cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

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Page 1: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio
Page 2: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio
Page 3: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

INTRODUCCIÓNElaprendizajedelaQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaañolos,cadavezmás

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

Salud”e“IngenieríayArquitectura”.Estotambiénconstituyeunretoparalosprofesoresque,no

solodebensercapacesdebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplina,sinoademás,

inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayenel

desarrollodelassociedadeshumanas.

Enestecontexto, lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuy importanteyaque

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

centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas.

Estacoleccióndecuestionesyproblemassurgiódelinterésporpartedelosautoresderealizar

unarecopilaciónde losexámenespropuestosendiferentespruebasdeOlimpiadasdeQuímica,

conel findeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavez inmersosen

esta labor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la Comisión de

OlimpiadasdeQuímicadelaAsociacióndeQuímicosdelaComunidadValencianaconsideróque

podía resultar interesante supublicaciónparaponerloadisposiciónde todos losprofesoresy

estudiantesdeQuímicaa losque lespudiera resultardeutilidad.Deestamanera,elpresente

trabajosepropusocomounposiblematerialdeapoyopara laenseñanzade laQuímicaen los

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

Ingeniería. Desgraciadamente, no ha sido posible ‐por cuestiones que no vienen al caso‐ la

publicación del material. No obstante, la puesta en común de la colección de cuestiones y

problemasresueltospuedeservirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomásamplio,enel

queeldiálogo,elintercambiodeideasylacomparticióndematerialentreprofesoresdeQuímica

condistintaformación,origenymetodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuya

aimpulsarelestudiodelaQuímica.

Page 4: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

En elmaterial original sepresentan los exámenes correspondientesa las últimasOlimpiadas

NacionalesdeQuímica(1996‐2011)asícomootrosexámenescorrespondientesafaseslocalesde

diferentesComunidadesAutónomas.Enesteúltimo caso, sehan incluido sólo las cuestionesy

problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende

ampliarelmaterialcon lascontribucionesquerealicen losprofesores interesadosen impulsar

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

aportación.

Las cuestiones sonde respuestasmúltiplesy sehan clasificadopormaterias,de formaqueal

final de cada bloque de cuestiones se indican las soluciones correctas. Los problemas se

presentancompletamenteresueltos.Enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados,

queenmuchasocasionessepodríanconsiderarcomoproblemasindependientes.Esporelloque

enelcasodelasOlimpiadasNacionalessehaoptadoporpresentarlaresolucióndelosmismos

planteandoelenunciadodecadaapartadoy,acontinuación,laresolucióndelmismo,en lugar

de presentar el enunciado completo y después la resolución de todo el problema. En las

cuestionesyenlosproblemassehaindicadolaprocedenciayelaño.

Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:

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

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

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

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

(Málaga).

Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasde

lasfigurasincluidasenestetrabajo.

Losautores

Page 5: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

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

1.CONCEPTODEMOLYLEYESPONDERALES

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

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

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

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelK Ni CN ,es:

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

Seproducen3molesdeiones.

Larespuestacorrectaeslad.

(EnBarcelona2001lasustanciaeshexacianoferrato(III)desodio).

1.2.El carbono natural contiene 1,11% de . Calcule los gramos de que contienen100,0kgdemetano, .a)8,31·10 b)7,48·10 c)69,2d)1,11·10 e)0,831(Masasatómicas:C=12;H=1)

(O.Q.N.Navacerrada1996)

Lamasade Ccontenidaen100kgdeCH es:

100kgCH10 gCH1kgCH

1molCH16gCH

1molC1molCH

12gC1molC

1,11g C100gC

=832,5g

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.N.Navacerrada1996)

Lamasaatómicamediadellitioes:

7,42atomos Li6,0151uatomo Li

+92,58atomos Li7,0160uatomo Li

100atomosLi=6,942

uátomo

Larespuestacorrectaeslad.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2

1.4.¿Cuáldelassiguientescantidadesdesustanciacontienemayornúmerodemoléculas?a)5,0gdeCOb)5,0gde c)5,0gde d)5,0gde e)5,0gde (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;Cl=35,5)

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

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

sustancia M/g·mol CO 28CO 44

18O 48Cl 71

Larespuestacorrectaeslac.

1.5.Uncompuestodefósforoyazufreutilizadoenlascabezasdecerillascontiene56,29%dePy43,71%deS.Lamasamolarcorrespondientealafórmulaempíricadeestecompuestoes:a)188,1b)220,1c)93,94d)251,0e)158,1(Masasatómicas:P=30,97;S=32,04)

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

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

56,29gP1molP30,97gP

=1,818molP43,71gS1molS32,04gS

=1,364molS

Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodelqueestáenmenorcantidad:

1,818molP1,364molS

=4molP3molS

LafórmulaempíricaesP S ysumasamolares220,0g· .

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia1996)

Page 7: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 3

a)Falso.Elmol‐gramoeslacantidaddesustanciaquecontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas.

b)Falso.Elpesoatómicoeselpesodeunátomo.

c)Verdadero.Launidaddemasaatómicaesladoceavapartedelamasadelisótopo12C.

d) Falso. ElnúmerodeAvogadro es el númerodepartículasque constituyenunmoldecualquiersustancia.

Larespuestacorrectaeslac.

1.7.Si60gdecarbonosecombinancon10gdehidrógenopara formarunhidrocarburo, lafórmulamoleculardeéstees:a) b) c) d) (Masasatómicas:H=1;C=12)

(O.Q.L.Murcia1996)

Elnúmerodemolesdeátomosdecadaelementoes:

60gC1molC12gC

=5,0molC10gH1molH1gH

=10,0molH

Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodelqueestáenmenorcantidad:

10,0molH5,0molC

=2molHmolC

La fórmulaempíricaesCH yde las fórmulasmolecularespropuestas laúnicaquetieneunarelaciónmolar2/1es .

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia1996)

a)Falso.Elvolumenocupadoporlasmoléculasdelgasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.

b)Falso.Estapropuestaesabsurda,yaqueelpreciodeunasustancianotienenadaqueverconsuspropiedadesfísicasyquímicas.

c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro:

V=k·nsiendokelvolumenmolar

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

Page 8: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 4

d)Falso.Estapropuestatambiéncarecedesentido.

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

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

b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosdelasespeciesinicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosdelasespeciesfinales.

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

e)Falso.SuponiendoqueenciertascondicionesdedepyTelvolumenmolaresVL:

16gO1molO32gO

VLO1molO

=0,5VLO

16gH1molH2gH

VLH1molH

=8VLH

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

LamasamolardelelementoXes:

2,48gX2,07·10 atomosX

6,022·10 atomosX

1molX=72,1g·

Larespuestacorrectaeslac.

Page 9: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 5

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

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1997)

ElnúmerodeátomosdeNqueintegranunamuestrade56gdeN es:

56gN1molN28gN

2molN1molN

6,022·10 atomosN

1molN=2,4· átomosN

Larespuestacorrectaeslac.

1.12. Cuando reaccionan nitrógeno e hidrógeno se forma amoníaco. ¿Cuál es la correctarelaciónentrelasmasasdeamboselementosparadichareacción?a)1/3b)1/7c)3/1d)14/3(Masasatómicas:H=1;N=14)

(O.Q.L.Murcia1997)

ApartirdelafórmuladelamoníacoNH ,seconocelarelaciónmolarentreloselementosNyHydelamismaseobtienelarelaciónmásica:

1molN3molH

14gN1molN

1molH1gH

=14gN3gH

Larespuestacorrectaeslad.

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

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

(O.Q.L.Madrid2010)

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrabes:

n=1atm·78,4L

0,082atm·L·mol ·K 273K=3,5molO2

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraces:

96gO21molO232gO2

=3,0molO2

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrades:

1,0·10 moleculasO21molO2

6,022·10 moleculasO2=1,7molO2

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 6

Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraees:

n=2atm·10L

0,082atm·L·mol ·K 100+273 K=0,7molO2

Lamuestraquecontienemásmoleseslade78,4Lencondicionesnormales.

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

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

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

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

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

Larespuestacorrectaeslad.

1.15.En60gdecalciohayelmismonúmerodeátomosqueen:a)0,75molesdeheliob)32gdeazufrec)1,5molesdedióxidodecarbonod)0,5molesdedióxidodecarbonoe)55gdesodio(Masasatómicas:Ca=40;He=4;S=32;C=12;O=16;Na=23)

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

Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmerodemolesdeátomos.

Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade60gdeCaes:

60gCa1molCa40gCa

=1,5molCa

a)Falso.ElnúmerodemolesHeesdiferentequeeldeCayaqueelHenoformamoléculas.

Page 11: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 7

b)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade32gdeSes:

32gS1molS32gS

=1,0molS

c)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade1,5molesdeCO es:

1,5molesdeCO3mol(CyO)1molesdeCO

=4,5mol(CyO)

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

e)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade55gdeNaes:

55gNa1molNa23gNa

=2,4molNa

Lamuestraquecontienelosmismosátomosque60gdeCaes0,5molesdeCO2.

Larespuestacorrectaeslad.

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

(L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1998)

El conceptodemol sólo esaplicable almundoatómico,paraelmundomacroscópico seobtieneunvalormuyelevadotalcomosedemuestra:

240g12partıculas

6,022·10 partıculas

1mol=1,25·1025g

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(Datos.Masasatómicas:H=1;He=4;L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1998)

ElnúmerodeátomosdeHequeintegranunamuestrade4gdeHees:

4gHe1molHe4gHe

6,022·10 atomosHe

1molHe=6,022·10 atomosHe

ElnúmerodemoléculasdeH queintegranunamuestrade4ges:

Page 12: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 8

4gH1molH2gH

6,022·10 moleculasH

1molH=1,20·10 moleculasH

LarelaciónentreátomosdeHeymoléculasdeH es:

6,022·10 atomosHe1,20·10 moleculasH

=1átomoHe

2moléculas

Larespuestacorrectaeslab.

1.18.Lacafeína,unodeloscomponentesdeltéydelcafé,tieneunamasamolecularrelativade194.Elanálisiscuantitativo indicaque lacafeínacontieneun28,9%denitrógeno;porello,elnúmerodeátomosdenitrógenoenunamoléculadecafeínahadeser:a)1b)2c)4d)7(Masaatómica:N=14)

(O.Q.L.Murcia1998)

Tomandocomobasedecálculo100gdecafeína:

28,9gN100gcafeına

1molN14gN

194gcafeına1molcafeına

=4molN

molcafeína

Larespuestacorrectaeslac.

1.19.Porreacciónentre0,25molesdecloro,enestadogaseoso,consuficientecantidaddeunmetalMseproducen0,1molesdelclorurodedichoelemento.Lafórmuladedichoclorurodebeser:a)MCl3b)M2Cl5c)MCl5d)M5Cl2

(O.Q.L.Murcia1998)

Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodemolesdeMenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses‐1:

0,1molMClxmolCl

1molMCl1molCl2molCl

=0,25molCl2x=5

Lafórmuladelclorurometálicoes .

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Murcia1999)

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 9

Haciendolaaproximacióndeque losnúmerosmásicossonlasmasasisotópicas, lamasaatómicamediadelbromoes:

50,5atomos79Br79u

atomo79Br +49,5atomos81Br

81uatomo81Br

100atomosBr=79,99

uátomo

Larespuestacorrectaeslac.

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

(Datos.C=12;N=14;K=39,1;L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia1999)

Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade0,001gdeKCNes:

0,001gKCN1molKCN65,1gKCN

6,022·10 moleculasKCN

1molKCN=9,25· moléculasKCN

Larespuestacorrectaeslaa.

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

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

Deacuerdoconelconceptodemol,lamuestraquetengaelmenornúmerodemoleseslaqueestáintegradaporunmenornúmerodemoléculas.

a)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=1atm·20L

0,082atm·L·mol ·K 600K=0,407molN2

b)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=2atm·10L

0,082atm·L·mol ·K 300K=0,813molO2

c)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=2atm·10L

0,082atm·L·mol ·K 27+273 K=0,813molH2

d)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=4atm·5L

0,082atm·L·mol ·K 273K=0,893molCH4

Page 14: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 10

Larespuestacorrectaeslaa.

1.23.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelfósforoenelcompuestoqueseformacuando3,1gdefósfororeaccionancompletamentecon5,6litrosdeclorogas( )encondicionesnormales?a)2b)3c)4d)5(Masaatómica:P=31)

(O.Q.L.Murcia1999)

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

5,6LCl23,1gP

1molCl222,4LCl2

2molCl1molCl2

31gP1molP

=5molClmolP

Larespuestacorrectaeslad.

1.24.Elácidoascórbico(vitaminaC)curaelescorbutoypuedeayudaracombatirelresfriadocomún.Secomponede40,92%decarbono;4,58%dehidrógenoyelrestooxígeno.Sufórmulaempíricaserá:a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.L.Murcia1999)

Tomandounabasedecálculode100gdevitaminaC,lacantidaddeoxígenoquecontienees:

100gvitamina–(40,92gC+4,58gH)=54,50gO

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

40,92gC1molC12gC

=3,41molC

4,58gH1molH1gH

=4,58molH

54,5gO1molO16gO

=3,41molO

3,41molC3,41molO

=3molC3molO

4,58molH3,41molO

=4molH3molO

Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .

Larespuestacorrectaeslad.

Page 15: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 11

1.25.El análisis químico elemental de la nicotina da la siguiente composición: 74,04% C;8,70%Hy17,24%N.Silamasamoleculardelanicotinaes162,2;sufórmulamoleculares:a) b) c) d) e) (Masasatómicas:C=12;H=1;N=14)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Tomandounabasedecálculode100gdenicotina:

74,04gC100gnicotina

1molC12gC

162,2gnicotina1molnicotina

=10molC

molnicotina

8,70gH100gnicotina

1molH1gH

162,2gnicotina1molnicotina

=14molH

molnicotina

17,24gN100gnicotina

1molN14gN

162,2gnicotina1molnicotina

=2molN

molnicotina

Lafórmulamoleculardelanicotinaes .

Larespuestacorrectaeslae.

(EnAsturias2006yLaRioja2011sepidecalcularlafórmulamássimple).

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

(O.Q.N.Murcia2000)

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

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.N.Murcia2000)

LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque:

“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 12

a)Falso.H OyD Onopuedencumplirlaleyyaquesetratadecompuestosformadosconunisótopodiferente.

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

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

Larespuestacorrectaeslad.

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

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

a)1b)2c)3y4d)1y3(Masas:C=12,011;H=1,008)

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

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

Lacomposicióncentesimaldelacetilenoes:

2molC1molC H

12gC1molC

1molC H

26,038gC H100=92,25%C

2molH1molC H

1gH1molH

1molC H

26,038gC H100=7,75%H

Lacomposicióncentesimaldelbencenoes:

6molC1molC H

12gC1molC

1molC H

78,114gC H100=92,25%C

6molH1molC H

1gH1molH

1molC H

78,114gC H100=7,75%H

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

3)Verdadero.LamasamoleculardelC H es78,114u.

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

Larespuestacorrectaeslad.

Page 17: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 13

1.29.Siapartirde1,3gdecromosehanobtenido1,9gdeóxidodecromo(III),¿cuálserálamasaatómicadelcromo?a)40b)52c)104d)63,54(Masaatómica:O=16)

(O.Q.L.Murcia2000)

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

1,91,3 gO1,3gCr

1molO16gO

MgCr1molCr

=3molO2molCr

M=52g

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

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

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

0,01mmolXClxmmolAgNO1mmolXCl

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

Seobtiene,x=2.Elúnicodeloselementospropuestosquetienenúmerodeoxidación2eselCa.

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemolquediceque:

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

Page 18: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 14

2,0194gH1molH

2,0194gH2molH1molH

LatomosH1molH

=2LatomosH

2,01594contienendoblenúmerodeátomosque12,0000gde C.

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

c)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodedensidad:

V=M g·molρ g·cm

e)Falso.

8gH1molH2gH

2molH1molH

LatomosH1molH

=8LatomosH

2molH2molH1molH

LatomosH1molH

=4LatomosH

Larespuestacorrectaeslac.

(EnelapartadoadelacuestiónpropuestaenlasolimpiadasdeMadridsecambia2,01594gdehidrógenopor31,9988gdeoxígeno).

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

(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Baleares2008)(O.Q.L.Madrid2009)

Lasrespuestasaybsonabsurdasportratarsedenúmerosmenoresquelaunidad.

Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade1,0·10 gdeC H Oes:

1,0·10 gC H O1molC H O282gC H O

LmoleculasC H O

1molC H O=2,1·10 moléculas

Larespuestacorrectaeslac.

1.33.Uno de los silicatos utilizados para la fabricación del cemento Portland contiene el52,7%decalcio;12,3%desilicioy35,0%deoxígeno.Sufórmulamoleculardebeser:a) b) c) d) (Masasatómicas:Ca=40;Si=28;O=16)

(O.Q.L.Murcia2001)

Page 19: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 15

Tomandounabasedecálculode100gdecementoyrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

52,7gCa1molCa40gCa

=1,3175molCa

12,3gSi1molSi28gSi

=0,4393molSi

35,0gO1molO16gO

=2,1875molO

1,3175molCa0,4393molSi

=3molCamolSi

2,1875molO0,4393molSi

=5molOmolSi

Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Comonosepuedesimplificarsepuedesuponerqueesatambiéneslafórmulamolecular.

Larespuestacorrectaeslaa.

1.34.Unamuestrade60,0mgde contiene33,8mgdeoxígeno.LamasaatómicadeXes:a)4,98b)35,0c)31,0d)18,5(Masaatómica:O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2008)

ApartirdelaestequiometríadelX O sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoX:

60mgX O1mmolX O

2x+80 mgX O5mmolO

1mmolX O 16mgO1mmolO

=33,8mgO

Seobtiene,x=31,0g· .

Larespuestacorrectaeslac.

(Enlapreguntapropuestaen2008lascantidadessondiferentes).

1.35.Dadaslassiguientesfórmulas:, , , ,

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

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

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

LasfórmulasHg NO yNa O correspondenacompuestosinorgánicosparalosquenoexistelafórmulamolecular.

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

c)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadoa).

Page 20: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 16

d)Falso.Segúnsehaexplicadoenlosapartadosanteriores.

Larespuestacorrectaeslab.

1.36.Dadas lassiguientescantidadesde (g).¿Encuáldeellasexistenúnicamente11átomos?a)22,4Lde encondicionesnormales.b)1molde encondicionesnormales.c)44gde .d)7,31·10 gde .

(Datos.Masas:C=12;H=1;L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Rioja2009)(O.Q.L.Rioja2011)

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

11atomosCeH1moleculaC H11atomosCeH

1molC H

LmoleculasC H44gC H1molC H

=7,31·10 g

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

Larespuestacorrectaeslad.

1.37.IndicaelcompuestoquímicocuyacomposicióncentesimalesC(62,1%),H(10,3%)yO(27,6%).a) b) c) d) (Datos.Masas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.C.Valenciana2001)

Tomando comobasede cálculo100gde compuesto, elnúmerodemolesdeátomosdecadaelementocontenidosenlamismaes:

100gcompuesto62,1gC

100gcompuesto1molC12gC

=5,175molC

100gcompuesto10,3gH

100gcompuesto1molH1gH

=10,3molH

100gcompuesto27,6gO

100gcompuesto1molO16gO

=1,725molO

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

5,175molC1,725molO

=3molCmolO

10,3molH1,725molO

=6molHmolO

formulaempırica: C H O

Suponiendounvalorden=1,lasustanciaquesecorrespondeconlafórmulaobtenidaes.

Page 21: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 17

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.N.Oviedo2002)

Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmerodemolesdeátomos.

a)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

5molH O3molHyO1molH O

=15molHyO

b)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

6mol3molCyS1molCS

=18molCyS

c)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

3molNaNO5molNa,NyO1molNaNO

=15molNa,NyO

d)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

2molNH OH7molN,OyH1molNH OH

=14molN,OyH

e)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:

6molNaH2molNayH1molNaH

=12molNayH

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2002)

AplicandoelconceptodemolalelementoX:

2gX

3,01·10 atomosX6,022·10 atomosX

1molX=40g·

Larespuestacorrectaeslac.

Page 22: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 18

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

(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)(O.Q.L.Murcia2002)

Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestraes:

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

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

2,46gC1molC12gC

=0,205molC

0,372gH1molH1gH

=0,372molH

0,328gO1molO16gO

=0,0205molO

0,205molC0,0205molO

=10molCmolO

0,372molH0,0205molO

=18molHmolO

Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

Larelaciónmolarentreátomosproporcionalafórmulaempírica:

0,75molH0,5molC

=3molH2molC

Larespuestacorrectaeslac.

1.42. Si un hidrocarburo contiene 2,98 g de carbono por cada gramo de hidrógeno, sufórmulaempíricaes:a)CHb) c) d) (Masasatómicas:C=12;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Page 23: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 19

Apartirdelarelaciónmásicaseobtienelarelaciónmolar,yestaproporcionalafórmulaempírica:

1gH2,98gC

1molH1gH

12gC1molC

=4molHmolC

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Tomandocomobasedecálculo100gdeAB3ypartiendodelarelaciónmolarseobtienelarelaciónentrelasmasasmolaresdeamboselementos:

1molA3molB

M gA1molA

1molBM gB

=40gA60gB

MM

=2

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

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

2LCO1Lhidrocarburo

2molCO

1molhidrocarburo1molC1molCO

=2molC

molhidrocarburo

1LH O1Lhidrocarburo

1molH O

1molhidrocarburo2molH1molH O

=2molH

molhidrocarburo

Lafórmulaempíricaqueseobtiene CH ysecorrespondeconelhidrocarburo .

Larespuestacorrectaeslac.

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

(Datos.Masasatómicas:C=12;O=16;L=6,022·10 )(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.C.Valenciana2011)

a)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

Page 24: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 20

56gCO1molCO28gCO

6,022·10 moleculasCO

1molCO

2atomos1moleculasCO

=2,4·10 atomos

b)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

44,8LHe1molHe22,4LHe

6,022·10 atomosHe

1molHe=1,2·10 atomos

c)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

6,022·10 moleculasH2atomosH

1moleculasH=1,2·10 atomos

d)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

3molCO6,022·10 moleculasCO

1molCO

3atomos1moleculasCO

=5,4· átomos

e)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

2molN6,022·10 moleculasN

1molN

2atomos1moleculasN

=2,4·10 atomos

Larespuestacorrectaeslad.

(EnlacuestiónpropuestaenComunidadValenciana2011secambianalgunascantidades).

1.46.Secalientaunamuestrade250gdehidratode hastaeliminar todaelagua.Entoncessepesalamuestrasecayresultaser160g.¿Cuáleslafórmuladelhidrato?a) ·10 b) ·7 c) ·5 d) ·2 e) · (Masasatómicas:H=1;O=16;S=32;Cu=63,5)

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

LarelaciónmolarentreH OyCuSO4es:

250160 gH O160gCuSO

1molH O18gH O

159,5gCuSO1molCuSO

=5mol mol

Lafórmuladelhidratoes ·5 .

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Murcia2003)

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

Page 25: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 21

m =Y C

X C·g =

YX

g

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

L=1 g·mol Y/X g

=XY

mol

Larespuestacorrectaeslac.

1.48.¿Cuáldelassiguientesproposicionesescorrectaconrelaciónalaglucosa, ?a)LosporcentajesenmasadeCydeOsonlosmismosqueenelCO.b)LosporcentajesenmasadeCydeOsoniguales.c)LarazónentreelnúmerodeátomosdeC,HyOeslamismaqueenla1,3‐dihidroxiacetona( ).d)Elmayorporcentajeenmasalecorrespondealhidrógeno.(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia2003)

a)Falso.Lacomposicióncentesimalenelcasodelaglucosa,C H O es:

6molC1molC H O

12gC1molC

1molC H O180gC H O

100=40,0%C

12molH1molC H O

1gH

1molH1molC H O180gC H O

100=6,7%H

6molO1molC H O

16gO1molO

1molC H O180gC H O

100=53,3%O

LacomposicióncentesimalenelcasodelCOes:

1molC1molCO

12gC1molC

1molCO28gCO

100=42,9%C

1molO1molCO

16gO1molO

1molCO28gCO

100=57,1%O

b‐d)Falso.Talcomosehavistoalobtenerlacomposicióncentesimalenelapartadoa).

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

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculasporcm es:

Page 26: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 22

6,022·10 moleculas1mol

1mol22,4L

1L

10 cm3=6,022·10 22,4·10

=2,7· 19 moléculas

Larespuestacorrectaeslac.

