya que 10 g de oro brilla igual que 1 kg de oro u otro metal. La conductividad elctrica es una propiedad extensiva ya que no es igual hacer conducir 5000 Voltios en cualquier alambre de cobre por ejemplo. El volumen es una propiedad extensiva, ya que depende de la cantidad de materia

Rpta.- (ii) c) La masa de un electrn es mayor que la partcula llamada: i) neutrn ii) protn iii) tomo iv) ninguno La masa del electrn es menor a la masa del protn, Neutrn y el propio tomo, por tanto la respuesta es ninguno

Rpta.- (iv) d) La valencia del nitrgeno en el amoniaco es: i) + 3 ii) 1 iii) 3 iv) + 1 La frmula del amoniaco es: NH3, puesto que el hidrgeno tiene una valencia de +1, el nitrgeno posee una valencia de 3

Rpta.- (iii) e) Si la seccin transversal de un cilindro es de 12 pulg2, y su altura es de 0.5 pies, entonces su volumen es: i) 1179.88 cm3 ii) 1114.46 cm3 iii) 1122.90 cm3 iv) ninguno Puesto que las posibles respuestas estn en centmetros cbicos, determinaremos el volumen en dichas unidades, para lo cual el rea y la altura son respectivamente:

( )( )

2

2 22

2.5412 lg 77.42

1 lg

cmA pu cm

pu= =

30.480.5 15.24

1cm

h pie cmpie

= = Entonces:

2 377.42 15.24 1179.88V A h cm cm cm= = = Rpta.- (i)

f) El movimiento traslacional de los tomos o molculas se produce con ms intensidad en el estado: i) slido ii) lquido iii) gaseoso iv) plasmtico



Si bien existe movimiento traslacional en el estado lquido y en el estado gaseoso, las molculas se mueven con ms intensidad en el estado gaseoso

Rpta.-(iii) g) 1 molcula de permanganato de litio tiene: i) 1 at g de Li ii) 2 at g de Li iii) 3 at g de Li iv) ninguno Una molcula de permanganato de litio est representada por la frmula molecular LiMnO4, la cual puede contener 1 tomo de litio, sin embargo veamos cuantos at g de Li significa tener en 1 molcula.

2444 23

44

1 11 1.66 10

16.023 10 .molLiMnO at gLi

molecLiMnO at gLimolLiMnOmolec LiMnO

= Por lo tanto la respuesta es ninguno

Rpta.- (iv) h) Un ejemplo de mezcla homognea es: i) agua y aceite ii) el humo iii) el aire iv) ninguno Una mezcla homognea es un sistema en el cual no se distinguen dos o ms fases, slo se observa una sola fase pero formada por dos o ms sustancias, por ejemplo imagine una mezcla de azcar y agua, se observa una sola fase, en este caso se trata de una fase lquida. En el caso de agua y aceite, stos no son miscibles, es decir, no se mezclan, se puede observar dos fases lquidas, el aceite sobre el agua, por tanto no es mezcla homognea. El humo es un sistema coloidal, donde se distinguen dos fases, una fase dispersante que es el CO2 propiamente dicho y partculas slidas que constituyen una fase dispersa. Por tanto no se trata de una mezcla homognea El aire es una mezcla homognea de nitrgeno y oxgeno en estado gaseoso.

Rpta.- (iii) i) Si el volumen de un perdign es de 29 mm3, su radio es i) 1.906 mm ii) 3.455 mm iii) 2.411 mm iv) ninguno

Un perdign tiene la forma de una esfera cuyo volumen se calcula por la frmula: 34

3V r= , por

tanto su radio es 3

333 3 29

1.9064 4V mm

r mm = = =

Rpta.- (i)

j) El hidrgeno es el primer elemento de la tabla peridica de los elementos, entonces posee: i) 1 protn ii) 2 protones iii) 0 protones iv) ninguno El hidrgeno tiene 1 protn, ya que su nmero atmico es 1

Rpta.- (i)

2. (20 puntos) Formular o nombrarlos, segn corresponda a los siguientes compuestos. (Considere sistema tradicional para nombrarlos) a) cloruro ferroso.- De acuerdo a la regla, el catin ferroso es Fe+2, y el radical cloruro que se deriva del cido clorhdrico HCl es Cl, por tanto se tiene:

Fe+2 + Cl FeCl2 Catin ferroso radical cloruro cloruro ferroso



b) anhdrido brico.- Un anhdrido es la combinacin de no metal y oxgeno, combinando se tiene BO, pero la valencia del Boro es +3 y del oxgeno es 3, por tanto la frmula es:

B2O3 c) cido permangnico.- Este cido se deriva de la reaccin anhdrido + agua, es decir:

Mn2O7 + H2O H2Mn2O8 HMnO4 Anhdrido permangnico cido permangnico d) hidrxido crmico.- Esta es una base que segn la regla se escribe:

Cr+3 + OH Cr(OH)3 Catin crmico radical oxidrilo hidrxido crmico

e) xido mangnico.- Los xidos se escriben en forma directa, primero combinamos MnO y luego sus valencias Mn(+3) y el oxgeno(2), es decir:

Mn2O3 f) cido sulfhdrico.- La terminacin hdrico nos recuerda que se trata de un cido hidrcido o de un hidruro no metlico, por tanto, combinando se tiene: HS y sus valencias S(2) e H(+1) la frmula del cido sulfhdrico es:

H2S g) alcohol etlico.- La regla es recordar al grupo funcional de los alcoholes que es R OH y los prefijos que en este compuesto lleva dos carbones (et), por tanto, escribimos:

C C Completando con hidrgenos y su respectivo grupo funcional:

CH3 CH2OH C2H5OH h) perxido de nitrgeno.- es un caso particular de los perxidos conocidos, su frmula es: N2O4 i) acetileno.- Se trata de un hidrocarburo correspondiente a la familia de los alquinos cuyo enlace es triple, se trata del etino, et = 2 tomos de C:

C C Completando hidrgenos:

CH CH Cuya frmula global es:

C2H2 j) fosfato3 frrico.- Segn la regla el catin frrico es Fe+3, si el lector tiene alguna duda acerca del radical fosfato, sta se puede derivar desde su anhdrido, ato significa mayor valencia P(+5), combinando con el oxgeno se tiene: P2O5, que es el anhdrido fosfrico, si reacciona con 3 molculas se tiene:

P2O5 + 3H2O H6P2O8 H3PO4 Anhdrido fosfrico cido fosfrico

Por tanto el radical fosfato es: PO4, y la frmula del fosfato frrico es:

Fe+3, + PO4 Fe3(PO4)3 FePO4 Catin frrico radical fosfato fosfato frrico

3 Recuerde que el fsforo, arsnico, antimonio y boro forman cidos polihidratados, siendo el Silicio un caso particular

Forman cidos Hidrcidos



Escribir los nombres de los siguientes compuestos: a) BeO.- se trata de la combinacin de Berilio (+2) y oxgeno (2), es decir del xido de berilio b) HI.- Es un cido hidrcido en estado lquido y cuyo nombre es cido yodhdrico, tambin se conoce con el nombre de yoduro de hidrgeno en estado gaseoso. c) NO.- Es un xido en el cual el nitrgeno est actuando con valencia (+2) conocido como xido ntrico d) HNO2.- Se trata de un cido oxicido, es el cido nitroso, ya que el nitrgeno est actuando con valencia de +3 e) CH3 CH2 CH2 CH2OH.- Es un compuesto orgnico perteneciente a los alcoholes, puesto que tiene 4 C, se llama butanol o alcohol butlico.

a) cloruro ferroso FeCl2

b) anhdrido brico B2O3

c) cido permangnico HMnO4

d) hidrxido crmico Cr(OH)3

e) xido mangnico Mn2O3

f) cido sulfhdrico H2S

g) alcohol etlico C2H5OH

h) perxido de nitrgeno

N2O4 i) acetileno

C2H2 j) fosfato frrico

FePO4 a) BeO

xido de berilio b) HI

cido yodhdrico c) NO

xido ntrico d) HNO2

cido nitroso e) CH3 CH2 CH2 CH2OH

butanol 3. (20 puntos) Los artesanos para hacer trofeos utilizan una aleacin de Peltre, constituida por Estao y Plomo, si al fabricar un trofeo utilizan un volumen de estao igual a cuatro quintas partes y el plomo ocupa la quinta parte del volumen total, calcular: a) La densidad de la aleacin de Peltre. b) El porcentaje en masa que tiene cada uno de los componentes. Las densidades del Estao y el Plomo son 7.31 g/cm3 y 11.34 g/cm3 respectivamente. Solucin.- Recuerde que la densidad es una propiedad intensiva, por tanto se puede asumir un volumen arbitrario de aleacin, ya que las fracciones son en volumen.

Si VM = 100 ml, el volumen de estao es: 3 34 100 80

5SnV cm cm= = , y el volumen de Plomo es:

320PbV cm= , por tanto, considerando volmenes aditivos: a)

33

7.31 80 11.34 208.12

100100Sn Pb Sn Sn Pb Pb g

M cmSn Pb

m m V VV V cm

+ + + = = = =+ b) Las masas de Estao y plomo son respectivamente:

337.31 80 584.80gSn cmm V cm g= = =

3311.34 20 226.80gSn cmm V cm g= = =

La masa de la aleacin es: mM = 584.80 + 226.80 = 811.6 g

584.80% 100% 72.06%

811.6g

Sng

= = y 226.80% 100% 27.94%811.6

gPb

g= =

Rpta.- a) 8.12 g/cm3, b) %Sn = 72.06%, %Pb = 29.94%



4. (20 puntos) Se solicit 42 t de guano fertilizante. Al realizar el anlisis se encontr que contena 9.0% de nitrgeno, 6.0% de fsforo y 2.0% de potasio. Suponiendo que todo el fsforo est en forma de fosfato de calcio Ca3(PO4)2, y no hay otras fuentes de calcio. Calcular: a) el porcentaje de calcio en el guano, b) el nmero de tomos de calcio, c) el nmero de moles de fosfato de calcio. (Ca = 40, P = 31, O = 16) Solucin: a) En este problema se trata de relacionar los datos que dan en el problema con el calcio. El calcio se halla dentro del fosfato de calcio, y hay un dato referente al fsforo que es tambin constituyente de la frmula qumica. Por tanto:

La composicin del guano es:

9% N, 6% P y 2% K Se puede relacionar la masa del guano y el fsforo:

3 4 2

3 4 2

310 t Ca (PO )6 t P 120 t Ca42 t Guano 4.877 t Ca

100 t guano 62 t P 310 t Ca (PO ) =

El porcentaje de calcio en el guano es:

4.877 t Ca%Ca 11.61% Ca

42 t= =

b) El nmero de tomos de calcio es:

6 232810 g Ca 1 at g Ca 6.023 10 atCa4.877 t Ca 7.34 10 tomos Ca

1 t Ca 40 g Ca 1at g Ca =

c) El nmero de moles de fosfato de calcio es:

28 3 4 23 4 223

1at g Ca 1 mol Ca (PO )7.35 10 tCa 40677.40 moles Ca (PO )

6.023 10 atCa 3 at g Ca

=

Rpta.- a) 11.61 %Ca, b) 7.341028, c) 40677.4 mol

5. (20 puntos) Si se diluye una muestra de sangre humana a 200 veces su volumen inicial y se examina microscpicamente en una capa de 0.10 mm de espesor, se encuentra un promedio de 30 glbulos rojos en cada cuadrado de 100 por 100 micrones. a) Cuntos glbulos rojos hay en un milmetro cbico de sangre? b) Los glbulos rojos tienen una vida media de un mes y el volumen de sangre de un adulto es de 5 litros, Cuntos glbulos rojos se generan por segundo en el hombre adulto?

Solucin.- el espesor en micrones es: 3

6

1 10 10.10 100

1 1 10m m

mm mmm m

=

a) Significando que 30 glbulos rojos hay en un volumen de (0.1 mm)3 de muestra, por consiguiente en 200 mm3 de muestra hay:

GUANO42 GUANO

Extraemos 1 mm3 de sangre. Se diluye a 200 mm3 Se toma una muestra de 0.13 mm3

100 m = 0.1 mm

100 m = 0.1 mm 100 m = 0.1 mm



3 63 3

30200 6.0 10

1 10glbulosrojos

mm glbulosrojosmm

= Por tanto en 1 mm3 de sangre hay 6 millones de glbulos rojos b) Los glbulos rojos tienen una vida media de un mes y el volumen de sangre de un adulto es de 5 litros, Cuntos glbulos rojos se generan por segundo en el hombre adulto? La cantidad de glbulos rojos que tiene el hombre adulto es de:

( )( )

33 613

3 3

101000 6.0 105 3.0 10

1 11

mmcm desangre glbulosrojossangre glbulosrojos

desangre mmcm

= A A

Considerando 1 mes = 30 das:

624 360030 2.592 101 1

hr sdas s

dia h =

Por tanto en un segundo se regeneran:

137

6

3.0 101 1.15 10

2.592 10glbulosrojos

s glbulosrojoss

=

Rpta.- a) 6106, b) 1.15107




1. (20 puntos) Analizando las siguientes preguntas y resolviendo sistemticamente los problemas, subraye la respuesta que usted considere correcta. a) El movimiento traslacional de los tomos o molculas se produce con menos intensidad en el estado: i) slido ii) lquido iii) gaseoso iv) plasmtico En el estado slido no existe movimiento traslacional, recuerde que las fuerzas de atraccin molecular denominadas fuerzas cohesivas son tan fuertes que no permiten que haya moviendo trasnacional, solo se ha detectado movimiento vibracional. En el estado lquido existen los tres movimientos moleculares, siendo el movimiento trasnacional menos intenso que en el estado gaseoso. En el estado gaseoso las molculas se mueven con ms intensidad que en los otros estados de agregacin de la materia Finalmente en el estado plasmtico, en el cual las molculas o tomos de una sustancia estn completamente ionizadas, obviamente el movimiento molecular es ms intenso que en el estado gaseoso ya que este estado se da a altas temperaturas, imagnese la temperatura del sistema solar.

Rpta.- (ii)

b) Cuntos neutrones tiene el in frrico si el tomo neutro de este elemento es: Fe5626 ? i) 2 ii) 28 iii) 32 iv) ninguno Recuerde que el nmero de neutrones se determina a partir de la relacin: A = Z + n, donde A es el nmero de masa, Z el nmero atmico y n el nmero de neutrones, por tanto podemos inferir que el nmero de neutrones es: n = A - Z

56 26 30n = = Si el tomo no es neutro, como en este caso: el in frrico conocido tambin con el nombre de catin est dad por el smbolo Fe+3, para el clculo de neutrones no se ve afectada por la carga de +3, tampoco el nmero de protones se ve afectada por el in. Es en el nmero de electrones donde afecta esta carga. El in frrico tiene 26 protones, pero slo tiene 26 2 = 24 electrones, generalmente los cationes tienden a perder electrones y los aniones como el caso del Cl, tienden a ganar electrones.

Rpt

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