1.50.Cuántasmoléculasdeaguadecristalizaciónpierdeelsulfatodealuminiosabiendoquealcalentarlopierdeun48,68%desumasa.a)12b)24c)6d)18(Masasatómicas:Al=27;O=16;S=32;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyAl SO es:

48,68gH O10048,68 gAl SO

1molH O18gH O

342gAl SO1molAl SO

=18mol

mol

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Baleares2003)

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

1gO1molO16gO

LatomosO1molO

=L16

atomosO

1gO1molO32gO

2molO1molO

LatomosO1molO

=L16

atomosO

1gO1molO48gO

3molO1molO

LatomosO1molO

=L16

atomosO

Comoseobservalastresmuestrancontienenelmismonúmerodeátomos.Porlotanto,larespuestacorrectaeslad.

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

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

Sidoscompuestosestánformadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígenosetratade isómeros,sustanciascon lamismafórmulamolecularperodistinta

Page 27: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 23

fórmuladesarrollada,porejemplo:etanol,CH CH OHydimetiléter,CH OCH .Enellosseobservaque:

a)Verdadero.Unamismamasaestáintegradaporelmismonúmerodemoléculasyaqueamboscompuestostienenlamismamasamolar.

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

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

d)Falso.Comolosátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,lareactividad,esdecirlaspropiedadesquímicasdeloscompuestostambiénlosson.

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(Datos.Masas:C=12;H=1;N=14;O=16;L=6,022·10 )(O.Q.L.Extremadura2003)

ElnúmerodemoléculasdeC H NO en1Ldeplasmaes:

6,0·10 gC H NO1Lplasma

1molC H NO 183gC H NO

LmoleculasC H NO

1molC H NO=

=1,97· moléculas

Lplasma

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculaspormLdegasideales:

6,022·10 moleculas1mol

1mol22,4L

1L

10 mL=2,69·

moléculasmL

Larespuestacorrectaeslac.

Page 28: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 24

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

(O.Q.L.Extremadura2003)

Lasfórmulasdeloscompuestosson:

hidróxidodecalcio sulfatodecalcio carbonatodecalcio

Larespuestacorrectaeslae.

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

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

Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa:a)Paraencontrar la fórmulaempíricasedebencalcular losátomos‐gramodeZnyClquehanreaccionado.b)ElpesodeZnseobtienepor – .c)AlreaccionarZn+xHClx/2H2+ noesnecesariomedirelHClqueseañade.d)Losgramosdecloroenel son0,525ysufórmulaempíricaes .e)Apesardequeel seahigroscópico,sinodatiempoaenfriarypesar,sepuededejarparaeldíasiguiente,yalvolverallaboratorioypesar,encontraríamoslamismapesada .(Masasatómicas:Cl=35,5;Zn=65,4)

(O.Q.L.Extremadura2003)

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

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

c)Verdadero.YaquecomodiceelenunciadosehaañadidoHClenexceso.

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

0,525gCl1molCl35,5gCl

=0,015molCl

0,456gZn1molZn65,4gZn

=0,007molZn

0,015molCl0,007molZn

≈2molClmolZn

e)Falso.SielZnCl eshigroscópico,absorbeaguayalpesarloaldíasiguientepesarámás.

Larespuestacorrectaeslae.

Page 29: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 25

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

(Datos.Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

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

M=0,322gX 0,082atm·L·mol ·K 100+273 K

740mmHg·62,7mL760mmHg1atm

103mL1L

=161,3gmol

Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoXlacantidaddeoxígenoes:

100gX– 65,43gC+5,50gH =29,07gO

Elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoes:

65,43gC100gX

1molC12gC

161,3gX1molX

=9molCmolX

5,50gH100gX

1molH1gH

161,3gX1molX

=9molHmolX

29,07gO100gX

1molO16gO

161,3gX1molX

=3molOmolX

formulamolecular:

Larespuestacorrectaeslab.

1.58. ¿Cuántas moléculas de agua de cristalización contiene el sulfato de quinina cuyafórmulamoleculares +n si1gdesecadoa100°Cpierde0,162gdemasa?a)3b)6c)12d)8e)10(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;S=32)

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

ElnúmerodemolesdeH Oes:

0,162gH O1molH O18gH O

=9,0·10 molH O

Elnúmerodemolesdesulfatodequininaanhidro, C H N O SO ,es:

1ghidrato–0,162gH O=0,838g C H N O SO

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

=1,1·10 mol C H N O SO

Page 30: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 26

LarelaciónmolarentreH Oysustanciaanhidraes:

9,0·10 molH O

1,1·10 mol C H N O SO=8

mol

Larespuestacorrectaeslad.

1.59.Laazuritaesunmineraldecolorazulintenso,queseutilizacomounadelasfuentesdecobre,cuyacomposiciónes55,3%deCu;6,79%deC;37,1%deOy0,58%deH,¿cuáldelassiguientesfórmulascorrespondealacomposicióndelaazurita?a) ·2CuOHb) ·2 c) · d) ·2 e)CuOH·2 (Masasatómicas:Cu=63,5;C=12;H=1;O=16)

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

Detodoslosmineralesdados,laazuritaseráaquelmineralquecontenga55,3%deCu.

a)CuCO ·2CuOH

3molCu1molCuCO ·2CuOH

63,5gCu1molCu

1molCuCO ·2CuOH284,5gCuCO ·2CuOH

100=67,0%Cu

b)CuCO ·2Cu OH

3molCu1molCuCO ·2Cu OH

63,5gCu1molCu

1molCuCO ·2Cu OH318,5gCuCO ·2Cu OH

100=59,9%Cu

c)CuCO ·Cu OH

2molCu1molCuCO ·Cu OH

63,5gCu1molCu

1molCuCO ·Cu OH221,0gCuCO ·Cu OH

100=57,5%Cu

d)Cu OH ·2CuCO

3molCu1molCu OH ·2CuCO3

63,5gCu1molCu

1molCu OH ·2CuCO3344,5gCu OH ·2CuCO3

100=55,3%Cu

e)CuOH·2CuCO

3molCu1molCuOH·2CuCO

63,5gCu1molCu

1molCuOH·2CuCO327,5gCuOH·2CuCO

100=58,2%Cu

Larespuestacorrectaeslad.

1.60.Señalelaproposicióncorrecta:a)12gdecarbonocontienenigualnúmerodeátomosque40gdecalcio.b)DosmasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.c)En16gdeoxígenohaytantosátomoscomomoléculasen14gdenitrógeno.d)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodelelemento.(Masasatómicas:Ca=40;O=16;N=14)

(O.Q.L.Murcia2004)

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

Page 31: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 27

12gC1molC12gC

=1molC40gCa1molCa40gCa

=1molCa

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

c)Falso.Elnúmerodepartículasdeambasmuestrasesdiferente:

16gO1molO32gO

2molO1molO

LatomosO1molO

=LatomosO

14gN1molN28gN

LmoleculasN

1molN=0,5LmoleculasN

d)Falso.Lamasaatómicadeunelementoes lamasadeunátomodeeseelementoysesueleexpresarenunidadesdemasaatómica,uma.

Larespuestacorrectaeslaa.

1.61. Se pretende determinar la fórmula del yeso, que es un sulfato cálcico hidratado.Sabiendoque3,273gdeestemineralsetransforman,porcalefacción,en2,588gdesulfatodecalcioanhidro,sededucequedichafórmulaes:a) · b) · c) · d) ·2 (Masasatómicas:S=32;O=16;Ca=40;H=1)

(O.Q.L.Murcia2004)

LarelaciónmolarentreH OyCaSO es:

3,273 2,588 gH O2,588gCaSO

1molH O18gH O

136gCaSO1molCaSO

=2molH2Omol

Lafórmuladelyesoes ·2 .

Larespuestacorrectaeslad.

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

nitrógeno a las plantas. ¿Cuál de ellos considera más adecuado por ser más rico ennitrógeno?a)Ureab)Guanidinac)Nitratoamónicod)Todosporigual.(Masasatómicas:C=12;O=16;N=14;H=1)

(O.Q.L.Murcia2004)

Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases:

a)Urea2molN

1molCO NH14gN1molN

1molCO NH60gCO NH

100=46,7%N

b)Guanidina2molN

1molHCN NH14gN1molN

1molHCN NH43gHCN NH

100=65,1%N

Page 32: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 28

c)Nitratodeamonio2molN

1molNH NO14gN1molN

1molNH NO80gNH NO

100=35,0%N

Lasustanciamásricaennitrógenoeslaguanidina.

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2004)

Elhipocloritodesodioesunasaldelácidohipocloroso,HClO,enlaquesereemplazaelátomodeHporunátomodeCsCsClO.

Larespuestacorrectaeslab.

1.64.¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodemoléculas?a)0,25gde b)0,25gdeHClc)0,25g d)Todascontienenelmismonúmerodemoléculas.(Masasatómicas:S=32;O=16;Cl=35,5;H=1;I=127)

(O.Q.L.Baleares2004)

Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,ycomodetodaslassustanciashaylamismamasa,elmayornúmerodemolescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:

SO =64g·mol HCl=36,5g· I =254g·mol

Larespuestacorrectaeslab.

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

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Madrid2004)

Lasrespuestasbycsonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños.

ElnúmerodeátomosdeHqueintegranunamuestrade2,5molesdeH es:

2,5molH2molH1molH

6,022·10 atomosH

1molH=3,01·1024átomosH

Larespuestacorrectaeslad.

Page 33: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 29

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

Teniendoencuentaquelamasadel Ces12,0000uma:

MM

=1,33291MO=15,9949uma

Larespuestacorrectaeslac.

1.67.¿QuétantoporcientodeclorocontieneunamezclaapartesigualesdeKCly ?a)30,25%b)42,53%c)40,45%d)53,25%(Datos.M(Cl)=35,5;M(KCl)=74,6;M( )=106,5)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

Considerando100gdemezcla,lasmasasdeclorocontenidasen50gdelamismason:

50gKCl1molKCl74,6gKCl

1molCl1molKCl

35,5gCl1molCl

=23,8gCl

50gNaClO1molNaClO106,5gNaClO

1molCl

1molNaClO35,5gCl1molCl

=16,7gCl

Lamasatotaldecloroenlos100gdemezclaes:

23,8+16,7 gCl100gmezcla

100=40,5%

Larespuestacorrectaeslac.

1.68.Señalalafórmulacorrectadelácidotritiofosfórico.a) b) c) d)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

LafórmuladelácidofosfóricoesH PO yelprefijotioindicaquesereemplazaunátomodeoxígenoporunodeazufre,portanto,lafórmuladelácidotritiofosfóricoes .

Larespuestacorrectaeslac.

Page 34: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 30

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

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

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

100 x atomo C12u

atomo C+xatomo C

13uatomo C

100atomosC=12,011

uatomo

Seobtiene,x=1,1%de C.

Larespuestacorrectaeslad.

(EnCastillayLeón2009lassolucionessondiferentes).

1.70. Cuando se calienta hasta sequedad unamuestra de 15,0 g de sulfato de cobre (II)hidratado, lamasa resultante esde9,59g.Elporcentajedeagua en el cristalhidratado,expresadoconelnúmerocorrectodecifrassignificativases:a)36,1%b)36%c)63,3%d)63%e)45%(Masasatómicas:Cu=63,5;S=32;O=16;H=1)

(O.Q.N.Luarca2005)

ElporcentajedeH Odecristalizaciónenelsulfatodecobre(II)hidratadoes:

15,09,59 gH O15,0ghidrato

100=36,1%

Elnúmerodecifrassignificativasdelcálculovienedadoporlacantidadquetengamenornúmeroéstas.Comolasdoscantidadesdadastienen3cifrassignificativaselresultadodelcálculodebetenerlasmismas.

Larespuestacorrectaeslaa.

1.71.Secalientaunabarradecobredepurezaelectrolíticaquepesa3,178genunacorrientedeoxígenohastaqueseconvierteenunóxidonegro.Elpolvonegroresultantepesa3,978g.Lafórmuladeesteóxidoes:a) b) c) d) e)CuO(Masasatómicas:Cu=63,5;O=16)

(O.Q.N.Luarca2005)

LarelaciónmolarentreOyCues:

Page 35: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 31

3,978 3,178 gO3,178gCu

1molO16gO

63,5gCu1molCu

=1molOmolCu

formula:CuO

Larespuestacorrectaeslae.

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

(O.Q.L.Murcia2005)

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

23gNa1molNa23gNa

=1molNa14gN1molN14gN

=1molN

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

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

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.Murcia2005)

Suponiendoqueseformanóxidodecalcio,CaO,yóxidodealuminio,Al O ,apartirdelasrelacionesmolaresseobtienenlasrelacionesmásicas:

1molCa1molO

40gCa1molCa

1molO16gO

=40gCa16gO

2molAl3molO

27gAl1molAl

1molO16gO

=18gAl16gO

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Murcia2005)

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

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 36: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 32

1.75. La frase “lamasa atómica del aluminio es 27,00”, sugiere cuatro interpretaciones.Señalacuáldeellaseslaequivocada:a)Lamasadeunátomodealuminioes27,00g.b)Lamasadeunátomodealuminioes27,00u.c)Lamasadeunmoldeátomosdealuminioes27,00g.d)Unátomodealuminioes27,00vecesmáspesadoque1/12deunátomode12C.

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

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

b)Verdadero.Lamasaatómicaeslamasadeunátomoysemideenu(unidadesdemasaatómica)queenelcasodelaluminioes27uma.

c)Verdadero.Segúnsehahechoconstarena).

d)Verdadero.Ladefinicióndeunidaddemasaatómicaes:

“ladoceavapartedelamasadeunátomode12C”quees1,portanto,escorrectodecirqueelátomodealuminioes27vecesmáspesado.

Larespuestaequivocadaeslaa.

1.76.Lasfórmulasempíricasdetrescompuestosson:a) b) c)

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

(O.Q.L.Asturias2005)

RelacionandolosmolesdecompuestoconlosmolesdeCO producidoenlacombustión:

a)1molCH2O1molC

1molCH2O1molCO1molC

=1molCO

b)1molCH21molC1molCH2

1molCO21molC

=1molCO2

c)1molC3H7Cl3molC

1molC3H7Cl1molCO21molC

=3molCO2

Larespuestacorrectaeslac.

1.77.¿Encuáldelossiguientescasosexistemayornúmerodeátomos?a)Unmoldemoléculasdenitrógeno.b)10gdeagua.c)Unmoldemoléculasdeamoníacogas.d)20Ldecloromedidoencondicionesnormales.(Masasatómicas:H=1;O=16)

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

Page 37: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 33

Contendráunmayornúmerode átomos lamuestra que contengaunmayornúmero demolesdeátomos.

a)1molN2molN1molN

=2molN

b)10gH O1molH O18gH O

3molHyO1molH2O

=1,7molHyO

c)1molNH4molNyH1molNH

=4molNyH

d)20LCl1molCl22,4LCl

2molCl1molCl

=1,8molCl

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

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

10uatomo

1g

6,02·1023u=1,66·10‐23g·á

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Extremadura2005)

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

Larespuestacorrectaeslab.

1.80.LafórmulaempíricaparauncompuestoesCH.¿Cuáldelossiguientespodríaserelpesomoleculardelcompuesto?a)32g/molb)47g/molc)50g/mold)78g/mole)100g/mol(Masasatómicas:C=12;H=1)

(O.Q.L.Extremadura2005)

Page 38: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 34

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

M/g·mol 32 47 50 78 100

n32g13g

=2,547 g13 g

= 3,650 g13 g

= 3,878 g13 g

= 6100g13g

=7,7

Larespuestacorrectaeslad.

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

(Datos.C=12;H=1;O=16;N=14;L=6,022·10 )(O.Q.L.Almería2005)

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

0,5molC H N O8molC

1molC H N O12gC1molC

=48gC

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

0,5molC H N O8molC

1molC H N O=4molC

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

0,5molC H N O8molC

1molC H N O6,022·10 atomosC

1molC=2,4·10 atomosC

Lasrespuestascyesonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños.

Larespuestacorrectaeslab.

1.82.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Elnúmerodeátomosquehayen5gde esigualalnúmerodemoléculasquehayen10gde .b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento.c)MasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.d)Elnúmerodemoléculasdeungasenunvolumendeterminadodependedeltamañodelasmoléculas.e)Unmoldehierrotieneunvolumende22,4L.(Masasatómica:O=16)

(O.Q.L.Almería2005)

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

5gO1molO32gO

2molO1molO

=0,31molO

10gO1molO32gO

=0,31molO

Page 39: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 35

b)Falso.Lamasaatómicadeunelementoeslamasadeunátomodedichoelemento.Sesueleexpresarenunidadesdemasaatómica.

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

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

e)Falso.Elhierroencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaessólidoy22,4Leselvolumenmolardeunasustanciagaseosaenesascondiciones.

Larespuestacorrectaeslaa.

1.83.Sialamasaatómicadelcarbonoseleasignaraelvalor50envezde12,¿cuálseríalamasamoleculardel consistenteconesenuevovalor?a)56b)62c)3,1416d)75(Masasatómicas:O=16;H=1)

(O.Q.L.Murcia2006)

Teniendoencuentaquelaescalademasasatómicasestábasadaenlamasadel C,sisecambia lamasadeese isótopode12a50 todas lasmasasestaránmultiplicadasporunfactor50/12:

18gH O5012

=75g

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Murcia2006)

Larespuestaunidaddemasaatómicasedefinecomo1/12delamasadel C.Deacuerdoconesto:

1uma=112

atomoC12gC1molC

1molC

N atomoC=

1g

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia2006)

Page 40: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 36

Larespuestacesabsurdaportratarsedeunnúmeromuygrande.

SilamasamoleculardeunasustanciaXes900.000,elvalorexpresadoengramoses:

900.000umamolecula

1g

6,022·10 uma=1,5· – g

molécula

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Murcia2006)

Elnúmerodemoléculasdecadamuestraes:

a)Incorrecto.

2,5molO26,022·10 moleculasO2

1molO2=1,51·10 moleculasO2

c)Incorrecto.

96gO21molO232gO2

6,022·10 moleculasO2

1molO2=1,81·10 moleculasO2

d)Incorrecto.

67,2LO21molO222,4LO2

6,022·10 moleculasO2

1molO2=1,81·10 moleculasO2

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO :

33,6LCO0,5molhidrocarburo

1molCO22,4LCO

1molC1molCO2

=3molC

molhidrocarburo

Elhidrocarburoquecontiene3molesdeCeselpropano, .

Larespuestacorrectaeslab.

Page 41: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 37

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

(Datos.Masasatómicas:O=16;H=1;L=6,022·10 )(O.Q.L.Baleares2006)

Larespuestadesabsurdaportratarsedeunnúmeromuypequeño.

Suponiendoqueladensidaddelaguaes1g·mL ,elnúmerodemoléculases:

100mLH2O1gH2O1mLH2O

1molH2O18gH2O

LmoleculasH2O

1molH2O=3,35· moléculasH2O

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Madrid2006)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelNa Nes:

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

Relacionandomolesdemoléculasydeiones:

0,135molNa N4moliones1molNa N

=0,540moliones

Larespuestacorrectaeslac.

1.90.Unamuestrade32gdemetanocontiene:a)0,5molde b)NAmoléculasde c)8moldeHd)Ocupaunvolumende11,2Lencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.(Masasatómicas:C=12;H=1)

(O.Q.L.Madrid2006)

a)Incorrecto.

0,5molCH16gCH1molCH

=8gCH

b)Incorrecto

N moleculasCH1molCH

N moleculasCH16gCH1molCH

=16gCH

c)Correcto

8molH1molCH4molH

16gCH1molCH

=32g

Page 42: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 38

d)Incorrecto

11,2LCH1molCH22,4LCH

16gCH1molCH

=8gCH

Larespuestacorrectaeslac.

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

(Datos.Masasatómicas:O=16;C=12;Cl=35,5;L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2006)

a)Verdadero.Lamasacorrespondientea12,04·10 moléculasdeO2es:

12,04·10 moleculasO21molO2

6,022·10 moleculasO232gO21molO2

=64gO2

b)Falso.Lamasacorrespondientea0,5moldeCO2es:

0,5molCO244gCO21molCO2

=22gCO2

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

11,2LCl1molCl22,4LCl

71gCl1molCl

=35,5gCl

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.LaRioja2006)

Elnúmerodeátomosdelamuestraes:

2molCO23molesatomos1molCO2

N atomos1molátomos

=6NAátomos

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.LaRioja2006)

a)Falso.KMnO espermanganatodepotasio.

b)Verdadero.Ca ClO eshipocloritodecalcio.

c)Falso.Al NO esnitritodealuminio.

Larespuestacorrectaeslab.

Page 43: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 39

1.94.Enunamoléculade hay:a)3átomosdehidrógenob)3molesdehidrógenoc)6,023·1023átomosdenitrógenod)17,0gdeamoníaco

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

1moléculaNH 1átomoN

á

Larespuestacorrectaeslaa.

1.95.Elporcentajedecarbonoenelbencenoyenelacetilenooetinoes:a)Igualenamboscasosb)Mayorenelbencenoc)Mayorenelacetileno

(O.Q.L.LaRioja2006)

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

6molC1molC H

12gC1molC

1molC H 78gC H

100=92,3%C

2molC1molC H

12gC1molC

1molC H 26gC H

100=92,3%C

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.LaRioja2006)

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

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

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

Considerandounamismamasamde sustancia y relacionandola con losmoles de ionesquelaintegran:

mgKCl1molKClM gKCl

2moliones1molKCl

Liones

1moliones=2mLM

iones

mgKClO1molKClO

M gKClO2moliones1molKClO

Liones

1moliones=

2mLM

iones

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

Larespuestacorrectaeslab.

Page 44: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 40

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

(O.Q.L.LaRioja2006)

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

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

c)Verdadero.

5gO21molO232gO2

2molO1molO2

NAatomosO1molO

=1032

NAátomosO

10gO21molO232gO2

NAmoleculasO2

1molO2=1032

NAmoléculasO2

Larespuestacorrectaeslac.

1.98.Secalientan20,5gdesulfatodecobrehidratadohastapesoconstante iguala13,1g,momentoenelquesehaperdidotodaelaguadehidratación.¿Cuáleslafórmuladelasal?a) ·2 b) ·3 c) ·4 d) ·5 (Masasatómicas:H=1;O=16;S=32;Cu=63,5)

(O.Q.L.Madrid2007)

LarelaciónmolarentreH OyCuSO es:

20,513,1 gH O13,1gCuSO

1molH O18gH O

159,5gCuSO1molCuSO

=5molmol

Larespuestacorrectaeslad.

1.99. Cuando dos elementos X e Y reaccionan entre sí de forma que las relaciones de lasmasascombinadasdelosmismosson:

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

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

(O.Q.N.Córdoba2007)

a)Verdadero.LaleydelasproporcionesdefinidasdeProustdiceque:

Page 45: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 41

“cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestoloshacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”.

Deacuerdoconestaley,larelacióndemasasenlasoperaciones1y3es:

Operacion13,00gX1,44gY

=2,083Operacion36,00gX2,88gY

=2,083

b)Verdadero.LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque:

“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

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

3,00gX0,40gY2,50gX

=0,48gY

Lasmasasenlasoperaciones1,2y4son:

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

LasrelacionesentrelasmasasdeYson:

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

=21

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

=31

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

=32

c)Falso.LaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichterdiceque:

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

Alnofiguraruntercerelemento,nohayposibilidaddecomprobarsisecumpleestaley.

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

Operacion13,00gX1,44gY

=2,083Operacion36,00gX2,88gY

=2,083

Setratadelmismocompuesto.

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

Operacion13,00gX1,44gY

=2,083Operacion42,50gX0,40gY

=6,250

Setratadecompuestosdiferentes.

Larespuestacorrectaeslac.

Page 46: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 42

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

(Datos.Masaatómica:N=14;L=6,022·10 )(O.Q.L.CastillayLeón2007)

a)Elnúmerodeátomoscontenidosen2molesdeH es:

2molH2molH1molH2

LatomosH1molH

=4LatomosH

b)6,023·10 átomosdeHsonLátomosdeH.

c)Elnúmerodeátomoscontenidosen28gdeN es:

28gN1molN28gN

2molN1molN

LatomosN1molN

=2LatomosN

d)Elnúmerodeátomoscontenidosen67,2LdeNe,medidosencondicionesnormales,es:

67,2LNe1molNe22,4LNe

LatomosNe1molNe

=3LatomosNe

Larespuestacorrectaeslab.

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

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.CastillayLeón2007)

Elnúmerodeátomoscontenidosen0,4molesdeO es:

0,4molO2molO1molO

6,022·1023atomosO

1molO=4,818·10 atomosO

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2007)

a)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN Oes:

50gN O1molN O44gN O

2molN1molN O

LatomosN1molN

=2,27LatomosN

b)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNO es:

Page 47: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 43

50gNO1molNO46gNO

1molN1molNO

LatomosN1molN

=1,1LatomosN

c)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNH es:

50gNH1molNH17gNH

1molN1molNH

LatomosN1molN

=2,9LatomosN

d)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN es:

50gN1molN28gN

2molN1molN

LatomosN1molN

=3,6LátomosN

Larespuestacorrectaeslad.

1.103.¿QuémasadeKcontendríadoblenúmerodeátomosque2gdeC?a)13,0gb)4,0gc)6,5gd)3,2g(Masas:C=12;K=39)

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

Elnúmerodeátomoscontenidosen2gdeCes:

2gC1molC12gC

LatomosC1molC

=L6atomosC

LamasadeKcorrespondientealdobledelnúmerodeátomoscalculadoses:

2L6atomosK

1molKLatomosK

39gK1molK

=13,0gK

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Verdadera.LamoléculadeoxígenotieneporfórmulaO ,loquequieredecirqueestáformadapor2átomos.

b)Falso.2N eselcontenidoenátomosdeoxígenodeunmoldemoléculasdeO :

1molO2molO1molO

N atomosO

1molO=2N atomosO

c)Falso.32geslamasamolardelO .

d)Falso.16/N eslamasaenumadeunátomodeoxígeno:

16gO1molO

1molO

N atomosO=

16gON atomosO

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 48: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 44

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

(O.Q.L.LaRioja2007)

ElcontenidodeXenamboscompuestoses:

%X=1molX1molAX

MXgX1molX

1molAXMAXgAX

100=MX

MAX100

%X=1molX

1molAXZMXgX1molX

1molAXZM gAXZ

100=MX

MAXZ2100

Alcontenermásátomossecumpleque:

M >MAX%X MAX >%X M

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Falso.KClO escloritodepotasio.

b)Falso.Na SO essulfitodesodio.

c)Falso.FeSessulfurodehierro(II)omonosulfurodehierro.

d)Verdadero.Al NO esnitratodealuminio.

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.LaRioja2007)

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

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.LaRioja2007)

Page 49: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 45

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

Larespuestacorrectaeslab.

1.109.Calculacuántoaumentarálamasade3,5gde siseconviertecompletamenteen ·10 .a)1,06gb)1,96gc)4,44gd)0,39ge)0,79g(Masasatómicasrelativas:Na=23;S=32;O=16)

(O.Q.N.Castellón2008)

Relacionandosustanciaanhidraysustanciahidratada:

3,5gNa SO1molNa SO142gNa SO

1molNa SO ·10H O

1molNa SO=0,0246molNa SO ·10H O

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

=7,94gNa SO ·10H O

Elaumentodemasaes:

7,94gNa SO ·10H O–3,5gNa SO =4,44g

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Murcia2008)

LafórmulaHIOcorrespondeaunoxoácido,elácidohipoiodoso.

Larespuestacorrectaeslac.

1.111. La fórmula empírica de un grupo de compuestos es . El lindano, potenteinsecticida,perteneceaestegrupo.Elpesomoleculardellindanoes291g.¿Cuántosátomosdecarbonoexistenenlamoléculadelindano?a)2b)4c)6d)8(Masas:C=12;H=1;Cl=35,5)

(O.Q.L.Murcia2008)

Lamasamolardelafórmulamássencillaes:

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

Page 50: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 46

Relacionando lamasamolarde la fórmulamoleculary lamasamolarde la fórmulamássencillaseobtieneelvalordenyconellolafórmulamolecularoverdadera:

n=291g48,5g

=6

Larespuestacorrectaeslac.

1.112.La fórmulaempíricadeuncompuestoquecontieneun50%enpesodeazufreyun50%enpesodeoxígenoserá:a) b) c)SOd) (Masasatómicas:O=16;S=32)

(O.Q.L.Murcia2008)

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

50gO50gS

1molO16gO

32gS1molS

=2molOmolS

ó í :

Larespuestacorrectaeslab.

1.113. En la sal de magnesio hidratada, ·x , el porcentaje de agua decristalizaciónes51,16%.¿Cuáleselvalordex?a)2b)3c)4d)7(Masasatómicas:Mg=24,3;O=16;S=32;H=1)

(O.Q.L.Madrid2008)

Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyMgSO4es:

51,16gH O100 51,16 gMgSO

1molH O18gH O

120,3MgSO1molMgSO

=7molH2O

mol

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Madrid2008)

Lasfórmulasdeloscompuestosson:

dicromatodepotasio tiosulfatodesodio dihidrógenofosfatodecalcio

Larespuestacorrectaeslab.

Page 51: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 47

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

(O.Q.L.Asturias2008)

LafórmuladenitrurodemagnesioesMg N ,portantorelacionandoMgconN setiene:

3,6molMg2molN3molMg

1molN2molN

N moleculasN

1molN=1,2 moléculas

Larespuestacorrectaeslaa.

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

a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.(Masas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

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

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

Larespuestacorrectaeslaa.

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

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

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

16gCH1molCH16gCH

22,4LCH1molCH

=22,4LCH

ii)Incorrecto.Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosen32gdeO es:

32gO1molO32gO

2molO1molO

6,023·10 atomosO

1molO=1,02·10 atomosO

Page 52: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 48

Larespuestacorrectaeslac.

1.118. El hierro forma dos cloruros, uno con un 44,20% de Fe y otro con un 34,43%.Determinalafórmulaempíricadeambos.a) y b) y c)FeCly d) y (Masasatómicas:Cl=35,5;Fe=55,9)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

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

100–44,20 gCl44,20gFe

1molCl35,5gCl

55,9gFe1molFe

=2molClmolFe

100–34,43 gCl34,43gFe

1molCl35,5gCl

55,9gFe1molFe

=3molClmolFe

Larespuestacorrectaeslab.

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

(Datos.Masasatómicas:H=1;O=16;Si=28;C=12.ConstanteR=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 )

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

a)Verdadero.Elnúmerodemoléculascontenidasen9gdeH Oes:

9gH O1molH O18gH O

6,022·1023moleculasH O

1molH O=3,0· moléculas

b)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10gdeSiO es:

10gSiO1molSiO60gSiO

6,022·1023moleculasSiO

1molSiO=1,0·10 moleculasSiO

c)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10mLdeCH OHes:

10mLCH OH0,79gCH OH1mLCH OH

1molCH OH32gCH OH

=0,25molCH OH

0,25molCH OH6,022·1023moleculasCH OH

1molCH OH=1,5·10 moleculasCH OH

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

n=700mmHg·10L

0,082atm·L·mol ·K 20+273 K

1atm760mmHg

=0,38molCO

0,38molCO6,022·1023moleculasCO

1molCO=2,3·10 moleculasCO

Page 53: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 49

Larespuestacorrectaeslaa.

1.120.Indicaenquéapartadoshaymayornúmerodeátomos:a)Unmoldenitrógenob)48gramosdeoxígenoc)89,6Ldehelioencondicionesnormalesd)0,5molde (Masaatómica:O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen1moldeN es:

1molN2molN1molN

LatomosN1molN

=2LatomosN

b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen48gdeO es:

48gO1molO32gO

2molO1molO

LatomosO1molO

=3LatomosO

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

89,6LHe1molHe22,4LHe

LatomosHe1molHe

=4LátomosHe

d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeCaCl es:

0,5molCaCl3molatomoCayCl

1molCaClLatomosCayCl1molCayCl

=1,5LatomosCayCl

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

LafórmuladeldióxidodecarbonoesCO ,portantorelacionandoCconO setiene:

0,5molC1molO1molC

=0,5mol

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

LafórmuladelmonóxidodemagnesioesMgO,portantorelacionandoMgconO setiene:

Page 54: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 50

0,5molMg1molO1molMg

1molO2molO

32gO1molO

=8g

Larespuestacorrectaeslac.

1.123.Indicalaafirmaciónqueteparececorrecta:a) La estequiometría es la parte de la Química que hace referencia a las diferencias devolumendelosgasesrealesfrentealosgasesideales.b)Lasreaccionesquímicastranscurrensiempremolamol.c)100gdeunreactivoAsiemprereaccionancon100gdeunreactivoB,paraformar200gdeunproductoC.d)Elrendimientoenunareacciónquímicaestácomprendidoentre0%y100%.

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

a) Falso. La estequiometría es la parte de la Química que estudia la medida de lascantidadesdesustanciasqueintervienenenunareacciónquímica.

b) Falso. La estequiometría en una reacción química puede ser cualquiera, no tienenecesariamentequesermolamol.

c) Falso. De acuerdo con la ley de conservación de la masa, eso sería cierto si laestequiometríadelareacciónquímicafueramolamol.

d)Verdadero.Existenmultituddefactoresenunareacciónquímicaresponsablesdequeelrendimientodelamismapuedatenercualquiervalor.

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

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

17,65gH82,35gN

1molH1,0gH

14,0gN1molN

=3molH1molN

Larespuestacorrectaeslad.

1.125.¿Quécantidaddemagnesiose tienequecombinarcon10gdecloropara formarelcompuesto ?a)10gb)3,4gc)5gd)6,8g(Masasatómicas:Cl=35,5;Mg=24,3)

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Relacionandolamasadecloroconlademagnesio:

Page 55: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 51

10gCl1molCl35,5gCl

1molMg2molCl

24,3gMg1molMg

=3,4gMg

Larespuestacorrectaeslab.

1.126.Enungramodeunóxidodeciertoelementometálicodemasaatómica54,93hay0,63gdedichoelemento.¿Cuálserálafórmuladedichoóxido?a)XOb) c) d) (Masaatómica:O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestraes:

1góxidometálico−0,63gX=0,37goxígeno

Relacionandoamboselementos:

0,37gO0,63gX

1molO16gO

54,93gX1molX

=2molO1molX

formulaempırica:

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

Setratadeunasalácidadelácidocarbónico, .

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.LaRioja2008)

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

d)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosenesamuestraes:

9,63·10 gC H1molC H58gC H

LmoleculasC H

1molC H

14atomos1moleculaC H

=14átomos

Larespuestacorrectaeslad.

Page 56: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 52

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

(O.Q.L.LaRioja2008)

a)Incorrecto.Fe NO esnitratodehierro(III).

b)Correcto.Cu ClO eshipocloritodecobre(II).

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

d)Incorrecto.Al SO essulfitodealuminio.

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

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

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

c‐d)Falso.Siloscompuestossondiferentessusentalpíasdecombustiónysusreaccionestambiénloserán.

Larespuestacorrectaeslaa.

1.131.Sabiendoqueelporcentajedeaguadecristalizaciónenlasal ·x es45,45%,¿cuáleselvalordex?a)2b)3c)4d)5e)6(Masasatómicas:O=16;Cl=35,5;Co=58,9)

(O.Q.N.Ávila2009)

LarelaciónmolarentreH OyCoCl es:

45,45gH O100 45,45 gCoCl

1molH O18gH O

129,9CoCl1molCoCl

=6molH OmolCoCl

Larespuestacorrectaeslae.

Page 57: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 53

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

(O.Q.L.Murcia2009)

a)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol:

12gC1molC

1molC

6,023·10 atomosC=

12g6,023·10 atomoC

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

c)Falso.Losgases ideales se comportancomo idealesapresionesbajasy temperaturasaltas.

Larespuestacorrectaeslaa.

(SimilarenparteaBarcelona2001yMadrid2004y2007).

1.133.¿CuáleselporcentajeenmasadeloxígenoenelMgO?a)20%b)40%c)50%d)60%(Masasatómicas:O=16;Mg=24,3)

(O.Q.L.Murcia2009)

ElporcentajeenmasadeOes:

1molO1molMgO

16gO1molO

1molMgO40,3gMgO

100=40%O

Larespuestacorrectaeslab.

1.134. Determina la fórmula de un aldehído que por oxidación produce un ácidomonocarboxílicoquecontiene58,82%decarbonoy31,37%deoxígeno:a) − − −CO− b)CHO− − − −CHOc) − − − −CHOd) − − −CHO(Masasatómicas:C=12;H=1;N=14)

(O.Q.L.Madrid2009)

Lasustanciaasedescartayaquesetratadeunacetonaqueporoxidaciónnodaunácidomonocarboxílico.

Lasustanciabsedescartayaquesetratadeundialdehídoqueporoxidacióndaunácidodicarboxílico.

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

5molC1molc

12gC1molC

1molc102gc

100=58,82%C

Page 58: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 54

4molC1mold

12gC1molC

1mold88gd

100=54,55%C

Larespuestacorrectaeslac.

1.135.Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales,lacantidadfatalparaunapersonaesaproximadamente1mgdecianurodepotasio,KCN.¿Quédosisdelascuatroquesemencionan,puedecausarundesenlacefatalporenvenenamientoaunapersona?a)0,001mmolesb)125microgramosc)2·10 molesd)0,125microgramos(Datos:C=12;N=14;K=39,1)

(O.Q.L.Madrid2009)

Expresandotodaslascantidadesenlasmismasunidades:

a)Falso.

0,001mmolKCN65,1mgKCN1mmolKCN

=0,0651mgKCN

b)Falso.

125μgKCN1mgKCN10 μgKCN

=0,125mgKCN

c)Verdadero.

2·10 molKCN65,1gKCN1molKCN

10 mgKCN1gKCN

=1,302mgKCN

d)Falso.

0,125μgKCN1mgKCN10 μgKCN

=1,25·10 mgKCN

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Madrid2009)

Lasfórmulasdeloscompuestospropuestosson:

permanganatodepotasio

boratodesodio

hidrógenoarsenitodesodio

Larespuestacorrectaeslaa.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 55

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

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.CastillayLeón2009)

ElnúmerodemoléculasdeN queintegranunamuestrade7gdeN es:

7gN21molN228gN2

6,022·10 moleculasN2

1molN2=1,505· moléculasN2

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(Datos.Masas:H=1;O=16;N=14,Mn=55;constanteR=0,082atm·L· · ;constantedeAvogadro,L=6,022·10 )

(O.Q.L.CastillayLeón2009)

a)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen0,5molH2Oes:

a)Falso.0,5molH2O1molO1molH2O

6,022·10 atomosO

1molO=3,011·10 atomosO

b)Verdadero.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen23gNO es:

23gNO21molNO246gNO2

2molO1molNO2

6,022·10 atomosO

1molO=6,022· átomosO

c)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen1LO medidoa700mmHgy25°C,considerandocomportamientoideales:

n=700mmHg·1L

0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

1atm760mmHg

=0,038molO3

0,038molO33molO1molO3

6,022·10 atomosO

1molO=6,81·10 atomosO

d)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen1LdedisolucióndeKMnO40,1Mes:

1LKMnO40,1M0,1molKMnO41LKMnO40,1M

=0,1molKMnO4

0,1molKMnO44molO

1molKMnO46,022·10 atomosO

1molO=2,4·10 atomosO

Larespuestacorrectaeslab.

Page 60: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 56

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

(O.Q.L.CastillayLeón2009)

LaleydelasproporcionesdefinidasoconstantesdeProustdiceque:

“Cuandodosomáselementossecombinanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunaproporcióndepesodefinida”.

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

a)Incorrecto.KClO espercloratodepotasio.

b)Correcto.Ag SO essulfitodeplata.

c)Correcto.Ca NO esnitritodecalcio.

d)Correcto.Na CO escarbonatodesodio.

Larespuestacorrectaeslaa.

1.141.Elanálisisdeun líquido volátil es54,5%de carbono;9,1%dehidrógeno y36,4%deoxígeno.¿Cuálserásufórmulaempírica?a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

54,5gC1molC12gC

=4,54molC

9,1gH1molH1gH

=9,1molH

36,4gO1molO16gO

=2,28molO

4,54molC2,28molO

=2molC1molO

9,1molH2,28molO

=4molH1molO

Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .

Larespuestacorrectaeslab.

Page 61: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 57

1.142.Elóxidodetitanio(IV)secalientaencorrientedehidrógenoperdiendoalgodeoxígeno.Sidespuésdecalentar1,598gde elpesodeoxígenosereduceen0,16g.¿Cuáleslafórmuladelproductofinal?a) b) c)TiOd) (Masasatómicas:Ti=47,9;O=16)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

Lacantidaddecadaunodeloselementoscontenidaenlamuestraes:

1,598gTiO21molTiO281,9gTiO2

1molTi1molTiO2

=0,0195molTi

1,598gTiO21molTiO281,9gTiO2

2molO

1molTiO216gO1molO

=0,624gO

LacantidaddeoxígenoquecontienelamuestradespuésdelareducciónconH2es:

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

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

0,464gO

0,0195molTi1molO16gO

=3molO2molTi

fórmula:Ti2O3

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

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

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

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

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 62: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 58

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

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

i)ElaguadestiladaesuncompuestoformadopormoléculasdeH O.

ii)Eldiamanteesunadelasformasalotrópicasdelelementocarbono,C.

iii)Lagasolinaesunamezcla formadaprincipalmenteporhidrocarburosqueseobtieneporelfraccionamientodelpetróleo.

iv)Elvinoesunamezclahidroetanólicaqueseobtieneporlafermentacióndelosazúcaresdelauva.

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.C.Valenciana2009)

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

1molSmolPen

32gS1molS

1molPenMgPen

=9,58gS100gPen

M=334g·

Larespuestacorrectaeslab.

1.146.¿Cuántosneutroneshayenunmolde U92238 ?

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

(Dato. =6,022·10 )(O.Q.N.Sevilla2010)

Elnúmerodeneutronesquehayenunnúcleodelaespeciedadaes, 238–92 =146.

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodeneutronesenunmoles:

1mol U92238 6,023·1023atomos U92

238

1mol U92238

146neutrones

1atomo U92238 =8,8·1025neutrones

Larespuestacorrectaeslad.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 59

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

(O.Q.L.Murcia2010)

a)Falso.

48gO12gC

=4gO1gC

8gO3gC

Lascantidadesdadasnocumplenlarelaciónmásica.

b)Falso.

30gO9gC

=10gO3gC

>8gO3gC

LarelaciónmásicadeterminaquesobraOyqueelCeselreactivolimitante,loqueimpidequeseformen39gdeCO2yquenosobrenada.

c)Verdadero.LamasadeCO2queseformaes:

9gC3+8 gCO2

3gC=33gCO2

d)Falso.Lapropuestaesabsurda.

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculases:

3L1mol22,4L

6,022·10 moleculas

1mol=8,07· moléculas

Larespuestacorrectaeslab.

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

(Datos.Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2010)

Elnúmerodemolesdeátomosdehidrógenoes:

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 60

2,89·1024atomosH1molH

6,022·1023atomosH=4,80molH

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

1,80molC

4,80molH

9,6gO1molO16gO

=0,60molO

1,80molC0,60molO

=3molCmolO

4,80molH0,60molO

=8molHmolO

Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .

Larespuestacorrectaeslab.

1.150. Consideramuestras de 1 g de las siguientes sustancias, ¿cuál de ellas contiene elmayornúmerodemoléculas?a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;Cl=35,5;F=19;S=32)

(O.Q.L.LaRioja2010)

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

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

64Larespuestacorrectaeslad.

(SimilaralacuestiónpropuestaenNavacerrada1996).

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

(O.Q.L.LaRioja2010)(O.Q.L.LaRioja2011)

Setratadeunoxoácido,elácidohipobromoso.

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.LaRioja2010)

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 61

a)Correcto.Li SO essulfatodelitio.

b)Correcto.NH ClO espercloratodeamonio.

c)Incorrecto.AgNO noesnitritodeplata.

d)Correcto.K CO escarbonatodepotasio.

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

a)Falso.Laafirmaciónessoloparagasesencondicionesnormales.

b)Falso.ElnúmerodeAvogadro indicaelnúmerodepartículasque integranunmoldesustancia.

c)Falso.Lapropuestaesabsurda.

d)Verdadero.Seríamáscorrectodecirqueelnúmerodeelectronesdeunátomocoincideconelvalordelnúmeroatómicodeunátomoneutro.

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

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

b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:

0,8gH3,6gC

12gC1molC

1molH1gH

=8molH3molC

formulaempırica:C3H8

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

Page 66: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 62

Larespuestacorrectaeslaa.

1.156.Sielcompuesto contieneel56,34%decloro,¿cuálserálamasaatómicadeM?a)54,94gb)43,66gc)71,83gd)112,68(Masaatómica:Cl=35,45)

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

ApartirdelaestequiometríadelMCl sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM:

100gMCl1molMCl

x+2·35,45 gMCl 2molCl

1molMCl 35,45gCl1molCl

=56,34gCl

Seobtiene,x=54,94g· .

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

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

b)Falso.Lasmoléculasformadasporunúnicoelementopresentanenlacecovalente.

c)Verdadero.Altratarsedemoléculasdiatómicas,ambasposeendosmolesdeátomos.

d)Falso.Lapropuestaesabsurda.

Larespuestacorrectaeslac.

1.158. Unamuestra de sulfato de hierro (II) hidratada, ·x , demasa 4,5 g secalientahastaeliminartodoelaguaquedandounresiduosecode2,46g.¿Cuálseráelvalordex?a)5b)6c)7d)8(Masasatómicas:Fe=55,85;O=16;S=32,01;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

LarelaciónmolarentreH OyFeSO es:

4,5 2,46 gH O2,46gFeSO

1molH O18gH O

151,86FeSO1molFeSO

=7molmol

Larespuestacorrectaeslac.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 63

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

ElconceptodepesoequivalenteemanadelaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichterquediceque:

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

Por tanto, si elpesoequivalentede calcioes20g,quieredecirque1gdehidrógenosecombinacon20gdecalcio.

Larespuestacorrectaeslab.

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

(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

ElnúmerodemmolesdeátomosdecadaelementoenlamuestradecompuestoX:

149mgCO21mmolCO244mgCO2

1mmolC1mmolCO2

=3,39mmolC

45,5mgH2O1mmolH2O18mgH2O

2mmolH1mmolH2O

=5,06mmolH

Eloxígenocontenidoenlamuestrasecalculapordiferencia:

149mgX 3,39mmolC12mgC1mmolC

5,06mmolH1mgH1mmolH

=103,3mgO

103,3mgO1mmolO16mgO

=6,46mmolO

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

5,06molH3,39molC

=3molH2molC

6,46molO3,39molC

=2molOmolC

formulaempırica:

Larespuestacorrectaeslaa.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 64

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

Lacomposicióncentesimaldelóxidodemagnesioes:

1,58gMg2,62góxido

100=60,3%Mg

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

100=39,7%O

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

Relacionandobromoypotasio:

18,3gBr32,8gK67,2gBr

=8,9gK

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

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

Elnúmerodemolesdeátomosdelamuestraes:

7,65·1022atomosS1molS

6,022·1023atomosS=0,127molS

Larespuestacorrectaeslab.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 65

1.164.Paralareacciónsiguiente:

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

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.C.Valenciana2010)

RelacionandomolesdeFeconO2:

27,9molFe2molO23molFe

6,022·1023moleculasO2

1molO2=1,12·1025moléculasO2

Larespuestacorrectaeslab.

1.165.¿Cuántosmolesde ionesentotalseproducencuandosedisuelvenagua0,1molesde?

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

(O.Q.L.C.Valenciana2010)

LaecuaciónquímicacorrerspondienteadisociacióniónicadelFe SO es:

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

0,1molFe SO5moliones

1molFe SO=0,5moliones

Larespuestacorrectaeslac.

1.164.Alquemarcompletamente13,0gdeunhidrocarburoseforman9,0gdeagua.¿Cuáleslafórmuladelhidrocaburo?a) b) c) d) (Masas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.C.Valenciana2010)

Elhidrógenocontenidoenelhidrocarburosetransformaenagua:

9,0gH2O1molH2O18gH2O

2molH1molH2O

=1,0molH

Elcarbonocontenidoenelhidrocarburosecalculapordiferencia:

13,0ghidrocarburo 1,0molH1gH1molH

=12,0gC

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 66

12,0gC1molC12gC

=1,0molC

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

1molC1molH

formulaempırica:CHformulamolecular:C2H2

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

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

M=mRTpV

M=0,72g 0,082atm·L·mol ·K 110+273 K

0,967atm·0,559L=41,8g·mol

Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:

14,3gH85,7gC

12gC1molC

1molH1gH

=2molH1molC

formulaempırica: CH2

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

n=41,8g·mol

14g·mol=3formulamolecular:C3H6

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Asturias2011)

ApartirdelaestequiometríadelMO sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM:

30 4,0 gM4,0gO

1molMxgM

16gO1molO

=1molM2molO

x=208u·átomo

Page 71: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 67

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Asturias2011)

RelacionandolosvolúmenesdeambosgasesyteniendoencuentalaleydeAvogadro:

600mLCl200mLI

1molCl22,4LCl

2molCl1molCl

22,4LI1molI

1molI2molI

=3molClmolI

formula:ICl3

Larespuestacorrectaeslad.

1.168.Unmol:a)eslamasade6,023·10 3átomosdehidrógeno.b)deátomosdehidrógenotieneunamasade1uma.c)dehormigasson6,023·10 hormigas(silashubiera).d)deoxígenogaseosotieneunamasade16g.

(O.Q.L.Murcia2011)

a)Falso.Elmolindicaelnúmerodepartículasrelacionadoconunadeterminadamasa.

b)Falso.Esenúmerodeátomosdehidrógenotieneunamasade1g.

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

d)Falso.EloxígenogaseosotienenporfórmulaO ysumasamolares32g.

Larespuestacorrectaeslac.

1.169.Elcobrepuedeobtenersedelasmenasdelossiguientesminerales.Señalecuáldeellostieneelmayorcontenidoencobre:a)Calcopirita, b)Cobelita,CuSc)Calcosina, d)Cuprita, (Masasatómicas:Cu=63,5;Fe=55,8;S=32;O=16)

(O.Q.L.Murcia2011)

a)Falso. CuFeS 1molCu

1molCuFeS 63,5gCu1molCu

1molCuFeS 183,3gCuFeS

100=34,6%Cu

b)Falso. CuS1molCu1molCuS

63,5gCu1molCu

1molCuS95,5gCuS

100=66,5%Cu

c)Falso. Cu S2molCu1molCu S

63,5gCu1molCu

1molCu S159,0gCu S

100=79,9%Cu

d) . Cu O2molCu1molCu O

63,5gCu1molCu

1molCu O143,0gCu O

100=88,8%Cu

Page 72: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 68

Larespuestacorrectaeslad.

1.170.Lacombustióndelpropanoloriginaeldióxidodecarbonosegún:a)C3H7OH+2,5 3 +4 b)C3H7OH+4,5 3 +4 c)3 +4 C3H7OH+4,5 d)C3H7OH+2 +5

(O.Q.L.Murcia2011)

LacombustióndeloshibrocarburosysusderivadosoxigenadosproduceCO (g)yH O(l).Enelcasodelpropanol,C3H7OH,laecuaciónajustadacorrespondienteasucombustiónes:

C3H7OH(l)+92O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2011)

Laecuaciónajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón(supuestopuro)es:

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

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

Larespuestacorrectaeslaa.

1.172.Unamuestracristalizadadeclorurodemanganeso(II)hidratado, ·x ,yquepesa4,50gsecalientahastaeliminartotalmenteelaguaquedandounresiduopulverulentosecoquepesa2,86g.¿Cuálseráelvalordex?a)2b)4c)6d)8(Masasatómicas:Mn=54,9;Cl=35,5;O=16;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

LarelaciónmolarentreH OyMnCl es:

4,5 2,86 gH2O2,86gMnCl2

1molH2O18gH2O

125,9MnCl21molMnCl2

=4molH2OmolMnCl2

Larespuestacorrectaeslab.

(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2010).

Page 73: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 69

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

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Lafórmuladelclorurometálico,MCl ,es:

111 40 gCl1molM

1molCl35,5gCl

=2molClmolM

De la fórmulasededucequeelnúmerodeoxidacióndelelementoMes+2,portanto, lafórmulamásprobabledelóxidodebeserMO.

Larespuestacorrectaeslab.

1.174. Se calentó en atmósfera de oxígeno unamuestra de 2,500 g de uranio. El óxidoresultantetieneunamasade2,949g,porloquesufórmulaempíricaes:a) b)UOc) d) (Masasatómicas:U=238;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes:

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

Lafórmulamássencilladelóxidoes:

0,449gO2,500gU

1molO16gO

238U1molU

=8molO3molU

formula:

Larespuestacorrectaeslad.

(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2008).

1.175. Determinar qué cantidad de las siguientes sustancias contienemayor número deátomos:a)0,5molde b)14gramosdenitrógenomolecularc)67,2Ldegashelioencondicionesnormalesdepresiónytemperaturab)22,4gramosdeoxígenomolecular(Masaatómica:N=14;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeSO2es:

0,5molSO23molatomos1molSO2

LatomosSyO1molatomos

=1,5LatomosSyO

b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen14gdeN2es:

14gN21molN228gN2

2molN1molN2

LatomosN1molN

=LatomosN

Page 74: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 70

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

67,2LHe1molHe22,4LHe

LatomosHe1molHe

=3LátomosHe

d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen22,4gdeO2es:

22,4gO21molO232gO2

2molO1molO2

LatomosO1molO

=1,4LatomosO

Larespuestacorrectaeslac.

(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2008).

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

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

Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade3,20gdeO3es:

3,20gO31molO348gO3

6,022·1023moleculasO3

1molO3=4,0·1022moléculasO3

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 75: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 71

2.GASES

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

(O.Q.L.Murcia1996)

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

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Murcia1996)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO yH :

ρ

ρ=

pMRTpMRT

ρ

ρ=M

M

ρ

ρ=322=16

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.Murcia1996)

DeacuerdoconlaleydeCharles:

p1T1=p2T2

Sustituyendo:

p1p2=T1T2

273546

=12p2=2p1

Larespuestacorrectaeslab.

Page 76: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 72

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

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Murcia2000)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH yO es:

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

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

Larelaciónvolumétricaymolares:

V

V=125=2,4

Comolarelaciónmolares>2,indicaqueel eselreactivolimitantequeseconsumecompletamenteydeterminalacantidaddeH Oqueseforma:

5LO2LH O1LO

=10L

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

Apartirdelaecuacióndeestadodeungasidealsepuedeescribirque:

c=nV=

pRT

Sustituyendo:

c=3,17kPa

8,314J·mol ·K 273+25 K103Pa1kPa

1m3

103L=0,00128M

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia1997)

Page 77: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 73

Ungasrealseasemejamásaungasidealabajaspresionesyaltastemperaturas,yaqueenesascondicionesnoexistenlasfuerzasintermolecularesqueharíanqueelgasselicuase.

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia1997)

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

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

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

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

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

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

Larespuestacorrectaeslab.

2.8.Ladensidaddeloxígenoendeterminadascondicionesdepresiónydetemperaturaes1,312g· .¿Cuálseráladensidaddelhidrógenoenlasmismascondiciones?a)0,082g· b)1,000g· c)0,164g· d)0,059g· (Masasatómicas:H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia1997)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO yH :

ρ

ρ=

pMRTpMRT

ρ

ρ=M

M

Sustituyendo:

Page 78: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 74

ρ =1,312g·L 1 2g·mol32g·mol

=0,082g·L 1

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.N.Burgos1998)

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

uu

=MM

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

b)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:

ρ=p·MRT

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

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeGraham,larelacióndevelocidadesdedifusiónentrelosgasesAyBes:

uu

=MM

uu

=1530

=0,7

Silarelacióndevelocidadesnoes2,larelaciónentrelostiemposdedifusióntampocoloes.

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

e)Falso.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:

ρ=p·MRT

Page 79: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 75

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

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.N.Burgos1998)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

p=p +p

Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pO2=p·yO2=pnO2

nN2+nO2

Sustituyendo:

6atm=11atmnO2

2+nO2nO2=2,4mol

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.N.Burgos1998)

Lahumedadrelativa,φ,sedefinecomo:

φ=ppo

pi=presionparcialp°=presiondevaporalatemperaturaT

Sustituyendo:

φ=28,0Torr31,6Torr

=0,86688,6%

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 80: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 76

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

(O.Q.L.Murcia1998)

LasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeH yCOson:

2H (g)+O (g)2H2O(g)

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

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,elvolumendeO consumidoencadareacciónes:

10cm H1cm O2cm H

=5cm O

20cm CO1cm O2cm CO

=10cm O

V =15

Larespuestacorrectaeslab.

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

a)A

b)B

c)C

d)D

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

LaleydeBoylediceque:

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

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

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia1998)

YA

B

C

D X

Page 81: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 77

a)Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,es imposiblequetodas lasmoléculasdeungassemuevanconlamismavelocidad.

b)Falso.Lasmoléculassonpartículasminúsculasperosoneléctricamenteneutras.

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

d)Verdadero.Elvolumenocupadopor lasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.

Larespuestacorrectaeslad.

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

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

LahipótesisdeAvogadroquediceque:

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

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

DaltonH(hidrógeno)+O(oxígeno)HO(agua)

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

Porotrapartedeacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:

V=nRTp

SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueResunaconstantesetieneque:

V=nk

Elvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemolesdelmismo.

Lasrespuestascorrectassonbyc.

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

Page 82: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 78

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

(O.Q.N.Almería1999)

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

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelNeeseldoblequeelocupadoporelCl .

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

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

LavelocidadcuadráticamediadelNeesmayoryaquetienemenormasamolar.

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

uNeu

=M

MNe

LavelocidaddeefusióndelNeesmayoryaquetienemenormasamolar.

Larespuestacorrectaeslab.

2.17.Siunamezclagaseosaestáformadapormasasidénticasdehelioymonóxidodecarbono,¿cómoseránsuspresionesparciales?a)Iguales.b)LadelCOserámayorporsermásgrandesumolécula.c)Ladelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodepartículas.d)LadelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodemoléculasdeHe2.(Masasatómicas:C=12;O=16;He=4)

(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón2003)

Page 83: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 79

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

p=nRTV

Elnúmerodemolesdecadagases:

1gHe1molHe4gHe

=0,250molHe

1gCO1molCO28gCO

=0,036molCO

a)Falso.Sielnúmerodemolesesdiferentelaspresionesparcialestambiénloserán.

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

c)Verdadero.SielnúmerodemolesdeHeesmayorqueeldeCOtambiénloeselnúmerodemoléculas.

d)Falso.LapropuestaesabsurdayaqueelHeesungasinerteynoformamoléculas.

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.Murcia1999)

a)Falso.

pH2=pO2

Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pH2=p·yH2=pnH2

nH2+nO2

pO2=p·yO2=pnO2

nH2+nO2

nH2=nO2

DeacuerdoconlaleydeAvogadro:

V=k·n siendokelvolumenmolar

VH2k=VO2kVH2=VO2

Loqueescontrarioalapropuesta:

VH2=2VO2

Page 84: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 80

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

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

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

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

LasmoléculasdeH tienenmayorvelocidadcuadráticamediayaelH tienemenormasamolar.

Larespuestacorrectaeslac.

2.19.Elvolumendeamoníacoque sepuedeobtener con5 litrosdenitrógenogaseosoy9litrosdehidrógenogaseoso,midiendotodoslosgasesenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,es:a)14Lb)6Lc)10Ld)Esnecesarioconocerlosvaloresdepresiónytemperatura.

(O.Q.L.Murcia1999)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es:

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

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

Larelaciónvolumétrica(molar)es:

9LH5LN

=1,8

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

9LH2LNH3LH

=6L

Larespuestacorrectaeslab.

Page 85: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 81

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

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

LahipótesisdeAvogadroquediceque:

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

V=nRTp

SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueResunaconstantesetieneque:

V=nk

Elvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol .

UnmoldecualquiergasestáintegradoporunnúmerodeAvogadro,L,demoléculas.

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

b)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales:

2VLH1molH22,4LH

LmoleculasH

1molH=

L11,2

moleculasH

VLCH1molCH22,4LCH

2molH1molCH

LmoleculasH

1molH=

L11,2

moleculasH

c)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales:

VLCO1molCO22,4LCO

1molC1molCO

LatomosC1molC

=L

22,4atomosC

VLCH1molCH22,4LCH

1molC1molCH

LatomosC1molC

=L

22,4atomosC

d)Verdadero.

3molCl1molCl2molCl

22,4LCl1molCl

=33,6LCl

e)Falso.SuponiendoquesetratedeungasinertecomoelHe:

1molHe22,4dm He1molHe

=22,4dm He

Page 86: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 82

Larespuestacorrectaeslae.

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

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

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

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

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

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

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar.

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

Larespuestacorrectaeslaa.

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

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

a)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoylequediceque:

Page 87: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 83

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

Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloquedisminuyeelvolumen.

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

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

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

ρ=p·MRT

Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloqueaumentasudensidad.

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

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Murcia2000)

DeacuerdoconlaleydeBoylequediceque:

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

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

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.N.Murcia2000)

En lacombustióndelhidrocarburo, todoelCdelmismose transformaenCO yelHenH O:

Page 88: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 84

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

y2H O(l)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlosátomosdeCdelhidrocarburoC H :

0,06molCO0,336dm C H

22,4dm C H

1molC H1molC1molCO

=4molC

mol

Larespuestacorrectaeslac.

2.25.¿Cuáldelassiguienteslíneasgráficasnorepresentaelcomportamientoidealdeungas?

a)b)c)d)e)

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

a)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles:

VT=cte

b)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles:

pT=cte

c‐d)Verdadero.LasgráficascorrespondenalaleydeBoyle:

pV=cte

e)Falso.Paraungasideallarepresentacióncorrectasería:

Larespuestacorrectaeslae.

pV=0,082nTR²=0,999

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

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

pV(atm·L)

nT(mol·K)

pVvs.nT

 

T

p

T

pV 

T

V

p

1/V

p

Page 89: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 85

2.26.Alasmismascondicionesdepresiónytemperaturalarelaciónentrelasdensidadesdeloxígenoydeungasdesconocidoes0,451.Elgasdesconocidodebeser:a)Monóxidodecarbonob)Dióxidodemononitrógenoc)Dióxidodecarbonod)Cloro(Masaatómica:O=16;C=12;N=14;Cl=35,5)

(O.Q.L.Murcia2000)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO ydelgasX:

ρ

ρX=

pMRTpMXRT

ρ

ρX=M

MX

Sustituyendo:

MX=32g·mol1

0,452=71g·mol 1Elgases

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Murcia2000)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndelascuatrosustanciasson:

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

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

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

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

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

Larespuestacorrectaeslac.

Page 90: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 86

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

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

Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasenesascondicionesdepyTes:

V=1mol 0,082atm·L·mol ·K 75+273 K

3,5atm=8,15L

Larespuestacorrectaeslaa.

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

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

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

ρ=p·MRT

Sustituyendo:

M=1,96g·L 0,082atm·L·mol ·K 273K

1atm=43,9g·mol gas:

Larespuestacorrectaeslac.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

DeacuerdoconlaleydeCharles:

V1T1=V2T2

200mL10+273 K

=V2

20+273 KV2=207,1mL

Larespuestacorrectaeslad.

Page 91: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 87

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

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

ptotal=pO2+p°pO2=50023,8=476,2mmHg

Larespuestacorrectaeslaa.

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

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

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

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

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

3)Verdadero.Cuandolaspresionessonbajas,losgasestienentendenciaaexpandirseyelvolumenocupadoporlasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas.

d)Falso.Lasinteraccionesentremoléculassonmuygrandesenelestadosólidoylíquido.

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

Page 92: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 88

Elvalor2sepuedeobtenerapartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales.Sabiendoque1moldegasa1atmy273Kocupaunvolumende22,4L:

R=1atm·22,4L1mol·273K

=0,082atm·Lmol·K

Losvalores1y4tienenlasunidadesintercambiadasentresí.

Cambiandolasunidadesdelvalor2seobtieneelvalor3:

R=0,082atm·Lmol·K

1dm1L

101,3kPa1atm

=8,31kPa·dmmol·K

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2001)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelHeydelgasX:

ρXρHe

=

pMXRTpMHeRT

ρXρHe

=MX

MHeMX=19,5(4g·mol )=78,0g·

Larespuestacorrectaeslad.

2.35. Si se introducenmasas iguales de oxígeno y nitrógeno gaseosos en dos recipientescerradosdeigualvolumen,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Enambosrecipienteshayelmismonúmerodemoléculas.b)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoesinferioraladelrecipientedenitrógeno.c)Enelrecipientedeoxígenohayunmayornúmerodemoléculas.d)Elnitrógenotienemayorenergíacinéticamediapormol.e)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoessuperioraladelrecipientedenitrógeno.(Masasatómicas:O=16;N=14)

(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

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

a)Falso.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagas:

1gN1molN28gN

LmoleculasN

1molN=

L28

moleculasN

1gO1molO32gO

LmoleculasO

1molO=

L32

moleculasO

Page 93: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 89

b)Verdadero.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagasyqueambosestánalamismatemperaturaT:

p =1gN

1molN28gN RT

V=

RT28V

atm

p =1gO

1molO32gO RT

V=

RT32V

atm

p >p

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

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

e)Falso.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob).

Larespuestacorrectaeslab.

2.36.Indiquecuáleslaproposicióncorrecta:a)1moldeclorurodesodioocupa22,4L.b)Elaguayelácidoacético( )soninmiscibles.c)22,4Ldemonóxidodecarbono,encondicionesnormales,contienen6,022·10 moléculas.d)Elaguayelbenceno( )sonmiscibles

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

a)Falso.22,4LeselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyelNaClendichascondicionesesunsólido.

b)Falso.Soncompletamentemisciblesdebidoalaformacióndeenlacesintermolecularesporpuentesdehidrógenoentrelasmoléculasdeaguaylasdeácidoacético.

c)Verdadero.22,4LeselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyelCOendichascondicionesesungas.

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

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

Page 94: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 90

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo:

n=pVRT

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

m=MpVRT

b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.

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

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

Larespuestacorrectaeslad.

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

(Datos.O=16;H=1;constanteR=0,082atm·L· · )(O.Q.L.CastillayLeón2001)

a)Verdadero.Elnúmerodemolesdeambosgases:

2gH1molH2gH

=1molH 32gO1molO32gO

=1molO

b)Verdadero.Sinúmerodemolesdeambosgaseses idéntico laspresionesqueejercentambiénloson:

p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

VL=24,4V

atm

p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

VL=24,4V

atm

c)Verdadero.Silatemperaturaseelevahastalos50°C,lasnuevaspresionesson:

p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K

VL=26,5V

atm

p =1mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K

VL=26,5V

atm

Page 95: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 91

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

p=2mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K

2VL=26,5V

atm

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelaacetonaes:

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

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

Comolascantidadesdereactivossonestequiométricasseforman6Ldeproductos.

Larespuestacorrectaeslaa.

2.40.Unamezclagaseosaestáformadapor4mmolesde porcadammoldeNe.LapresiónparcialdelNees:a)1/4delapresióntotal.b)3/4delapresióntotal.c)1atmósfera.d)1/5delapresióntotal.

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdelNe:

pNe=p1mmolNe

1mmolNe+4mmolH=p5atm

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

DeacuerdoconlaleydeCharles:

V1T1=V2T2

100mL10+273 K

=V2

24+273 KV2=105mL

Larespuestacorrectaeslac.

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 92

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

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

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

pA=p·yA

Lasrespectivasfraccionesmolaresson:

yA=3,00·10 moleculasA

1molALmoleculasA

3,00·10 moleculasA1molA

LmoleculasA +1,50·10 moleculasB1molB

LmoleculasB

=0,167

yA+yB=1yB=1–0,167=0,833

Sustituyendo:

pA=600Torr·0,167=100Torr

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

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.N.Oviedo2002)

Esungashúmedo,esdecirunamezcladelgasyvapordeagua.DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

ptotal=pN2+p°pO2= 796 55 mmHg=741mmHg

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

Page 97: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 93

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

uHeu

=M

MHe

LavelocidaddeefusióndelH esmayoryaquetienemenormasamolar.

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

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar.

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.

d)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelHeeseldoblequeelocupadoporelH .

e)Falso.Lamasadeungasdependedesunúmerodemolesydesumasamolar:

0,5molH2gH1molH

=1gH 1molHe4gHe1molHe

=4gHe

Larespuestacorrectaeslac.

(EstacuestióntieneunenunciadosimilaralapropuestaenAlmería1999).

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

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeH es:

n=8atm·30L

RT=240RT

molH

ElnúmerodemolesdeH encadagloboes:

Page 98: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 94

n'=1atm·2L

RT=

2RT

molH

Elcocienteentreambosproporcionaelnúmerodeglobosquesepuedellenar:

nn'=240/RT2/RT

=120

Larespuestacorrectaeslac.

2.46. En determinadas condiciones de presión y temperatura la densidad del oxígeno es1,429g· ;enlasmismascondiciones,ladensidaddelpropanoserá:a)1,964g· b)1,429g· c)1,039g· d)1,568g· (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia2002)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelO ydelC H :

ρ

ρ=

pMRTpMRT

ρ

ρ=M

M

Sustituyendo:

ρ =1,429g·dm44g·mol32g·mol

=1,965g·

Larespuestacorrectaeslaa.

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

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)

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

Larespuestacorrectaeslab.

Page 99: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 95

2.48.Sepesaunbalóndevidriocerradoquecontienemetanoencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.Sevacíaysellenadespuésconoxígenoenlasmismascondiciones:a)Elpesodelvapordemetanoesigualalpesodeoxígeno.b)Elnúmerodemoléculasdemetanoeslamitadqueelnúmerodemoléculasde .c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipienteconmetanoesigualalnúmerototaldeátomosdeoxígeno.d)Elpesodelvapordemetanoeslamitaddelpesodeoxígeno.(Masasatómicas:H=1;C=12;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo:

n=pVRT

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

m=MpVRT

b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.

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

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

m =MpVRT

m =MpVRT

Larelaciónentreambases:

m

m=M

pVRT

MpVRT

m

m=M

M

m

m=1632

=12

Larespuestacorrectaeslad.

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

(Masasatómicas:H=1;C=12;O=16;S=32)(O.Q.L.Baleares2002)

DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporelmismonúmerodemoléculasomoles:

nA=nBmA

MA=mB

MB

Page 100: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 96

Sustituyendo:

1,0gMA

=0,54g

29,6g·mol–MA=29,6g·mol

Elvalorobtenidoesmuypróximoa30,0g·mol ,quecorrespondealgas − .

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Baleares2002)

a)Falso.Loschoquesentrelaspartículasnopuedensinodebenserelásticosparaquesemantengalaenergíadelasmoléculas.

b)Verdadero.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasvienedadaporlaexpresión:

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

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

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.LamasamolardelCOes28,01g.

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

c)Falso.Elnúmerodeátomospropuestoesabsurdo,yaquesetratadeunnúmeromuypequeño.Elvalorcorrectoes:

1LCO1molCO22,4LCO

LmoleculasCO

1molCO

2atomos1moleculaCO

=2L22,4

atomos

Page 101: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 97

d)Verdadero.UnmoldecualquiergascontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas,lascondicionesdepresiónytemperaturasóloafectanalvolumenqueocupa.

e)Falso.Elnúmerodepartículasdeunadeterminadacantidaddemuestrasólodependedelnúmerodemolesdelamisma.

Larespuestacorrectaeslad.

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

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

a)Falso.ComoseobservaenelapartadosiguienteexisteasociaciónintermolecularporloqueelHFnosecomportacomoungasideal.

b)Verdadero.Apartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales:

M=2,3g·L 0,082atm·L·mol ·K 28+273 K

1atm=56,8g·mol

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

c)Falso.Comosehavistoenelapartadoanterior,algunasmoléculasdeHFseencuentranunidasmedianteenlacesintermolecularesdehidrógeno.

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

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

Larespuestacorrectaeslab.

2.53. ¿Cuálde las siguientesparejasdegases serámásdifícilde separarporelmétododeefusióngaseosa?a) y b) y c) y d)HeyNed)Hey (Masasatómicas:H=1;He=4;C=12;N=14;O=16;Ne=20)

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

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

uAuB=

MB

MA

Page 102: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 98

Observandolasmasasmolaresdelassiguientesparejasdegases:

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

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

Serámásdifícildesepararlaparejadegasesentrelosqueexistamenorrelaciónentrelasmasasmolares.Enestecaso,lapareja y quetienenlamismamasamolar.

Larespuestacorrectaeslab.

2.54.Señalelaproposicióncorrecta:a)En22,4Ldeoxígenogaseoso,a0°Cy1atm,hayL (númerodeAvogadro)átomosdeoxígeno.b)Alreaccionar10gdeMgodeAlconHClseobtieneelmismovolumendehidrógeno,alamismapresiónytemperatura.c)Apresiónconstante,elvolumendeungasa50°Ceseldoblequea25°C.d)El volumende14gdenitrógeno es igualalde16gdeoxígeno,a lamismapresión ytemperatura.e)Unmoldeoxígenoenestadosólido,líquidoogaseoso,ocupa22,4La0°Cy1atm.(Masasatómicas:Mg=24,3;Al=27;N=14;O=16)

(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.

22,4LO1molO22,4LO

LmoleculasO

1molO2atomosO1moleculaO

=2LatomosO

b)Falso.

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelMgyAlconHClson:

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

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

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

10gMg1molMg24,3gMg

1molH1molMg

22,4LH1molH

=9,2LH

10gAl1molAl27gAl

3molH2molAl

22,4LH1molH

=12,4LH

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

V1T1=V2T2

V2V1=

50+273 K25+273 K

≠2

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

Page 103: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 99

V=k·n siendokelvolumenmolarenesascondicionesdepyT

14gN1molN28gN

22,4LN1molN

=11,2LN

16gO1molO32gO

22,4LO1molO

=11,2LO

e)Falso.SóloencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaelO esgasyportanto1moldelmismoocupa22,4L.

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Murcia2003)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol :

Vn=RTp=22,4

Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas:

M=22,4·ρM=22,4Lmol

3,17gL=71g·

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2003)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesinicialesdeH es:

n=4atm·30L

RT=120RT

molH

ElnúmerodemolesdeH queseextraenes:

n'=1atm·60L

RT=60RT

molH

Lapresiónfinalenelrecipientees:

Page 104: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 100

p=

120RT 60RT RT

30=2atm

Larespuestacorrectaeslaa.

2.57.¿Cuálserálapresióntotalenelinteriordeunrecipientede2Lquecontiene1gdeHe,14gdeCOy10gdeNOa27°C?a)21,61atmb)13,33atmc)1,24atmd)0,31atm(Datos:C=12;O=16;He=4;R=0,082atm·L·mol−1·K−1)

(O.Q.L.Murcia2003)

Laspresionesparcialesejercidasporcadaunodelosgasesson:

pHe=1gHe 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

2L1molHe4gHe

=3,08atm

pCO=14gCO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

2L1molCO28gCO

=6,15atm

pNO=10gNO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

2L1molNO30gNO

=4,10atm

AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

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

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

a)Falso.Sóloesposiblesilasmasasmolaressonidénticas.Algunosejemplosson:

CO,N yC H tienenmasamolar28g·mol−1

NOyC H tienenmasamolar30g·mol

CO ,N OyC H tienenmasamolar44g·mol

b)Falso.Sóloesposiblesilasmoléculasestánintegradasporelmismonúmerodeátomos.Algunosejemplosson:

H ,N yO sonmoléculasdiatómicas

NO ,SO yCO sonmoléculastriatómicas

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

Page 105: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 101

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

Larespuestacorrectaeslad.

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

(O.Q.L.Baleares2003)

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

b)Falso.Losgasestienencomportamientoidealatemperaturasaltas.

c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,“lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejerceríacadagasindividualmente”.

d)Verdadero.Losgasestienencomportamientoidealapresionesbajas.

Larespuestacorrectaeslab.

2.60.Considerandoelairecomounamezclahomogéneadecomposiciónvolumétrica78%denitrógeno,21%deoxígenoy1%deargón,la“masamolaraparente”delaireresultaser:a)14,68g/molb)28,96g/molc)29,36g/mold)Nosepuedeconocer.(Masasatómicas:O=16;N=14;Ar=39,9)

(O.Q.L.Murcia2004)

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

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

Pasandoagramosseobtiene:

0,78molN28gN1molN +0,21molO

32gO1molO +0,01molAr

39,9gAr1molAr

1molaire=28,96

gmol

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2004)

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 102

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

p V =p V V2=2atm·5L1atm

=10L

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO ,relacionandoambosvolúmenes:

40LCO10Lhidrocarburo

=4LCO

Lhidrocarburo

deacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque:

“losvolúmenesdelosgasesqueintervienenenunareacciónquímicas,medidosenlasmismascondicionesdepresióny temperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

Elhidrocarburoquecontiene4molesdeC,eselbutano.

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2004)

a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconlateoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

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

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

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

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

u=3 8,314J·mol ·K 100+273 K

0,002kg·mol=2157m·s

Larespuestacorrectaeslab.

Page 107: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 103

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

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

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque:

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

Aplicadoalosdatosdados:

10cm HF+5cm N F 10cm producto

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

2HF+ 2

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

ρ=0,987atm 32g·mol 1

0,082atm·L·mol ·K 298K=1,29g·L

Larespuestacorrectaeslab.

2.65.UnamuestradeKr (g) seescapaa travésdeunpequeñoagujeroen87,3 syungasdesconocido, en condiciones idénticas, necesita 42,9 s. ¿Cuál es la masa molar del gasdesconocido?a)40,5g/molb)23,4g/molc)20,2g/mold)10,5g/molDato:M(Kr=83,80)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

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

uKruX

=MX

MKr

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 104

Elevandoalcuadrado:

MX=MKruKruX

2MX=MKr

ntKr

ntX

2

MKrtXtKr

2

Sustituyendo:

MX=83,80g·mol1 42,987,3

2

=20,2g·mol

Larespuestacorrectaeslac.

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

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

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

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

LavelocidadmolecularmediadelCH esmayoryaquetienemenormasamolar.

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

c)Falso.

16gCH1molCH16gCH

LmoleculasCH

1molCH=LmoleculasCH

16gO1molO32gO

LmoleculasO

1molO=L2moleculasO

d)Falso.

V =16gCH 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

750mmHg1molCH16gCH

750mmHg1atm

=24,92L

V =16gO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K

750mmHg1molO32gO

750mmHg1atm

=12,46L

Page 109: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 105

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

u

u=

M

Mu esmayoryaquesumasamolaresmenor

Larespuestacorrectaeslab.

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

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

b)5,26·10 m· c)6,13·10 m· d)1,94·10 m· e)2,74·10 m· (Datos.MasadelH=2g· ;constanteR=8,314J· · )

(O.Q.N.Luarca2005)

AplicandolaecuacióndeMaxwellparacalcularlavelocidadcuadráticamedia:

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

u=3 8,314J·mol ·K 30+273 K

0,002kg·mol=1,94·103m·s

Larespuestacorrectaeslad.

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

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

Considerandocomportamiento ideal, lamasadeaguacorrespondientealaguaen la fasevapores:

pV=mMRTm=

pVMRT

m=48,2Torr 2L 18g·mol

0,082atm·L·mol ·K 100+273 K1atm

760Torr=0,09g

Lamasadeaguaquequedaenlafaselíquida,expresadacomoporcentaje,es:

Page 110: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 106

m=0,90–0,09 g

0,90g100=90%

Larespuestacorrectaeslad.

2.69.¿Cuáleslarazóndelasvelocidadesdedifusiónde y ?Razón : a)0,45b)0,69c)0,47d)1,5e)0,67(Masas:Cl=35,5;O=16)

(O.Q.N.Luarca2005)

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

u

u=

M

M

u

u=

3271

=0,67

Larespuestacorrectaeslae.

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

(O.Q.L.Murcia2005)

Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.

Larespuestacorrectaeslab.

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

(O.Q.L.Murcia2005)

a)Falso.MarieyPierreCuriedescubrieronelpolonioyelradio.

b)Falso.LordKelvinestableciólaescalaabsolutadetemperaturas.

c)Falso.LordRayleighpropusosuteoríasobreelsonido.

d)Verdadero.ElbarómetrofueconstruidoporEvangelistaTorricellien1643.

Larespuestacorrectaeslad.

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

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

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

Page 111: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 107

Considerandocomportamiento ideal, elnúmerodemolesdeN necesariopara llenar labotellaes:

n=11atm·8L

0,082atm·L·mol ·K 25+273 K=3,60molN

Teniendoencuentaqueenlasmezclasgaseosaslacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar,elnúmerodemolesdeairecorrespondienteaesacantidaddeN es:

3,60molN100molaire79molN

=4,56molaire

Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelaireenesascondicioneses:

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

745mmHg760mmHg1atm

=116,3Laire

Larespuestacorrectaeslac.

2.73.Unamezclagaseosacontiene50,0%de ,25,0%de y25,0%de ,enmasa.Atemperaturaypresiónestándar,lapresiónparcialdel:a) (g)esmayorde0,25atm.b) (g)esiguala380Torr.c) (g)esmenorde0,25atm.d) (g)esiguala0,25atm.(Masas:Cl=35,5;N=14;O=16)

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

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pi=p·yi

Las fracciones molares correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son,respectivamente:

y =n

n +nO2+n=

50gO1molO32gO

25gCl1molCl71gCl +50gO

1molO32gO +25gN

1molN28gN

=0,557

y =n

n +n +n=

25gCl1molCl71gCl

25gCl1molCl71gCl +50gO

1molO32gO +25gN

1molN28gN

=0,125

yN2=nN2

n +n +n=

25gN1molN28gN

25gCl1molCl71gCl +50gO

1molO32gO +25gN

1molN28gN

=0,318

Las presiones parciales correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son,respectivamente:

p =p·y p =1atm·0,557=0,557atm760Torr1atm

=423Torr

p =p·y p =1atm·0,125=0,125atm

Page 112: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 108

pN2=p·y p =1atm·0,375=0,318atm

LapresiónparcialdelCl esmenorde0,25atm.

Larespuestacorrectaeslac.

2.74.UnamuestrademagnesioreaccionaconunexcesodeHClyproduce2,5Ldehidrógenogaseosoa0,97atmy298K.¿Cuántosmolesdehidrógenogaseososeproducen?a)10,1molesb)0,063molesc)75,6molesd)0,099molese)2,5moles

(Dato.R=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Extremadura2005)

Considerandocomportamientoidealelnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

n=0,97atm·2,5L

0,082atm·L·mol ·K 298K=0,099mol

Larespuestacorrectaeslad.

2.75.Sedisponedeunamezclade150gde (g)y150gde (g)parainiciarlasíntesisdeamoníaco.Silapresióntotaldelamezclagaseosaesde1,5atm,lapresiónparcialde (g)es:a)0,10atmb)0,25atmc)1atmd)1,25atme)0,75atm(Masasatómicas:H=1,008;N=14,007)

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

p =p·y p =1,5atm150gN

1molN28gN

150gN1molN28gN +150gH

1molH2gH

=0,10atm

Larespuestacorrectaeslaa.

2.76. ¿Aqué temperatura lasmoléculasde (g) (masamolar=16g ), tienen lamismaenergíacinéticamediaque lasmoléculasde (g)(masamolar=18g )a120°C?a)30°Cb)80°Cc)90°Cd)120°Ce)180°C

(O.Q.N.Vigo2006)

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:

Page 113: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 109

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

Ambosgasesdebenestaralamismatemperatura,120°C.

Larespuestacorrectaeslad.

2.77.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Todaslasmoléculasoátomosdeungastienenlamismaenergíacinética.b)Loschoquesentrelasdistintasmoléculasoátomosdeungassonperfectamenteelásticos.c)Elvolumenqueocupaungasdependedesumasamolecular.d)Cuandoseaumentamucholapresiónsepuedellegaralicuarelgas.

(O.Q.L.Murcia2006)

a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconlateoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable.

c) Falso.De acuerdo con las leyes de los gases, el volumenque ocupa unadeterminadamasadegassólodependedelapresión(Boyle)ydelatemperatura(Charles).

d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.

Larespuestacorrectaeslab.

2.78.Ladensidaddelpentanoa25°Cy750mmHges:a)2,21g· b)34,6g· c)2,42g· d)2,91g·

(Datos.Masasatómicas:H=1;C=12;constanteR=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

ρ=(750mmHg 72g·mol 1)

0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

1atm760mmHg

=2,91g·L

Larespuestacorrectaeslad.

2.79.Unrecipientecontienea130°Cy760mmHg,50gdecadaunodelossiguientesgases:, ,Ne, y .Lasvelocidadesmolecularesmediasson:

a) >Ne> > > b) >Ne> > > c) =Ne= = = d) >Ne> > > (Masasatómicas:C=12;O=16;Ne=20,2;N=14;H=1)

(O.Q.L.Madrid2006)

Page 114: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 110

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comotodoslosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasasus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuación deMaxwell:

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

Lavelocidadcuadráticamediadelungasesinversamenteproporcionalasumasamolar,portanto,elgasmásligeroeselquetienemayorvelocidadcuadráticamedia.Lasmasasmolaresdelosgasesdadosson:

Sustancia Ne

M/g· 18 20,2 28 32 44Deacuerdoconlasmasasmolares,elordendecrecientedevelocidadeses:

>Ne> > >

Larespuestacorrectaeslad.

2.80.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel encondicionesnormales?a)0,8g/Lb)1g/ c)17g/L

(O.Q.L.LaRioja2006)

Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasencondicionesnormalesdepyTes22,4L·mol :

ρ=17g·mol22,4L·mol

=0,8g·L

Larespuestacorrectaeslaa.

2.81.SiladensidaddeungasAesdoblequeladeotroBalasmismascondicionesdepresiónytemperatura,sepuededecirque:a)LamasamoleculardeBesdoblequeladeAb)LamasamoleculardeAesdoblequeladeBc)Lasmasasmolecularesnoafectanaladensidad

(O.Q.L.LaRioja2006)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρX=MXpRT

Larelaciónentrelasdensidadeses:

ρAρB=MA

pRT

MBpRT

ρAρB=MA

MB=2

Larespuestacorrectaeslab.

Page 115: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 111

2.82.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera.a)Atemperaturayvolumenfijos,lapresiónejercidaporungascontenidoenunrecipientedisminuyecuandoseintroducemáscantidaddelmismo.b) A temperatura fija, el volumen de un gas contenido en un recipiente aumenta con lapresión.c)Volúmenesigualesdegasesdiferentessiempretienenelmismonúmerodemoléculas.d) Cuando se mezclan varios gases, la presión ejercida por la mezcla es directamenteproporcionalalasumadelnúmerodemolesdetodoslosgases.e) Volúmenes iguales de hidrógeno y dióxido de azufre, , en condiciones normales,contienenelmismonúmerodeátomos.

(O.Q.N.Córdoba2007)

a)Falso.Siatemperaturayvolumenconstantes,seintroducemásgasenelrecipiente,esdecir,seaumentaelnúmerodemoles,lapresiónaumenta.Asídeacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:

p=nRTV

b)Falso.DeacuerdoconlaleydeBoyle,paraunamasadegasatemperaturaconstante,lapresiónyelvolumensonmagnitudesinversamenteproporcionales:

pV=cte

c) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentescontienen el mismo número de moléculas siempre que estén medidos en las mismascondicionesdepresiónytemperatura.

d)Verdadero.Deacuerdocon la leydeDaltonde lasmezclasgaseosas, lapresión totalejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de suscomponentes.

Porejemplo,paraunamezcladedosgasesAyB:

p=pA+pBp=nARTV+nB

RTV= nA+nB

RTV

e) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentesmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas.

Elnúmerodeátomosesdiferente,yaquelamoléculadeH estáformadapor2átomosyladeSO por3átomos.

Larespuestacorrectaeslad.

2.83.Enunrecipientede2,5litrosseintroducencantidadesequimolecularesde gaseosogaseosoa latemperaturade25°C.Si lamasatotaldegasenelmatrazesde30g, la

presióntotalensuinteriorserá:a)1,54barb)5,45barc)4,30bard)2,63bare)3,85bar

(Datos.Masasatómicas:N=14,0;O=16,0;R=0,082atm·L· · ;1atm=1,013bar)(O.Q.N.Córdoba2007)

Page 116: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 112

Si se trata de cantidades equilimoleculares de gas las presiones ejercidas por ellos soniguales:

p =p

LlamandonalosmolesdeNO ydeN O sepuedeescribir:

nmolNO46gNO1molNO

+nmolN O92gN O1molN O

=30mezclan=0,2174mol

AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

p=p +p =2nRTV

Sustituyendo:

p=20,2174mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K

2,5L1,013bar1atm

=4,3bar

Larespuestacorrectaeslac.

2.84.Unrecipientecontiene2molesdeHealatemperaturade30°C.Manteniendoconstantelatemperatura,cuandoalrecipienteseleañade1molde :a)LapresióndelHepermanececonstante.b)ElvolumendeHedisminuye.c)Lapresiónparcialdel dependerádelosmolesdeHepresentes.d)Lasmoléculasde presentaránmayorenergíacinéticaquelosátomosdeHe.

(O.Q.L.Murcia2007)

a)Verdadero.ComoelHeesuninerteynoreaccionaconelH ,elnúmerodemolesdeambosgasespermanececonstanteyconellosupresiónparcial.

b)Falso.ElvolumendeHepermanececonstantealhaberreacciónentreambosgases.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónqueejerceungasenunamezclasecalculacomosielgasestuvierasoloenelrecipienteporloquelacantidaddeungasnoafectaalapresiónqueejerceelotro.

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

Larespuestacorrectaeslaa.

2.85.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Ungasesidealcuandotodassuspartículastienenlamismaenergíacinética.b)Laenergíacinéticaglobaldelasdistintasmoléculassemantieneconeltiempo.c)Elvolumenqueocupaungasesinversamenteproporcionalalatemperatura.d)Cuandosedisminuyesuficientementelapresiónsepuedellegaralicuarelgas.

(O.Q.L.Murcia2007)

a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconlateoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:

Page 117: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 113

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann.

b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable,portanto,laenergíacinéticadelasmoléculassemantieneconeltiempo.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumenqueocupaunadeterminadamasadegasesdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta.

d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.

Larespuestacorrectaeslab.

2.86.Cuandoseirradiaoxígenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono, .Unrecipientequecontiene1LdeoxígenoseirradiaconluzUVyelvolumensereducea976

,medidos en lasmismas condiciones de presión y temperatura. ¿Qué porcentaje deoxígenosehatransformadoenozono?a)10,5%b)12%c)7,2%d)6,5%

(O.Q.L.Madrid2007)

Laecuaciónquímicacorrespondientealatransformacióndeloxígenoenozonoes:

3O (g)2O (g)

comoseobserva,existeunacontraccióndevolumende 3–2 =1mLporcada3mLdeO quesetransforman.

Lacontraccióndevolumenenelexperimentohasidode:

1000mL inicial –976mL final =24mL contracción

Relacionandoambascontraccionesdevolumen:

24mLO contraccion3mLO transformado1mLO contraccion

=72mLO transformado

Expresandoelvalorcomoporcentaje:

72mLO transformado)1000mLO inicial

100=7,2%

Larespuestacorrectaeslac.

2.87.LasmasasdevolúmenesigualesdeungasXydeoxígeno,enlasmismascondicionesdetemperaturaypresión,son72gy36g,respectivamente.LamasamoleculardelgasXserá:a)36b)64c)32d)72(Masaatómica:O=16)

(O.Q.L.LaRioja2007)

Page 118: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 114

DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporelmismonúmerodemoléculasomoles:

nX=n mX

MX=m

M

Sustituyendo:

72gMX

=36g

32g·molMX=64g·

Larespuestacorrectaeslab.

2.88. La densidad de un gas desconocido es 1,375 veces superior a la del oxígeno en lasmismascondicionesdepresiónytemperatura.Portanto,lamasamolardedichogases:a)44g/molb)23,27g/molc)22g/mold)Faltandatos(Masaatómica:O=16)

(O.Q.L.Murcia2008)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

RelacionandolasdensidadesdelgasdesconocidoXydelO :

ρXρ

=

pMXRTpMRT

ρXρ

=MX

MMX=1,375

32gmol

=44g·

Larespuestacorrectaeslaa.

2.89.Cuandosemezclan,en lasmismascondicionesdepresiónytemperatura,3Ldeclorogascon1Ldevapordeyodo reaccionancompletamentey seobtienen2L,en lascitadascondiciones,deungasdesconocido.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2008)

LaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricasdicelosvolúmenesdegasesqueintervienen en una reacción química, medidos en las mismas condiciones de presión ytemperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos.

Deacuerdoconestosi3LdeCl reaccionancon1LdeI yforman2Ldecompuesto,laecuaciónquímicaajustadaqueestádeacuerdocondichaleyes:

3Cl (g)+I (g)2ICl (g)

Lafórmuladelcompuestoes .

Larespuestacorrectaeslab.

Page 119: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 115

2.90.Alenfriarmuchoelaire,¿podemoslicuarlo?a)Sí,inclusopodremossolidificarlo.b)Paralicuarlotambiénhabráquecomprimirlo.c)Sólolicuaráelnitrógenoporserelcomponentemásvolátil.d)No,lapresenciadevapordeagualoimpedirá.

(O.Q.L.Murcia2008)

Todogaspuedepasaralestadolíquido,siemprequelopermitanlatemperaturaaqueestásometidoylapresiónquesoporte.

Los gases como O y N (contenidos en el aire) llamados gases permanentes por sudificultad para licuarlos se caracterizan por tener una temperatura crítica baja, lo queobliga a utilizar procedimientos especiales para alcanzar el estado líquido; además, acausade las temperaturasquehayquealcanzar,nosepuedecontarconuna fuente fríaexterioralsistema,quepuedaextraerleelcalornecesarioparallevarelcambiodeestado.

Gas Tcrítica/K pcrítica/atm Tebullición/K

126,3 33,5 77,4

154,8 49,7 90,2

La técnica del proceso de licuación de gases consiste en enfriarlos a una temperaturainferior a la crítica y someterlos a una compresión isoterma que dependerá del deenfriamientologrado,aunquesiempresuperioralvalordelapresióncrítica.

Larespuestacorrectaeslab.

2.91.Deacuerdoconlateoríacinéticadegasesideales:a)Ungasesidealcuandolasinteraccionesentresuspartículassondetiporepulsivo.b)Ungasnosepuedelicuarpormásqueaumentemoslapresión.c)Ungasesidealcuandonoseproducenchoquesentrelaspartículas.d)Unaumentodelatemperaturanoimplicaningúncambioenlavelocidaddelaspartículas.

(O.Q.L.Murcia2008)

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

b)Falso.Sólosiseencuentraporencimadesutemperaturacrítica.

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

d) Falso. De acuerdo con la ecuación de Maxwell, la velocidad de las moléculas esdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta:

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

Larespuestacorrectaeslac.

Page 120: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 116

2.92. “A temperaturaconstante,elvolumenocupadoporunacantidaddeterminadadeungasesinversamenteproporcionalalapresiónquesoporta”.Esta,eslaconocidacomoleydeBoyle‐Mariotte,queserepresentapor:a) = b) = c) / = / d) =

(O.Q.L.Murcia2008)

LaexpresiónmatemáticadelaleydeBoylees:

=

Larespuestacorrectaeslad.

2.93.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel encondicionesnormales?a)0,8g/Lb)1,0g/ c)17,0g/Ld)1,6g/L(Datos.Masas:N=14;H=1)

(O.Q.L.Asturias2008)

Unmoldecualquiergas,encondicionesnormales,ocupaunvolumende22,4L,portantosudensidadenesascondicioneses:

ρ=MVM

=17g·mol22,4L·mol

=0,76g·

Larespuestacorrectaeslaa.

2.94.Sellenaunrecipienteconelmismonúmerodemolesdeoxígenoydióxidodecarbono.¿Cuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta?a)Lasmoléculasde tienenlamismavelocidadmediaquelasde .b) Lasmoléculas de tienenmayor velocidadmedia de colisión con las paredes delrecipientequelasde .c)Lasmoléculasde tienenmayorvelocidadmediaquelasde .d)Lasmoléculasde tienenlamismaenergíacinéticamediaquelasde .

(O.Q.L.Madrid2008)

a‐b‐c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidadesmolecularesmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:

u=3RTM

u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar

LavelocidadmediadelO2esmayoryaquetienemenormasamolar.

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

Page 121: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 117

Larespuestacorrectaeslad.

2.95.Unamuestradepropano, ,seencuentra inicialmenteenuncontenedora80°Cy700mmHgysecalientahasta120°Cavolumenconstante.¿CuáleslapresiónfinalexpresadaenmmHg?a)1050mmHgb)467mmHgc)628mmHgd)779mmHg

(O.Q.L.Madrid2008)

Enuncontenedorenelque semantieneconstanteel volumendeacuerdocon la leydeCharles:

“para una masa de gas a volumen constante, las presiones son directamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.

p1T1=p2T2

700mmHg80+273 K

=p2

120+273 Kp2=779mmHg

Larespuestacorrectaeslad.

2.96. Las llamadas condiciones normales de presión y temperatura se definen de formaarbitrariacomo:a)273Ky76mmHgb)25°Cy1,0atmc)273°Cy76torrd)273Ky1atm

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

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

Larespuestacorrectaeslad.

2.97.Lasolubilidaddel (g)enaguanoseveinfluidapor:a)lapresión.b)latemperatura.c)lavelocidadconquesedejapasarelflujodegas.d)lareacciónquímicadelgasconelagua.

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

a‐b)Falso.Deacuerdocon la leydeHenry la solubilidaddeungasesproporcional a supresión,ylaconstantedeproporcionalidaddependedelatemperatura.

d)Falso.ElCO reaccionaconelaguadeacuerdaconlasiguienteecuación:

CO (g)+H O(l)H CO (aq)

Larespuestacorrectaeslac.

Page 122: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 118

2.98.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactorde200mL.¿Cuántosgramosdeyodoquedandespuésdeestaexperiencia?a)0,18gb)0,20gc)0,15gd)0,23g

(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

LamasadeI sindisociares:

0,25gI10020 gI sindisociar

100gI inicial=0,20g

Larespuestacorrectaeslab.

2.99.¿Quésucederíaconlapresióndeungassisusmoléculaspermanecieranestáticas?a)Aumentaríalapresión.b)Seguiríaiguallapresión.c)Descenderíalapresión.d)Seríanulalapresión.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardelosgases,lasmoléculasdeungasejercenpresión al chocar elásticamente contra las paredes del recipiente que lo contiene. Si lasmoléculaspermanecenestáticaslapresiónejercidaporelgasesnula.

Larespuestacorrectaeslad.

2.100.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactorde200mL.Sequieresaberlapresiónfinaldelgasenelreactor.a)2,523atmb)0,250atmc)0,617atmd)1,321atm(Datos. =253,8g/mol;R=0,082atm·L· · )

(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

LosmolesdeI sindisociarson:

0,25gI10020 gI sindisociar

100gI inicial1molI253,8gI

=7,9·10 molI

LosmolesdeIformadosson:

0,25gI20gI disociado100gI inicial

1molI253,8gI

2molI1molI

=3,9·10 molI

Lapresiónes:

p=7,9+3,9 10 mol 0,082atm·L·mol ·K 1000+273 K

200mL10 mL1L

=0,616atm

Larespuestacorrectaeslac.

Page 123: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 119

2.101.Unglobocontiene2,5Ldegasa latemperaturade27°C.Siseenfríahasta ‐23°C,elglobo:a)Aumentarásuvolumenb)Disminuirásuvolumenc)Novariarásuvolumend)Explotará

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Ungloboesunrecipienteenelquesemantieneconstantelapresión,p=patm.DeacuerdoconlaleydeCharles:

“para una masa de gas a presión constante, los volúmenes son directamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.

Portanto,sidesciendelatemperaturadisminuiráelvolumendelglobo.

Calculandoelvalordelvolumenocupadoporelgas:

V1T1=V2T2

2,5L27+273 K

=V2

‐33+273 KV2=2,1L

Larespuestacorrectaeslab.

2.102.Sedisponedeunabotellade20Ldenitrógenoalapresiónde25atmyseutilizaparadeterminarelvolumendeundepósitoalquepreviamenteselehahechovacío.Conectadalabotellaaldepósito,despuésdealcanzarelequilibrio,lapresiónesiguala5atm.Elvolumendeldepósitoserá:a)100Lb)120Lc)80Ld)Nosepuededeterminar.

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeN quehayinicialmenteenlabotellaes:

n0=25atm·20L

RT=500RT

mol

ElnúmerodemolesdeN quehayenlabotelladespuésdeconectarlaaldepósitoes:

n=5atm·20L

RT=100RT

mol

ElnúmerodemolesdeN quepasanaldepósitoes:

Δn= n0n =400RT

mol

Elvolumendeldepósitoes:

V=

400RT RT

5=80L

Larespuestacorrectaeslac.

Page 124: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 120

2.103.Aungasqueseencuentraenunavasijarígida(volumenconstante)a57,8kPay289,2Kseleañadeotrogas.Lapresiónytemperaturafinalesson95,8kPay302,7K.¿Cuálseráelnúmerodemolesdecadagasenlamezclafinalsielvolumendelavasijaes547mL?a)0,0131moly0,0077molb)0,021moly0,0033molc)Esequimolard)Nosedependedelvolumen.

(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1Pa=9,87·10 atm.(O.Q.L.LaRioja2008)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesquehayinicialmenteenlavasijaes:

n0=57,8kPa·547mL

0,082atm·L·mol ·K 289,2K10 Pa1kPa

9,87·10 atm

1Pa1L

10 mL=0,0131mol

Elnúmerodemolesquehayenlavasijaalfinales:

n=95,8kPa·547mL

0,082atm·L·mol ·K 289,2K10 Pa1kPa

9,87·10 atm

1Pa1L

10 mL=0,0208mol

Elnúmerodemolesañadidoes:

n–n0 =0,0208mol–0,0131mol=0,0077mol

Larespuestacorrectaeslaa.

2.104.Sedeseapreparar (g)conunadensidadde1,5g/Lalatemperaturade37°C.¿Cuáldebeserlapresióndelgas?a)0,142atmb)0,838atmc)0,074atmd)1,19atme)7,11·10 atm(Dato.R=0,082atm·L· · )

(O.Q.N.Ávila2009)

ConsiderandocomportamientoidealparaelO ,lapresiónes:

p=1,5g 0,082atm·L·mol ·K 37+273 K

1L1mol32g

=1,19atm

Larespuestacorrectaeslad.

2.105. Dos recipientes con elmismo volumen contienen 100 g de y 100 g de ,respectivamente,alamismatemperatura.Sepuedeafirmarqueenambosrecipientes:a)Hayelmismonúmerodemoles.b)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Lasmoléculastienenlamismavelocidadmedia.d)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamediaylamismavelocidadmedia.e)Existelamismapresión.

(O.Q.N.Ávila2009)

a)Falso.Elnúmerodemolesesdiferente,yaque,aunqueexistalamismamasadeambassustancias, susmasasmolares son distintas. En este caso, haymás moles de CH cuyamasamolaresmenor

Page 125: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 121

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann.

Comoambosgasesseencuentrana lamismatemperatura,susenergíascinéticasmediassoniguales.

c)Falso.Aunqueambosgases,porestaralamismatemperatura,tenganenergíascinéticasmediasiguales,lasvelocidadesmediasdelasmoléculassondiferentes,yaque,susmasasmolaressondistintas.Tienenmayorvelocidadmedia lasmoléculasdeCH quesonmásligeras.

d)Falso.Talcomosehajustificadoenlosaparadosanteriores.

e)Falso.Comoelnúmerodemolesesdiferente,aunquelatemperaturayelvolumenseaelmismo,lapresiónesmayorenelrecipientequecontienemayornúmerodemolesdegas,enestecaso,enelquecontieneCH cuyamasamolaresmenor.

Larespuestacorrectaeslad.

2.106.Enunrecipienteherméticode30Lhayunamezclagaseosadenitrógenoyoxígenoenla que éste último se encuentra en un 20% en volumen. La presión que se mide en elrecipientees1,25atmylatemperatura25°C.Señalelarespuestacorrecta:a)Lapresiónparcialdeloxígenoendichamezclaesde190mmHg.b)SegúnDeBroglie,siseaumentalatemperaturadelamezcladisminuirálapresión.c)Siseabreelrecipientequecontienelamezclasaldráeloxígenoenbuscadelaire.d)Siseinyectaungasinertelapresiónnovariará.

(O.Q.L.Murcia2009)

a) Verdadero. En una mezcla gaseosa, la composición volumétrica coincide con lacomposiciónmolar.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

p =p·y p =1,25atm·0,20760mmHg1atm

=190mmHg

b)Falso.DeBroglieproponeelcomportamientoondulatoriodelaspartículas.

c)Falso.Siseabreelrecipiente,queestáamayorpresiónqueelexterior,nosólosaleO sinoambosgasesynoenbuscadelaire.

d)Falso.Siseinyectaungas,aunqueseainerte,enunrecipientedevolumenconstantelapresiónaumenta.

Larespuestacorrectaeslaa.

2.107.Silascondicionesdep(1atm)yT(250°C)semantienenconstantesentodoelproceso,calcule el volumende losproductosde reacciónque seobtendránalquemar20Lde etano( ).a)40Lb)100Lc)50Ld)Imposiblesaberlo

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC H es:

Page 126: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 122

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

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaquerelacióndevolúmenesC H /productoses1/5.

20LC H5Lproductos1LC H

=100Lproductos

Larespuestacorrectaeslab.

2.108.Encondicionesnormalesungasdesconocidotieneunadensidadde0,76g· .¿Cuáleselpesomoleculardeestegas?a)2,81gb)17gc)22,4gd)63g

(O.Q.L.Murcia2009)

Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:

ρ=p·MRT

Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol :

Vn=RTp=22,4

Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas:

M=22,4·ρ=22,4Lmol

0,76gL

=17g·mol 1gas:

Larespuestacorrectaeslab.

2.109.Volúmenes igualesdedistintassustanciasgaseosas,medidosen lasmismascondicionesde presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas. Este enunciado secorrespondeconlaleyde:a)Proustb)Daltonc)Lavoisierd)Avogadro

(O.Q.L.Murcia2009)

ElenunciadosecorrespondeconlaleydeAvogadro.

Larespuestacorrectaeslad.

2.110. Elmetano y el etano son dos componentes esenciales del combustible llamado “gasnatural”.Sialquemartotalmente50mLdeunamezcladeambosgasesseobtienen85mLde

,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,secumpliráque:a)El70%demezclaesmetano.b)El30%demezclaesetano.c)El30%demezclaesmetano.d)Noesunamezcla,todoesetano.

(O.Q.L.Madrid2009)

Page 127: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 123

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es:

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

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletano,C H ,es:

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

DeacuerdoconlaleydeAvogadrolasrelacionesmolarescoincidenconlasvolumétricas,por tanto si se consideraque lamezcla inicial contienexmLdeCH4e ymLdeC H sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:

xmLCH +ymLC H =50mLmezcla

xmLCH1mLCO1mLCH

+ymLC H2mLCO1mLC H

=85mLCO

15mLCH 35mLC H

Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajees:

15mLCH50mLgasnatural

100=30% 35mLC H

50mLgasnatural100=70%

Larespuestacorrectaeslac.

2.111.Cuandolasautoridadescomunicanunaalertamedioambientalporhabersedetectadounaconcentraciónde de2000ppmsignificaque:a)Hay2000mgde /Laireb)Hay2000 de /Lairec)Hay2000 de / aired)El2%deunvolumendeairees .

(O.Q.L.Madrid2009)

Enunamezclagaseosa,laconcentraciónexpresadacomoppmsedefinecomo

cm gasm mezclagaseosa

Aplicadoalcasopropuesto2000ppmdeSO :

2000cm SOm aire

Larespuestacorrectaeslac.

2.112. La fórmula empírica de un compuesto es . En estado gaseoso su densidad encondicionesnormaleses2,5g/L.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) (Dato.R=0,082atm·L· · )

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

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

Page 128: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 124

M=mRTpV

M=2,5g 0,082atm·L·mol ·K 273K

1atm·1L=56,0g·mol

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

n=56,0g·mol

14g·mol=4formulamolecular:

Larespuestacorrectaeslac.

2.113.¿Encuáldelossiguientescasoselgasseaproximamásalcomportamientoideal?a) (g)a300°Cy500mmHgb) (g)a300Ky500mmHgc) (g)a300°Cy500mmHgd) (g)a300°Cy100mmHge) (g)a300Ky500mmHg

(O.Q.N.Sevilla2010)

Losgases tienencomportamiento idealapresionesbajasytemperaturasaltasqueescuando cumplen la ecuación de estado. Esto ocurre en el caso de N (g) a 300°C y 100mmHg.

Larespuestacorrectaeslad.

2.114.Unamuestradegasseencuentraenunvolumen aunapresión ytemperatura .Cuandolatemperaturacambiaa ,manteniendoelvolumenconstante,lapresión será:a) / b) / c) / d)T1/ e)p1T2/

(O.Q.N.Sevilla2010)

La situaciónpropuestaobedecea la leydeCharles de las transformaciones isocorasquediceque:

“para una masa de gas a volumen constante las presiones son directamenteproporcionalesalatemperaturasabsolutas”.

Laexpresiónmatemáticadeestaleyes:

pT=pT =

Larespuestacorrectaeslae.

2.115.Siseconsideran15Ldenitrógenoy15Lde ,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,sepuededecirque:a)Hayelmismonúmerodeátomos.b)Hayelmismonúmerodemoléculas.c)Tienenlamismamasa.d)Tienenlamismadensidad.

(O.Q.L.Murcia2010)

LaleydeAvogadrodice:

Page 129: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 125

“volúmenesigualesdediferentesgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmerodemoléculas”.

Larespuestacorrectaeslab.

2.116. Cuando 2 L de nitrógeno reaccionan con 6 L de hidrógeno, si todos los gases estánmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,elvolumendeamoniacoobtenidoes:a)4Lb)8Lc)2Ld)3L

(O.Q.L.Murcia2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es:

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

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

Larelaciónvolumétricaymolares:

V

V=62=3

Como la relaciónmolares igual2, indicaquesoncantidadesestequiométricas que seconsumencompletamenteylacantidaddeNH queseformaes:

2LN2LNH1LN

=4L

Larespuestacorrectaeslaa.

2.117.Respectodelozono,sepuedeafirmarque:a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,069·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempre22,4L.c)Esungasidealyportantoelvolumenqueocupanovaríaconlatemperatura.d)Aldisolverseenaguasedisociaeniones y .e)Aldisolverseenaguasedisociaenionesyproduceunagradableolorarosas.

(O.Q.L.Murcia2010)(O.Q.L.Murcia2011)

a)Verdadero.

1molO33molesO1molO3

6,022·1023atomosO

1molO=18,066·1023atomosO

b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressóloencondicionesnormales,1atmy273K.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumendeunadeterminadamasadegasesdirectamenteproporcionalasutemperaturaabsoluta.

d‐e)Falso.Sonpropuestasabsurdas.

Larespuestacorrectaeslaa.

(EnMurcia2011secambiaelO3porelH2Sylapropuestadporlae).

Page 130: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 126

2.118.Hablandodegases,sepuededecirque:a)Eloxígenonosedisuelveenabsolutoenaguaporserunamoléculaapolar.b)LasmoléculasdelgasHe,comolasdehidrógeno,sondiatómicas.c)Ladensidadaumentaalaumentarlatemperatura.d)SegúnLewis,lamoléculadeoxígenoesdiatómica,conunenlacedobleentresusátomos.

(O.Q.L.Murcia2010)

a)Falso.LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice:

“a temperaturaconstante, lacantidaddegasdisueltaenun líquidoesdirectamenteproporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”.

Suexpresiónmatemáticaes:

C=k·pC=concentraciondelgask=constantedeHenryespecıficaparacadagasp=presionparcialdelgas

b)Falso.ElHenoformamoléculas.

c)Falso.Larelaciónentreladensidaddeungasylatemperaturavienedadaporsiguienteexpresión:

ρ=p·MRT

d)Verdadero.LaestructuradeLewisdelO2es:

Larespuestacorrectaeslad.

2.119.Lamayorsolubilidaddeungasenaguaseráa:a)Altapresiónyaltatemperaturab)Altapresiónybajatemperaturac)Bajapresiónyaltatemperaturad)Bajapresiónybajatemperatura

(O.Q.L.Murcia2010)

LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice:

“a temperaturaconstante, lacantidaddegasdisueltaenun líquidoesdirectamenteproporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”.

Suexpresiónmatemáticaes:

C=k·pC=concentraciondelgask=constantedeHenryespecıficaparacadagasp=presionparcialdelgas

Laconstantekdependedelanaturalezadelgas,latemperaturayellíquidoyqueesmayorcuantomenoresésta,portanto,lasolubilidadesmayoramenortemperatura.

Larespuestacorrectaeslab.

Page 131: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 127

2.120. En unamezcla de dos gases distintos a lamisma temperatura. Indica cuál es laafirmacióncorrecta:a)Ambosgasestienenlamismapresiónindividual.b)Eldemayormasamolecularharámáspresión.c)Eldemenormasamolecularharámenospresión.d)Ambosgasestienenlamismaenergíacinéticamolar.

(O.Q.L.Madrid2010)

a‐b‐c)Falso.Esnecesarioconocerlacantidaddecadagasquehayenelrecipiente.

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

Larespuestacorrectaeslad.

2.121.Un recipientecontieneun60%envolumendehidrógenoyun40%deeteno,aunapresiónde2atm.Siambosgasesreaccionanentresíyformanetanogaseoso.¿Cuálserálapresiónfinaldelamezcla?a)0,8atmb)1atmc)0,4atmd)1,2atm

(O.Q.L.Madrid2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreC H yH es:

C H (g)+H (g)C H (g)

De acuerdo con la ley deAvogadro, la composición volumétrica en unamezcla gaseosacoincideconsucomposiciónmolar,portanto,aplicandolaleydeDaltondelaspresionesparciales:

p =p·y p =p·y

Sustituyendo:

p =2atm·0,60=1,2atmp =2atm·0,40=0,8atm

Larelacióndepresionesymolares:

p

p=1,20,8

=1,5

Como la relaciónmolaresmayorque1, indicaquesobraH yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeC H queseforma(entérminosdepresión):

0,8atmC H1atmC H1atmC H

=0,8atm

LacantidaddeH queseconsume(entérminosdepresión):

0,8atmC H1atmH1atmC H

=0,8atmH

LacantidaddeH quenoreacciona(entérminosdepresión):

Page 132: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 128

1,2atmH inicial –0,8atmH reaccionado =0,4atm sobrante

DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes:

ptotal=p +p ptotal= 0,8+0,8 atm=1,2atm

Larespuestacorrectaeslad.

2.122.Ungas,contenidoenunrecipientecerradoyflexible,seenfríalentamentedesde50°Chasta25°C.¿Cuáleslarelaciónalcanzadaentreelvolumenfinaldelgasyelinicial?a)2/1b)1,08/1c)0,923/1d)0,5/1

(O.Q.L.LaRioja2010)

DeacuerdoconlaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas,elvolumenqueocupaunamasadegasapresiónconstanteesproporcionalasutemperaturaabsoluta:

VV=TT

VV=

25+273 K50+273 K

VV=

,

Larespuestacorrectaeslac.

2.123.UnrecipientecontieneunamezcladeNe(g)yAr(g).Enlamezclahay0,250molesdeNe(g)queejercenunapresiónde205mmHg.SielAr(g)delamezclaejerceunapresiónde492mmHg,¿quémasadeAr(g)hayenelrecipiente?a)4,16gb)12,1gc)24,0gd)95,5g(Masa:Ar=39,9)

(O.Q.L.LaRioja2010)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pi=p·yi

Relacionandolaspresionesparcialesdeamboscomponentesdelamezcla:

pArpNe

=yAryNe

pArpNe

=nArnNe

Sustituyendo:

492mmHg205mmHg

=xgAr

1molAr39,9gAr

0,250molNex=24,0gAr

Larespuestacorrectaeslac.

Page 133: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 129

2.124.Dos recipientesde lamismacapacidadcontienenunoamoniacogaseoso ( )yelotro gas butano ( ). Siambos recipientes se encuentran en lasmismas condionesdepresiónytemperatura:a)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodeátomos.b)Ambosrecipientescontienenlamismamasa.c)Ambosrecipientestendránlamismadensidaddegas.d)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodemoléculas.

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo:

n=pVRT

a)Falso.Elnúmerodeátomosqueformancadamoléculaesdiferente.

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

m=MpVRT

c)Falso.Silamasadegasendiferentetambiénloesladensidad.

d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.

Larespuestacorrectaeslad.

2.125.Unmoldeungasidealseencuentraalapresiónde1atmyocupaunvolumende15L.Siseaumentalapresiónaldobleyelvolumensehaceiguala20L:a)Aumentaráelnúmerodemolesb)Aumentarálatemperaturac)Disminuirálatemperaturad)Latemperaturapermaneceráconstante.

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)

La ecuación general de los gases ideales permite calcular la relación entre lastemperaturasfinaleinicialdelproceso:

p VT

=p VT

TT=p Vp V

TT=2atm·20L1atm·15L

TT=83

Comosededucedelaecuaciónlatemperaturaaumenta.

Larespuestacorrectaeslab.

2.126.Enunamezcladenitrógenoyoxígenohaydoblenúmerodemolesdeoxígenoquedenitrógeno.Silapresiónparcialdenitrógenoes0,3atm.,lapresióntotalserá:a)0,6atmb)1,2atmc)1,5atmd)0,9atm

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Considerandocomportamientoideal:

Page 134: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 130

n =2n p =2p

DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes:

ptotal=pN2+p ptotal= 0,3atm + 2·0,3atm =0,9atm

Larespuestacorrectaeslad.

2.127.Unamuestradegashelio se encuentraaunapresión y temperaturadeterminadasocupando un volumen V. Si el volumen se reduce a lamitadmanteniendo constante latemperatura:a)Disminuirálaenergíacinéticamediadelaspartículas.b)Disminuirálapresión.c)Aumentaráelnúmerodecolisionesdelaspartículasconlasparedesdelrecipiente.d)Nopasaránada.

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)

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

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

b)Falso.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoylequediceque:“paraunamasadegasatemperaturaconstantelapresión y el volumen son magnitudes inversamente proporcionales”, si se reduce elvolumenalamitadlapresiónseduplica.

c)Verdadero.Alreducirseelvolumenaumentaelnúmerodechoquesentrelaspartículasde gas y las paredes del recipiente lo que hace aumentar la presión en el interior delmismo.

Larespuestacorrectaeslac.

2.128. Un matraz de 1,00 L, lleno de (g), se encuentra inicialmente en condicionesestándarydespuésa100°C.¿Cuálserlalapresióna100°C?a)1,00atmb)1,17atmc)1,27atmd)1,37atm

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeO es:

pT=pT

1atm0+273 K

=p

100+273 Kp =1,37atm

Larespuestacorrectaeslad.

2.129.DosmoléculasdeAreaccionanconunamoléculadeBparadardosmoléculasdeC.Sabiendoquetodaslasmoléculassongaseosas,alreaccionarunlitrodeAseproducirá:a)DosmoléculasdeCb)UnlitrodeCc)DoslitrosdeCd)TresmoléculasdeC

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

Page 135: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 131

2A(g)+B(g)2C(g)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelasrelacionesvolumétricasquediceque:

“los volúmenesde las sustanciasgaseosasque intervienen enuna reacciónquímica,medidos en idénticas condiciones de presión y temperatura, están en relación denúmerosenterossencillos”

1LA2LC2LA

=1LC

Larespuestacorrectaeslab.

2.130.Undepósitode5Lquecontieneungasaunapresiónde9atmseencuentraconectadopor una válvula con otro depósito de 10 L que contiene un gas a una presión de 6 atm.Calculalapresióncuandoseabrelallavequeconectaambosdepósitos:a)3atmb)4atmc)7atmd)15atme)Ningunodelosanteriores.

(O.Q.N.Valencia2011)

Elnúmerodemolesdegasquecontienecadadepósitoes:

n1=p1V1RT

=9atm 5L

RT=45RT

n2=p2V2RT

=6atm 10L

RT=60RT

Lapresiónalconectarambosdepósitoses:

p=

45RT

+60RT mol·RT

5+10 L=7atm

Larespuestacorrectaeslac.

2.131. Unamezcla gaseosa formada por 1,5moles de Ar y 3,5moles de ejerce unapresiónde7,0atm.¿Cuáleslapresiónparcialdel ?a)1,8atmb)2,1atmc)3,5atmd)4,9atme)2,4atm

(O.Q.N.Valencia2011)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

p =p·y p =7,0atm3,5molCO

3,5molCO +1,5molAr=4,9atm

Larespuestacorrectaeslad.

Page 136: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 132

2.132.Cuatromatracesde1,0LcontienenlosgasesHe, , ,y ,a0°Cy1atm.¿Encuáldelosgaseslasmoléculastienenmenorenergíacinética?a)Heb) c) d) e)Todostienenlamisma.

(Datos.Masasmolares(g· ):He=4; =71; =16; =17.ConstanteR=0,082atm·L· · )

(O.Q.N.Valencia2011)

Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:

Ek=32kTsiendoklaconstantedeBoltzmann

Como todos los gases se encuentran a lamisma temperatura la energía cinética de susmoléculaseslamisma.

Larespuestacorrectaeslae.

2.133.Enlacombustiónde2molesdeunhidrocarburosaturado(alcano)sehannecesitado224Ldeoxígenomedidosencondicionesnormales.Lafórmuladelhidrocaburoes:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2011)

ElnúmerodemolesdeO queseconsumenes:

224LO1molO22,4LO

=10molO

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloscuatroalcanosson:

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

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

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

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

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaquerelacióndevolúmenesO /alcanoes10/2es lacorrespondientea lacombustióndelpropano, .

Larespuestacorrectaeslac.

Page 137: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 133

2.134.Dadalareacciónsinajustar:

+ + ¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar180Lde ,sitodoslosgasesestánenidénticascondicionesdepyT?a)180Lb)540Lc)270Ld)60L

(O.Q.L.Murcia2011)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH Ses:

2H S(g)+3O (g)2H O(g)+2SO (g)

De acuerdo con la ley deGay‐Lussac de las combinaciones volumétricas, la relación devolúmenescoincideconlarelaciónmolar:

180LH S3LO2LH S

=270L

Larespuestacorrectaeslac.

2.135.Si1,0gdeungassecolocadentrodeunrecipientede1000mLa20°Cylapresiónqueejercesobrelasparedesesde6,0atm,elgascontenidoenelrecipientees:a) b) c)Ned)He

(Datos.Masas:O=16;Ne=20,2;He=4.Constante0,082atm·L· · )(O.Q.L.Murcia2011)

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

M=mRTpV

M=1,0g 0,082atm·L·mol ·K 20+273 K

6atm·1000mL10 mL1L

=4,0g·mol

DeacuerdoconelvalordeMobtenidoelgasdesconocidoeselHe.

Larespuestacorrectaeslad.

2.136.Sisemezclaenunrecipiente10gdenitrógenogaseoso,10gdedióxidodecarbonogaseosoy10gdeoxígenogaseoso:a)Lafracciónmolardelastressutanciaseslamisma.b)Lafracciónmolardenitrógenogaseosoydedióxidodecarbonogaseosoeslamisma.c)Eloxígenogaseosotienemayorfracciónmolar.d)Eldióxidodecarbonogaseosotienelamenorfracciónmolar.(Datos.Masasatómicas:N=14,0;O=16,0;C=12)

(O.Q.L.Murcia2011)

a‐b) Falso. La fraciones molares deben ser diferentes ya que las masas molares de lassustanciastambiénloson.

c)Falso.Lamayorfracciónmolarlecorrespondealgasquetengamenormasamolar,elN (28g/mol).

Page 138: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 134

d) Verdadero. La menor fracción molar le corresponde al gas que tenga mayor masamolar,elCO (44g/mol).

Larespuestacorrectaeslad.

2.137.Encondicionesnormalesdepresiónytemperatura,elbutanoesun:a)líquidob)gasc)fluidoesotéricod)fluidosupercrítico

(O.Q.L.Murcia2011)

A0°Cy1atmelbutanoesungas.

Larespuestacorrectaeslab.

2.138.Sisetiene1gdelassustanciasgaseosasqueserelacionanacontinuación,enigualdaddecondiciones,¿cuáldeellasocupamayorvolumen?a) b) c) d)Ne(Masasatómicas:C=12;F=19;Ne=20,2;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

De acuerdo con la ley de Avogadro, un mol de cualquier gas, medido en idénticascondicionesdepresiónytemperatura,ocupaelmismovolumen.

Comolamasadegaseslamisma,elvolumenmayorlecorrespondealamuestragaseosaformadapormayornúmeromoles,esdecir,algasquetengamenormasamolar.

Gas He

M/g· 28,0 38,0 16,0 4

Larespuestacorrectaeslad.

2.139.Enunrecipientecerradohay2,5molesde a latemperaturade25°Cypresiónde6atm.Seelevalapresióna12atminyectandounacantidaddehelioqueseráiguala:a)12molesb)2,5molesc)6molesd)5moles

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:

p=p +pHe

Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

pHe=p·yHepHe=pnHe

n +nHe

6atm=12atmnHe

2,5+nHenHe=2,5mol

Larespuestacorrectaeslab.

Page 139: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 135

(SimilaralapropuestaenBurgos1998).

Page 140: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 136

3.DISOLUCIONES

3.1.Deentrelasdiferentesformasdeexpresarlaconcentracióndelasdisoluciones,hayquedestacar:a)Lanormalidad,queeslanormaadoptadaenlospaísesdelaUniónEuropeaparamedirlarelaciónsoluto/disolvente.b)Lamolaridad,queeselnúmerodemolesdesolutoenunlitrodedisolución.c)Lamolalidad,queeselnombrequeutilizanenChinaparalamolaridad.d)Lafracciónmolar,queseutilizaparaexpresarlaconcentraciónendisolucionesdondeelnúmerodemolesdesolutoenunlitronoesunnúmeroexacto.

(O.Q.L.Murcia1996)

a) Falso. Normalidad es la relación entre equivalentes‐gramo de soluto y litros dedisolución.

b)Verdadero.Molaridadeslarelaciónentremolesdesolutoylitrosdedisolución.

c)Falso.Lapropuestaesabsurda.

d)Falso.Fracciónmolareslarelaciónentremolesdesolutoylasumadelosmolesdeloscomponentesdeladisolución.

Larespuestacorrectaeslab.

3.2.Con100mLdedisolucióndeHCl2Msepuedeprepararunlitrodeotradisolucióncuyaconcentraciónserá:a)0,1Mb)0,2Mc)10Md)10 M

(O.Q.L.Murcia1996)

ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenladisoluciónconcentrada(2M)es:

100mLHCl2M2molHCl

10 mLHCl2M=0,2molHCl

Laconcentracióndeladisolucióndiluidaes:

0,2molHCl1LdisolucionHCl

=0,2M

Larespuestacorrectaeslab.

3.3.Unadisolución2Mdeácidoacéticoesaquellaquecontiene:a)60gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.b)45gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.c)60gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.d)50gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.(Masaatómicas:H=1;C=12;O=16)

(O.Q.L.Murcia1996)

Aplicandoelconceptodemolaridadatodaslasdisoluciones:

a)Falso

60gCH COOH250mLdisolucion

1molCH COOH60gCH COOH

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=4M

Page 141: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 137

b)Falso

45gCH COOH250mLdisolucion

1molCH COOH60gCH COOH

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=3M

c)Verdadero

60gCH COOH500mLdisolucion

1molCH COOH60gCH COOH

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=2M

d)Falso

50gCH COOH500mLdisolucion

1molCH COOH60gCH COOH

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=1,7M

Larespuestacorrectaeslac.

3.4.¿Cuáldelassiguientessustanciasfuncionaríamejorcomoanticongelantede1Ldeaguasiseutilizalamismamasadecadaunadeellas?a)Metanolb)Sacarosac)Glucosad)Acetatodeetilo(Masaatómicas:H=1;O=16;C=12)

(O.Q.L.Murcia1996)

Serámejoranticongelanteaquellasustanciaconlaqueseconsigaunmayordescensoenlatemperaturadecongelacióndeladisolución,ΔT .Estesecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Comolascuatrosustanciaspropuestaspresentanenlacecovalente,aldisolverlasenaguanosedisocianeniones,esdecir,α=0,portantolaexpresiónanteriorquedasimplificadacomo:

ΔT =k m

De acuerdo con esto, el mayor ΔT se consigue con la disolución que tenga mayorconcentraciónmolal,m.

Suponiendoquesedisuelveunamismamasadecadacompuesto,1g,en1kgdeH O,laconcentraciónmolaldeladisoluciónes:

m=1gX

1kgH O1molXMgX

=1Mmol·kg

Por tanto, la mayor concentración molal corresponde a la disolución que contenga elsolutoconmenormasamolar,M.

soluto M/g· Metanol( ) 32Sacarosa(C H O ) 342Glucosa(C H O ) 180Acetatodeetilo(CH COOCH CH ) 88

Page 142: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 138

Larespuestacorrectaeslaa.

3.5.Sedisuelven12,8gdecarbonatosódicoenlacantidaddeaguasuficienteparapreparar325mLdedisolución.Laconcentracióndeestadisoluciónenmol· es:a)3,25b)0,121c)0,0393d)0,372e)12,8(Masasatómicas:O=16;C=12;Na=23)

(O.Q.N.CiudadReal1997)

Lamolaridaddeladisoluciónes:

12,8gNa CO325mLdisolucion

1molNa CO106gNa CO

103mLdisolucion1Ldisolucion

=0,372M

Larespuestacorrectaeslad.

3.6.¿Cuálserálamolaridaddeunadisolución6Ndeácidofosfórico?a)6Mb)2Mc)18Md)3M

(O.Q.L.Murcia1997)

Larelaciónentremolaridadynormalidades:

Normalidad=Molaridad·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidofosfórico,H PO :

H PO (aq)+3H O(l)PO (aq)+3H O (aq)

Lavalenciaes3,portantolamolaridades:

M=63=2

Larespuestacorrectaeslab.

3.7.Almezclar1Ldedisolucióndeácidoclorhídrico0,01Mcon250mLdeotradisolucióndeácido clorhídrico 0,1 M se obtiene una nueva disolución cuya concentración es,aproximadamente:a)0,11Mb)1,28·10 Mc)1,4·10 Md)2,8·10 M

(O.Q.L.Murcia1997)

ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes:

1LHCl0,01M103mLHCl0,01M1LHCl0,01M

0,01mmolHCl1mLHCl0,01M

=10mmolHCl

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 139

250mLHCl0,1M0,1mmolHCl1mLHCl0,1M

=25mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

10+25 mmolHCl1000+250 mLdisolucion

=2,8·10 M

Larespuestacorrectaeslab.

3.8.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesprobaríaqueun líquidoincoloroytransparenteesaguapura?a)EllíquidotieneunpHde7.b)Ellíquidohiervea100°Ccuandolapresiónesde1atm.c)Ellíquidonodejaresiduocuandoseevaporahastasequedad.d)Ellíquidoresecalasmanoscuandoselavanconél.

(O.Q.L.Murcia1997)

a) Falso. El agua en presencia de CO forma una disolución acuosa de ácido carbónico,H CO ,porloqueelpH<7.

H CO (aq)+H O(l)HCO (aq)+H O (aq)

b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presiónatmosféricaylapresióndevapordelaguaa100°Cesatm.

c) Falso. Cualquier otro líquido incoloro y transparente, por ejemplo, etanol, acetona,benceno,etc.,evaporadoasequedadnodejaningúnresiduo.

d)Falso.Esabsurdo,elaguanoresecalasmanos.

Larespuestacorrectaeslab.

3.9.Ladisoluciónacuosaconmenorpuntodefusiónes:a) 0,01mb)NaCl0,01mc)Etanol( )0,01md)Ácidoacético( )0,01me) 0,01m

(O.Q.N.Burgos1998)

Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámenorpuntodefusiónladisoluciónconmayorvalorden.

Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden.

a)MgSO (aq)Mg (aq)+SO (aq) (1) n=2

b)NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2

c)CH CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

Page 144: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 140

d)CH COOHesunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(0) n=1

e)MgI (aq)Mg (aq)+2I (aq) (1) n=3

La sustancia que presentamayor valor de n con una disociación prácticamente total es,portanto,sudisolucióneslaquepresentamenortemperaturadecongelación.

Larespuestacorrectaeslae.

3.10.Paratresdisoluciones0,1molaldeácidoacético( ),ácidosulfúrico( )yglucosa( )enagua,señalelaproposicióncorrecta:a)Ladisolucióndeácidosulfúricoeslaquetienecomportamientomásideal.b)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienelatemperaturadeebulliciónmásalta.c)Ladisolucióndesulfúricoeslaquetienemayortemperaturadeebullición.d)Lastresdisolucionestienenlamismatemperaturadeebullición.e)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienemayorpresiónosmótica.

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Falso.Unadisoluciónidealesaquellaenlaquenoseregistravariacióndeentalpíanideentropía.Enlasdisolucioneshayvariaciónenesasmagnitudesrespectodelassustanciaspurasylassustanciasdisueltasenagua.

b)Falso.Latemperaturadeebullicióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámayortemperaturadeebulliciónladisoluciónconmayorvalorden.

C H O esunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(0) n=1

C H O nosedisociaeniones, (=0) n=1

H SO (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq) (1) n=3

c)Verdadero.Segúnlodemostradoenelapartadob).

d)Falso.Segúnlodemostradoenelapartadob).

e)Falso.Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticaπsecalculamediantelaexpresión:

π=MRT 1+α n 1

R=constantedelosgasesM=concentracionmolarα=gradodedisociacionionican=numerodeionesT=temperatura

Teniendoencuentaquesetratadedisolucionesacuosascon,aproximadamente,lamismaconcentraciónmolartendrámayorpresiónosmótica ladisoluciónconmayorvalorden.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob)seráladisolucióndeH SO .

Larespuestacorrectaeslac.

Page 145: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 141

3.11.Cuandoseadicionan100 deaguaa100 deunadisoluciónacuosa0,20Mensulfatodepotasio( )yseagitavigorosamente,¿cuáleslamolaridaddelosionesKenlanuevadisolución?Considerecorrectalaadicióndelosvolúmenes.a)0,05b)0,10c)0,15d)0,20

(O.Q.L.Murcia1998)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:

K SO (aq)2K (aq)+SO (aq)

ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónconcentrada(0,20M)es:

100cm3K SO 0,2M0,2mmolK SO1cm3K SO 0,2M

2mmolK

1mmolK SO=40mmolK

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

40mmolK100+100 mLdisolucion

=0,20M

Larespuestacorrectaeslad.

3.12.¿Cuántos ionesseencuentranpresentesen2,0Ldeunadisolucióndesulfatopotásico( )quetieneunaconcentraciónde0,855mol· ?a)1,03·10 b)3,09·10 c)1,81·10 d)3,09·10 e)1,03·10

(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2005)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:

K SO (aq)2K (aq)+SO (aq)

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

2LK2SO40,855M0,855molK2SO41LK2SO40,855M

3moliones1molK2SO4

6,022·1023iones1moliones

=3,09· iones

Larespuestacorrectaeslad.

3.13. La concentración media de los iones sodio ( ) en el suero sanguíneo esaproximadamentede3,4g· .¿Cuáleslamolaridaddelsueroconrespectoadichoion?a)0,15b)3,4c)6,8d)23(Masaatómica:Na=23)

(O.Q.L.Murcia1999)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

Page 146: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 142

3,4gNa1Lsuero

1molNa23gNa

=0,15M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.14.PorelanálisisdeunvinodeCalifornia,Cabernet‐Sauvignon,sesabequeéstetieneunaacidez totaldel0,66% enpeso.Suponiendoquedichaacidez sedebeúnicamentealácidoetanoicooacético, (M=60g· ),¿cuáles lanormalidad,respectoalácido,delvino?a)1,2·10 Nb)1,1·10 Nc)1,2·10 Nd)1,4·10 N

(Dato.Densidaddelvino=1,11g· )(O.Q.L.Murcia1999)

Tomandocomobasedecálculo100gdevinoyaplicandoelconceptodemolaridad:

0,66gCH COOH100gvino

1molCH COOH60gCH COOH

1,11gvino1cm3vino

103cm3vino1Lvino

=1,2·10 M

Larelaciónentremolaridadynormalidades:

Normalidad=Molaridad·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidoacético,CH COOH:

CH COOH(aq)+H O(l)CH COO (aq)+H O (aq) (1)

Lavalenciaes1,portantolanormalidadeslamismaquelamolaridad.

Larespuestacorrectaeslac.

3.15.¿Quémasadesulfatodeamonioyhierro(II)hexahidrato(demasamolecularrelativa392)esnecesariaparaprepararunlitrodedisolución0,05Mconrespectoalionhierro(II),

(aq)?a)1,96gb)2,80gc)14,2gd)19,6ge)28,0g

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011)

El NH Fe SO 6H OeslasaldeMohr.Laecuacióncorrespondienteasudisociacióniónicaes:

NH Fe SO 6H O(aq)2NH (aq)+Fe (aq)+2SO (aq)+6H O(l)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

1LFe 0,05M0,05molFe1LFe 0,05M

=0,05molFe

0,05molFe1mol NH Fe SO 6H O

1molFe=0,05mol NH Fe SO 6H O

LlamandoSMa NH Fe SO 6H O:

Page 147: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 143

0,05molSM392gSM1molSM

=19,6g

Larespuestacorrectaeslad.

3.16. Si semezclan volúmenes iguales de disoluciones de sulfato de potasio y cloruro depotasio,ambas0,1M,yconsideramos losvolúmenesaditivos, laconcentraciónen de lanuevadisoluciónserá:a)0,15Mb)0,2Mc)0,3Md)NosepuedecalcularsinconocerV.

(O.Q.L.Murcia2000)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:

K SO (aq)2K (aq)+SO (aq)

ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes:

VLK2SO40,1M0,1molK2SO41LK2SO40,1M

2molK

1molK2SO4=0,2VmolK

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:

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

ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes:

VLKCl0,1M0,1molKCl1LKCl0,1M

1molK1molKCl

=0,1VmolK

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

0,2V+0,1V molKV+V Ldisolucion

=0,15M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.17. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico al 40% en peso tiene una densidad de1,3g· .Sunormalidades:a)10,6b)46,4c)23,2d)20,8(Masasatómicas:S=32;O=16;H=1)

(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2001)

Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:

40gH SO100gdisolucion

1molH SO98gH SO

1,3gdisolucion1cm3disolucion

10 cm3disolucion1Ldisolucion

=5,3M

Larelaciónentremolaridadynormalidades:

Normalidad=Molaridad·valencia

Page 148: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 144

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H SO :

H SO (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq)

Lavalenciaes2,portantolanormalidades:

N=5,3·2=10,6

Larespuestacorrectaeslaa.

3.18.Partiendode496gdeclorurodesodio,sedeseaprepararunadisolución0,25molal.¿Cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal?a)0,030kgb)2,0kgc)8,5kgd)34kg(Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23)

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

Aplicandoelconceptodemolalidad:

496gNaCl1molNaCl58,5gNaCl

1kgH O

0,25molNaCl=33,9kg

Larespuestacorrectaeslad.

3.19.Si sedisuelven75,0gdeglucosa ( )en625gdeagua, la fracciónmolardelaguaenladisoluciónes:a)0,120b)0,416c)0,011d)0,989e)1,00(Masasmoleculares:glucosa=180,2;agua=18,0)

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Córdoba2010)

Aplicandoelconceptodefracciónmolar:

xagua=625gH2O

1molH2O18gH2O

625gH2O1molH2O18gH2O

+75gC6H12O61molC6H12O6180,2gC6H12O6

=0,988

Larespuestacorrectaeslad.

3.20.Lasdimensionesdelatensiónsuperficialson:a)Presiónporunidaddeárea.b)Energíaporunidaddeárea.c)Fuerzaporunidaddeárea.d)Energíaporvolumen.e)Fuerza·Presiónporunidaddeárea.

(O.Q.N.Barcelona2001)

Latensiónsuperficial,σ,sedefinecomo:

σ=Fl

Page 149: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 145

Susdimensionesson:

[σ]=MLT 2

L=MT 2

Lasdimensionesdelasmagnitudespropuestasson:

MagnitudpS=

F

S2

ES=Fl

FS

EV=FS

FpS=F2

S2

Dimensiones ML T MT ML T ML T M L T

Larespuestacorrectaeslab.

3.21.Eletanolcomercialsevendecomounazeótropoquecontiene4%envolumendeagua,porestarazónseleconocecomoalcoholde96°(96%envolumendeetanol).Siladensidaddelamezclaesde0,815g· yladelaguaes1,000g· ,lafracciónmolardelaguaenestamezclaserá:a)0,096b)0,117c)0,680d)0,753(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.L.Murcia2001)

Tomandocomobasedecálculo100cm dedisolución,lamasadecadacomponentees:

100cm3disolucion0,815gdisolucion1cm3disolucion

=81,5gdisolucion

100cm3disolucion4cm3H O

100cm3disolucion1gH O1cm3H O

=4,0gH O

81,5gdisolución–4gH2O=77,5gC H OH

Aplicandoelconceptodefracciónmolar:

xagua=4,0gH2O

1molH2O18gH2O

4,0gH2O1molH2O18gH2O

+77,5gC H OH1molC H OH46gC H OH

=0,117

Larespuestacorrectaeslab.

3.22. Las disoluciones de sacarosa (azúcar común) se utilizan para la preparación dealmíbar. En un laboratorio de una industria conservera se está probando un jarabe quecontiene 17,1 g de sacarosa ( ) y 100 de agua. Si la densidad de estadisolución,a20°C,es1,10g· ,¿cuálessumolaridad?a)0,469Mb)0,500Mc)4,69Md)5,00M(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.L.Murcia2001)

Page 150: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 146

SuponiendoqueladensidaddelH2Oa20°Ces1g·cm ,entonceslamasaempleadaenladisoluciónes100gylamasatotaldedisoilución117,1g.

Aplicandoelconceptodemolaridad:

17,1gC H O117,1gdisolucion

1molC H O342gC H O

1,10gdisolucion1cm3disolucion

103cm3disolucion1Ldisolucion

=0,469M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.23.Unamuestradeaguatomadadeunríocontiene5ppmde disuelto.Suponiendoqueladensidaddelaguaesiguala1g/mL,lamasade disueltoen1,0Ldeaguaes:a)0,0050gb)0,0096gc)3,0·10 gd)9,4·10 g

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

Sielnúmerodeppmdeunadisoluciónacuosadiluidaes:

5ppmO =5mgO1Lagua

1Lagua5mgO1Lagua

1gO

103mgO=0,005g

Larespuestacorrectaeslaa.

3.24.SedisponededosdisolucionesAyB.LadisoluciónAcontiene6,00gde en1kgde y la disolución B está formada por 6,00 g de y 1 kg de .A 20°C, ladensidaddeladisoluciónAesmenorqueladensidaddeladisoluciónB.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesrelativasaestasdisolucionesescierta:a)LasdisolucionesAyBtienenlamismamolaridad.b)Ambasdisolucionestienenlamismamolalidad.c)Lasfraccionesmolaresde enAyBsoniguales.d)Elporcentajede esdiferenteenAyB.(Masasatómicas:Cl=35,5;C=12;H=1,O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Asturias20003)

Ambasdisolucionescontienenigualmasadesoluto(m )yportanto,molesdesoluto(n),idéntica masa de disolución (m ) y de disolvente (m ), y además, respecto de lasdensidades,expresadasenkg/L,secumplequeρ <ρ .

a)Falso.SiM =M :

M =nmolCH OH

m kgA 1LAρ kgA

M =nmolCH OH

m kgB 1LBρ kgB

MM

=ρρ

Comoρ <ρ secumplequeM <M .

Page 151: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 147

b)Verdadero.Sim =m :

m =nmolCH OH

m kgdisolvente

m =nmolCH OH

m kgdisolvente

=

c)Falso.Six =x :

x =nmolCH OH

nmolCH OH+10 gH2O1molH2O18gH2O

x =nmolCH OH

nmolCH OH+10 gCCl41molCCl4154gCCl4

xx=

n+1000154

n+100018

<1

Como se observa, la disolución cuyo disolvente tiene mayor masa molar (CCl4) tienemayorfracciónmolar.

d)Falso.Si%CH OH(A)%CH OH(B):

%A=m gCH3OH

m gdisolución100

%B=m gCH3OH

m gdisolución100

%A%B

=1

Comoseobserva,%CH3OH(A)=%CH3OH(B).

Larespuestacorrectaeslab.

(EnAsturias2003laspropuestassona)Todos;b)2;c)1y3;d)2y4).

3.25. ¿Cuál de las siguientes disoluciones de permanganato de potasio sería la másconcentrada?a)0,011Mb)50g/Lc)0,5molesen750mLdedisoluciónd)250ppm(Masasatómicas:Mn=54,9;K=39,1;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

Para poder comparar las diferentes disoluciones es preciso poner en todas lasmismasunidadesdeconcentración,porejemploenmolaridad:

b)50gKMnO1Ldisolucion

1molKMnO 4

158gKMnO=0,316M

c)0,5molKMnO

750mLdisolucion750mLdisolucion10 mLdisolucion

=0,667M

d)250mgKMnO1Ldisolucion

1gKMnO

10 mgKMnO1molKMnO158gKMnO

=0,002M

Larespuestacorrectaeslab.

Page 152: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 148

3.26.Una disolución de amoníaco de densidad 0,910 g/mL y del 25% enmasa tiene unamolaridadde:a)5,6Mb)12,5Mc)2,4Md)13,4M(Masasatómicas:N=14;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto demolaridad:

25gNH100gdisolucion

1molNH17gNH

0,91gdisolucion1cm3disolucion

103cm3disolucion1Ldisolucion

=13,4M

Larespuestacorrectaeslad.

3.27.¿Cuáleslamolalidaddeunadisoluciónacuosaenlaquelafracciónmolardesolutoes0,1?a)0,010b)6,17c)0,610d)0,100

(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)

Silafracciónmolardesolutoes0,1quieredecirqueladisolucióncontiene0,1molesdesolutoporcada0,9molesdeagua.Aplicandoelconceptodemolalidad:

m=0,1molsoluto

0,9molH2O18gH2O1molH2O

1kgH2O1000gH2O

=6,17

Larespuestacorrectaeslab.

3.28.50mLdeunadisolucióndehidróxidodepotasio(Mr=56)quetieneunadensidadde1,46g/mLydel45%enmasacontienelossiguientesgramosdehidróxidodepotasio:a)1,81·10 b)24,5c)8,13·10 d)32,8

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Apartirdelconceptodeporcentajeenmasa:

50mLKOH45%1,46gKOH45%1mLKOH45%

45gKOH

100gKOH45%=32,9gKOH

Larespuestacorrectaeslad.

Page 153: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 149

3.29. ¿Cuántos moles de deben añadirse a 500 mL de agua para obtener unadisolucióndeconcentración2molardeionessodio?Supongaqueelvolumendeladisoluciónnocambia.a)0,5molesb)1molc)2molesd)4molese)5moles

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Baleares2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es:

Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

xmolNa SO 0,5Ldisolucion

2molNa

1molNa2SO4=2Mx=0,5mol

Larespuestacorrectaeslaa.

3.30. Se quieren preparar 2 litros de disolución de ácido clorhídrico del 36% en peso ydensidad1,18g· ,disolviendo clorurodehidrógeno enagua. ¿Cuántos litrosdedichogas,medidosencondicionesnormales,senecesitarán?(Elclorurodehidrógenoesungasmuysolubleenagua)a)521,40Lb)2Lc)1227,39Ld)164,3L(Masasatómicas:Cl=35,5;H=1)

(O.Q.L.Murcia2002)

ElnúmerodemolesdeHClnecesariosparaprepararladisoluciónes:

2LHCl36%103cm3HCl36%1LHCl36%

1,18gHCl36%1cm3HCl36%

36gHCl

100gHCl36%1molHCl36,5gHCl

=23,3molHCl

Teniendoencuentaqueelvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L,elvolumendegasnecesarioparaprepararladisoluciónes:

23,3molHCl22,4LHCl1molHCl

=521,4LHCl

Larespuestacorrectaeslaa.

3.31.Unadeterminadamasademetanolproducemayordescensodelpuntodecongelaciónenunamasadeterminadadeaguaquelamismacantidaddealcoholetílico,debidoaqueelmetanol:a)Tienemenormasamolecular.b)Esmássolubleenagua.c)Tienemayorpuntodeebullición.d)Tienemenorpuntodecongelación.

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

Page 154: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 150

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Tantoeletanolcomoelmetanolsonlossolutosnoiónicos(=0),porloquelaexpresiónanteriorsesimplificacomo:

ΔT =k m

El mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución queposeamayorconcentraciónmolal.

Si se disuelvenmasas iguales de soluto enmasas iguales de agua, por ejemplo, 1 g desoluto en 1 kg de H O, las concentraciones molales de las disoluciones son,respectivamente:

m =1gC H OH1kgH O

1molC H OH46gC H OH

=146

mCH3OH=1gCH OH1kgH O

1molCH OH32gCH OH

=132

Como se observa, lamolalidad esmayor en la disolución que contiene el soluto conmenormasamolar,metanol.

Larespuestacorrectaeslaa.

3.32.Sepreparandosdisolucionesdeunsolutonoelectrólitoynovolátil,una,llamadaAal2% en masa, y otra, llamada B al 4% en masa. Suponiendo que la densidad de lasdisoluciones es próxima a 1, ¿cuál de las siguientes proposiciones es falsa suponiendo uncomportamientoideal?a)LamolalidadenBeslamitadqueenA.b)LatemperaturadecongelacióndeAesmayorqueladeB.c)LapresiónosmóticadeAesmenorqueladeB.d)LapresióndevapordeAesmayorqueladeB.

(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Canarias2000)

a)Falso.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,lamolalidaddecadaunadelasdisolucioneses:

mA=2gX

98gH O1molXMgX

103gH O1kgH O

=20,4M

mB=4gX

98gH O1molXMgX

103gH O1kgH O

=41,7M

Relacionandoambosvaloressetieneque:

mB

mA=41,7/M20,4/M

=2,04

b)Falso.Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

Page 155: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 151

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Sisetratadeunsolutonoiónico(=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo:

ΔT =k m

El mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución queposea mayor concentración molal, que como se ha visto en el apartado anterior es ladisoluciónB.

c)Verdadero.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución, lamolaridaddecadaunadelasdisolucioneses:

MA=2gX

100gdisolucion1molXMgX

1gdisolucion1mLdisolucion

103mLdisolucion1Ldisolucion

=20M

MB=4gX

100gdisolucion1molXMgX

1gdisolucion1mLdisolucion

103mLdisolucion1Ldisolucion

=40M

Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticasecalculamediantelaexpresión:

π=MRT 1+α n 1

R=constantedelosgasesM=concentracionmolarα=gradodedisociacionionican=numerodeionesT=temperatura

Suponiendo que se trata de disoluciones acuosas con un soluto no iónico ( = 0), laexpresiónsesimplificacomo:

π=MRT

Lamayorpresiónosmótica correspondea ladisoluciónqueposeamayor concentraciónmolar,quecomosehavistoesladisoluciónB.

d)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:

p=p° 1 x p=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto

Ladisoluciónquetienemenorporcentajedesoluto,ladisoluciónA,eslaquetienemenorfracciónmolardesoluto.

Larespuestacorrectaeslac.

3.33. Aunque normalmente no se indica, ¿cuál es la unidad correcta para expresar lasconstantescrioscópicasyebulloscópicas?a)°C/molb)°C·mol/kgc)°C·kg/mold)Ningunadelasanterioresescorrecta.

(O.Q.L.Baleares2002)

Page 156: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 152

Lavariaciónen latemperatura,porejemplo,decongelación(ΔT )deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Sisetratadeunsolutonoiónico(=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo:

ΔT =k m

Elvalordelaconstantees:

k =ΔT m

Lasunidadesdelaconstanteson:

k =°C

mol·kg=°C·kgmol

Larespuestacorrectaeslac.

3.34.A50°C lapresiónde vapordel benceno esde271mmHg y lade la acetona es603mmHg.Lapresióndevapordeunamezcladeestassustanciasalamismatemperaturaenlaquelamasadebencenoeseldoblequeladeacetonaserá:a)378mmHgb)437mmHgc)404mmHgd)Ningunadelasanteriores.(Masasatómicas:H=1;C=12;O=16)

(O.Q.L.Baleares2002)

Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:

p =p ° x p =presiónparcialdelcomponenteip °=presióndevapordelcomponenteipurox =fracciónmolardelcomponenteienlafaselíquida

Suponiendo que se mezclan 20 g de C H y 10 g de C H O, las presiones parcialesrespectivasson:

p =271mmHg20gC H

1molC H78gC H

20gC H1molC H78gC H +10gC H O

1molC H O58gC H O

=162,0mmHg

p =603mmHg10g10gC H O

1molC H O58gC H O

20gC H1molC H78gC H +10gC H O

1molC H O58gC H O

=242,4mmHg

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

ptotal=p +p =(162,0+242,4)mmHg=404,4mmHg

Larespuestacorrectaeslac.

Page 157: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 153

3.35.Seformaunadisoluciónadicionando50mLdeaguaa150mLdedisolución0,10Mdeamoníaco.¿Cuáleslaconcentracióndelanuevadisolución?a)0,1Mb)0,1Nc)0,085Md)0,075M

(O.Q.L.Asturias2002)

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

0,150Ldisolucion0,10molNH1LDisolucion

0,050+0,150 Ldisolucion=0,075M

Larespuestacorrectaeslad.

3.36.Lapresióndevapordeunadisolucióndeclorurodesodioenagua,aunadeterminadatemperaturaes:a)Igualalapresióndevapordelaguaadichatemperatura.b)Menorquelapresióndevapordelaguaaesatemperatura.c)Proporcionalalapresióndevapordelclorurodesodioaesatemperatura.d)Proporcionalalpuntodefusióndelclorurodesodio.e)Proporcionalalamolalidaddeladisolución.

(O.Q.N.Tarazona2003)

De acuerdo con la ley de Raoult, la presión de vapor de una disolución se calcula deacuerdoconlaecuación:

p=p° 1 x p=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto

a) Falso. Como se observa en la expresión anterior, ambas presiones de vapor sondiferentes.

b)Verdadero.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,p<p°.

c)Falso.Lapresióndevapordelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapordeladisolución.

d)Falso.Latemperaturadefusióndelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapordeladisolución.

e)Falso.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,lapresióndedevapordeladisoluciónesproporcionalalafracciónmolardelsoluto.

Larespuestacorrectaeslab.

3.37.Enel laboratorio,avecesseutilizaunbañodeaguahirviendoen lugardeuna llamaparacalentar.¿Cuáldelassiguientescausaspuedeserlaventajadesuutilización?a)Lacapacidadcaloríficarelativamentebajadelaguaharáqueelcontenidosecalientemásrápidamente.b) La densidad relativamente alta del agua hará que el contenido se caliente másrápidamente.c)Elvolumendeaguadurantelaebulliciónpermanececonstante.d)Latemperaturadelaguadurantelaebulliciónpermanececonstantea100°C.e)Lapresióndevapordelaguahirviendoesigualacero.

(O.Q.N.Tarazona2003)

Page 158: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 154

a)Falso.Larapidezconquesecalienteelaguanoesunaventaja.

b)Falso.Ladensidaddelaguanotienenadaqueverconlarapidezconquelaqueéstasecalienta.

c) Falso. El volumen de agua desciende durante el calentamiento ya que el agua seevapora.

d)Verdadero.Como laebulliciónse realizaenunrecipienteabierto la temperaturadelaguapermanececonstante.

e)Falso.Lapresióndevapordelaguahirviendoa100°Ces760mmHg.

Larespuestacorrectaeslad.

3.38.Sedeseaprepararunadisoluciónenlaquelaconcentracióndelion sea0,25Mysedisponede500mLdeunadisoluciónde 0,20M. ¿Qué volumendedisoluciónde

0,30Mhabríaqueañadir?a)250mLb)35,70mLc)71,40mLd)142,80mL

(O.Q.L.Murcia2003)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKNO3es:

KNO (aq)K (aq)+NO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenladisoluciónes:

500mLKNO 0,2M0,2mmolKNO1mLKNO 0,2M

1mmolNO1mmolKNO

=100mmolNO

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO es:

Ca NO (aq)Ca (aq)+2NO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenVLdedisoluciónes:

VmLCa NO 0,3M0,3mmolCa NO1mLCa NO 0,3M

2mmolNO

1mmolCa NO=0,6VmmolNO

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

100+0,6V mmolNO500+V mLdisolucion

=0,25MV=71,4mL

Larespuestacorrectaeslac.

3.39.Sedisponedeunadisoluciónacuosadehidróxidodesodioal20%enmasa.Lafracciónmolardesolutoes:a)0,10b)0,20c)0,18d)1,43(Masasatómicas:Na=23;H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia2003)

Page 159: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 155

Tomando comobasede cálculo100gdedisolucióny aplicandoel conceptode fracciónmolar:

xNaOH=20gNaOH

1molNaOH40gNaOH

20gNaOH1molNaOH40gNaOH +80gH2O

1molH2O18gH2O

=0,101

Larespuestacorrectaeslaa.

3.40.¿Quévolumendeunadisolución0,2Mcontiene3,5molesdesoluto?a)17,5mLb)17,5Lc)15,7 d)7,0mL

(O.Q.L.Murcia2003)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

3,5molsoluto1Ldisolucion0,2molsoluto

=17,5Ldisolución

Larespuestacorrectaeslab.

3.41.Sihacen falta18,5molesde tetracloroetileno ( )dedensidad1,63g· , ¿quévolumendeestelíquidoseránecesariotomar?a)30,22mLb)11,33mLc)5,01Ld)1,88L(Masasatómicas:C=12;Cl=35,5)

(O.Q.L.Murcia2003)

Aplicandoelconceptodedensidad:

18,5molC2Cl4166gC2Cl41molC2Cl4

1mLC2Cl41,63gC2Cl4

1LC2Cl4

10 mLC2Cl4=1,88LC2Cl4

Larespuestacorrectaeslad.

3.42.Cuáldeellosvariaráalmodificarlatemperaturasiseexpresalaconcentracióndeunadisoluciónacuosaen:a)Molaridadb)Molalidadc)Fracciónmolard)%enpeso

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

Laconcentracióndeunadisoluciónexpresadacomo:

a)Molaridad=molessolutoLdisolucion

Varía al modificar la temperatura ya que el volumen de la disolución cambia con latemperatura.

b)Molalidad=molessolutoLdisolucion

Page 160: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 156

No varía al modificar la temperatura ya que la masa (moles) de soluto y la masa dedisolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.

c)FraccionMolar=molessoluto

molessoluto+molesdisolvente

Novaríaalmodificar la temperaturayaque lasmasas(moles)desolutoydedisolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.

d)%peso=gsoluto

gdisolucion100

No varía al modificar la temperatura ya que las masas de soluto y de disolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.

Larespuestacorrectaeslaa.

3.43.Cuandounadisoluciónacuosasehacemuydiluida,¿cuáldelassiguientesproposicionesesfalsa?a)Lamolalidadesproporcionalalafracciónmolar.b)Lamolalidadesprácticamenteigualalamolaridad.c)Lamolaridadesmayorquelamolalidad.d)Ladensidadtiendeauno.

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

a)Verdadero.Teniendoencuentaque:

Molalidad=molessolutoLdisolucion

FraccionMolar=molessoluto

molessoluto+molesdisolvente

Elnumeradordeambaseselmismo,portantosiaumentalamolalidaddebeaumentarlafracciónmolar.

b‐d)Verdadero.Teniendoencuentaque:

Molaridad=molessolutoLdisolucion

Molalidad=molessolutoLdisolucion

Siladisoluciónesmuydiluidaquieredecirquecontienepocosolutoymuchodisolventeporloquesudensidadesligeramentemayorqueladelagua(1kg·L ).

c) Falso. El número de litros de disolución siempre esmayor que el número de kg dedisolvente.

Larespuestacorrectaeslac.

3.44.¿Quévolumendeunadisoluciónconcentrada8MdeHClhayqueutilizarparapreparar3Ldeunadisoluciónde2MdeHCl?a)750mLb)1333,3mLc)2250mLd)1666,6mL

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

Aplicandoelconceptodemolaridad:

3LHCl2M2molHCl1LHCl2M

1LHCl8M8molHCl

103mLHCl8M1LHCl8M

=750mLHCl8M

Page 161: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 157

Larespuestacorrectaeslaa.

3.45.Elpuntodefusióndeunadisoluciónacuosade 0,05mes ‐0,19°C.¿Cuálde lassiguientesecuacionesrepresentamejorloquesucedealdisolverse (s)enagua?a) (s) (aq)b) (s) (aq)+ (aq)c) (s) (aq)+ (aq)+ (aq)d) (s) (aq)+ (aq)+ (aq)e) (s) (aq)+ (aq)

Dato: (agua)=1,86°C·kg· (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Latemperaturadefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

ComoelKHSO4esuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(1),elvalordenproporcionarálaecuacióndedisociacióniónicacorrecta.

0(‐0,19)°C=1,86°C·kgmol

0,05molkg

1+1(n1) n=2

a)Nohayiones,n=1

b‐e)Seformandosiones,n=2

c‐d)Seformantresiones,n=3

Hay que descartar la ecuación e) ya que el KHSO es una sal ácida y en la disociaciónpropuestaseformanionesOH yelmedioesbásico.

Larespuestacorrectaeslab.

3.46. Si semezcla cierto volumen de disolución 2,5M de cloruro sódico con el doble devolumendelamismadisolución,ladisolucióndeclorurosódicoresultanteserá:a)7,5Mb)5Mc)2,5Md)Esnecesarioespecificarlosvolúmenes.

(O.Q.L.Murcia2004)

Teniendoencuentaquesemezclandosporcionesdiferentesdeunamismadisoluciónlaconcentración molar de la disolución resultante es la misma que las disolucionesmezcladas.

Larespuestacorrectaeslac.

3.47.A lapresiónatmosférica, la solubilidaddeloxígenoenaguaa25°Ces8,32mg/L.Lasolubilidada50°Cymismapresiónserá:a)Lamisma.b)Podríavaler7mg/L.c)Mayorde8,32mg/Lperomenorde16,64mg/L.d)Alrededorde16,64mg/L.

(O.Q.L.Murcia2004)

Page 162: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 158

La solubilidad de un gas en agua desciende al aumentar la temperatura. La curva desolubilidaddelO enfuncióndelatemperaturaes:

a‐c‐d)Falso.Lasolubilidaddelgasdisminuyealaumentarlatemperatura.

b)Verdadero.Lasolubilidada50°Cdebesermenorquea25°C.

Larespuestacorrectaeslab.

3.48.Sólounadelassiguientesafirmacionesesfalsa:a)Lapresióndevapordeldisolventeenunadisoluciónesigualaladeldisolventepuro.b)Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporesigualalapresiónatmosférica.c)Eldescensocrioscópicoesproporcionalalamolalidad.d)Elascensoebulloscópicoesproporcionalalamolalidad.

(O.Q.L.Baleares2004)

a)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:

p=p° 1 x p=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto

b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presiónatmosférica.

c‐d)Verdadero.Lavariaciónenlatemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Larespuestacorrectaeslaa.

3.49.¿Cuáldelassiguientesafirmacionessobreelestadocoloidalesfalsa?a)Eltamañode laspartículascoloidaleses intermedioentre lasdisolucionesverdaderasylassuspensiones.b)Elsolutodeuncoloidepuedeserunsólido,unlíquidooungas.c)Elsolutodeuncoloidenormalmentesedimentaconeltiempo.d)Loscoloidesproduceneldenominado“efectoTyndall”.

(O.Q.L.Baleares2004)

Solubilidad vs. Temperatura (1 atm)

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0 20 40 60 80

T(ºC)

solu

bilid

ad (

g O

2/10

0 g

H2O

)

Page 163: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 159

a) Verdadero. Las partículas coloidales tienen un tamaño intermedio entre lasdisolucionesverdaderasylassuspensiones.

b)Verdadero.Enuncoloideelsolutopuedetenercualquierestadodeagregación.

c) Falso. Las partículas de soluto del coloide se mantienen unidas mediante fuerzasintermolecularesquesóloserompenmediantecalentamientoconloquedichaspartículassedimentan.

d)Verdadero.Loscoloidesproducenel“efectoTyndall”queconsisteenladispersióndelaluz por las partículas coloidales que se hacen visibles como puntos brillantes sobre unfondooscuro

Larespuestacorrectaeslac.

3.50.Sedisponedeunácidosulfúricodel93%ydensidad1,9g/ ysedeseapreparar0,4Ldisolucióndeconcentración1M.¿Quécantidaddelácidosulfúricosenecesita?a)22,2 b)39,2 c)55,5 d)111 (Masasatómicas:S=32;H=1;O=16)

(O.Q.L.Baleares2004)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

0,4LH SO 1M1molH SO1LH SO 1M

98gH SO1molH SO

=39,2gH SO

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93%ydensidad1,9g/cm ,elvolumendenecesarioes:

39,2gH SO100gH SO 93%

93gH SO1cm H SO 93%1,9gH SO 93%

=22,2 93%

Larespuestacorrectaeslaa.

3.51.Enunvolumende20 deunadisolucióndeNaOH2Mhay:a)1,6gdeNaOHb)0,04gdeNaOHc)0,08gdeNaOHd)3,2gdeNaOH(Masaatómicas:H=1;O=16;Na=23)

(O.Q.L.Madrid2004)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

20cm NaOH2M2molNaOH

1000cm NaOH2M40gNaOH1molNaOH

=1,6gNaOH

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 164: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 160

3.52. ¿Cuáles son las concentracionesde los ionesaluminio y sulfato enunadisolucióndesulfatodealuminio0,0165M?a)0,0330My0,0495Mrespectivamenteb)0,0365My0,0409Mrespectivamentec)0,0495My0,0330Mrespectivamented)0,0550My0,0335Mrespectivamente

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO es:

Al SO (aq)2Al (aq)+3SO (aq)

Lasconcentracionesiónicasendisoluciónson:

0,0165molAl SO1Ldisolucion

2molAl

1molAl SO=0,0330M

0,0165molAl SO1Ldisolucion

3molSO

1molAl SO=0,0495M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.53.Calcula lamolaridaddeunácidosulfúricocomercialal98%enpesoydensidad1,84g/mL.a)15,8Mb)20,9Mc)13,8Md)18,3MDatos.H=1,0;O=16,0;S=32,0

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:

98gH SO100gdisolucion

1molH SO98gH SO

1,84gdisolucion1mLdisolucion

103mLdisolucion1Ldisolucion

=18,4M

Larespuestacorrectaeslad.

3.54. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico del 34,5% de riqueza enmasa tiene unadensidadde1,26g/mL.¿Cuántosgramosdeácidosulfúricosenecesitanparaobtener3,22Ldeestadisolución?a)1,20·10 gb)822gc)135gd)1,4·10 ge)1,4·10 g

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:

3220mLH SO 34,5%1,26gH SO 34,5%1mLH SO 34,5%

34,5gH SO

100gH SO 34,5%=1,4·103g

Larespuestacorrectaeslad.

Page 165: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 161

3.55.Unadisolucióndeanticongelanteconsisteenunamezclade39,0%deetanoly61%deagua, en volumen y tiene una densidad de 0,937 g/mL ¿Cuál es el volumen de etanol,expresadoenlitros,presenteen1kgdeanticongelante?a)0,37Lb)0,94Lc)0,65Ld)0,42Le)0,39L

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

Aplicandoelconceptodeporcentajeenvolumen:

1kganticongelante1Lanticongelante

0,937kganticongelante

39Letanol100Lanticongelante

=0,42Letanol

Larespuestacorrectaeslad.

3.56.¿Quémasade ,expresadaengramos,debeañadirsea250mLdeunadisoluciónde 0,25Mparaobtenerunanuevadisolución0,40M?a)9,5gb)6,0gc)2,2gd)3,6ge)19g(Masasatómicas:Mg=24,3;Cl=35,5)

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Baleares2011)

Aplicando el concepto de molaridad se obtiene la masa de MgCl que contiene ladisoluciónoriginal:

250mLMgCl 0,25M0,25molMgCl

1000mLMgCl 0,25M95,3gMgCl1molMgCl

=5,96gMgCl

Suponiendoque laadicióndemássolutonoafectaalvolumendedisolución, lamasadeMgCl quecontieneladisoluciónfinales:

250mLMgCl 0,40M0,40molMgCl

1000mLMgCl 0,40M95,3gMgCl1molMgCl

=9,53gMgCl

Lamasadesolutoañadidaes:

9,53gMgCl (final)5,96gMgCl (inicial)=3,57g (añadido)

Larespuestacorrectaeslad.

3.57.Unode los factoresdecontaminaciónde losríosesel factortérmico.Algunas industriasarrojan residuos a temperaturasmuy elevadas, lo que puede tener como consecuencia porejemplolamuertedemuchospecesporasfixia.Larazóndebeserque:a)Eloxígenodisminuyesusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución.b)Eloxígenoaumentasusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución.c)Unaumentodetemperaturaproduceunaumentodeacidezdelmedio.d)Alospeceslescuestamástrabajonadarenaguacaliente.

(O.Q.L.Murcia2005)

De acuerdo con la gráfica, la solubilidad de un gas en agua disminuye al aumentar latemperatura. Por esemotivo el agua caliente llevamenosO disuelto lo queprovoca lamuertedelospeces.

Page 166: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 162

Larespuestacorrectaeslaa.

3.58.Paraprepararunadisolución1Mdeuncompuestosólidomuysolubleenagua,¿quéseríanecesariohacer?a)Añadirunlitrodeaguaaunmoldecompuesto.b)Añadirunmoldecompuestoaunkgdeagua.a)Añadiraguaaunmoldecompuestohastacompletarunkgdedisolución.d)Disolverunmoldecompuestoen suficientecantidaddeaguaycompletarhasta1Ldedisolución.

(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)

a)Falso.Yaqueelvolumendeladisoluciónexcederíade1Lylamolaridadseríamenorque1.

b)Falso.Yaquedeesaformasetendríaunadisolucióncuyaconcentraciónes1m.

c) Falso. Un mol por kg de disolución no corresponde a ningún a forma conocida deconcentracióndeunadisolución.

d)Verdadero.Yaqueeseeselprocedimientoadecuadoparapreparar1Ldedisolución1M.

Larespuestacorrectaeslad.

3.59.Sielaguadelmarsecongela,¿cuáleslacomposicióndeliceberg?a)Aguapura.b)Salpura.c)Aguaysaldisueltaenmuypequeñaproporción.d)Aguaysaldisueltaenunaproporciónmuyelevada.e)Aguaysaldisueltaconlamimsaconcentraciónqueenelaguadelmar.

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

Teniendo en cuentaque el iceberg flota en el aguadebe sermenosdensoque esta, portantonodebecontenersalendisolución,esaguapura.

Larespuestacorrectaeslaa.

3.60.Sisediluyeun litrodeHCldel37%enmasaydensidad1,19g·mL−1hastaobtenerunácidodel25%,¿quémasadeaguadebeañadirse?a)660gb)120gc)570gd)300g

(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)

Solubilidad vs. Temperatura (1 atm)

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0 20 40 60 80

T(ºC)

solu

bilid

ad (

g O

2/10

0 g

H2O

)

Page 167: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 163

LamasadedisolucióndeHCladiluires:

1LHCl37%103mLHCl37%1LHCl37%

1,19gHCl37%1mLHCl37%

=1190gHCl37%

LamasadedisolucióndeHClquecontieneladisoluciónes:

1190gHCl37%37gHCl

100gHCl37%=440gHCl

LamasadedisolucióndeHClal25%quepuedeprepararseconelsolutoes:

440gHCl100gHCl25%

25gHCl=1760gHCl25%

LamasadeH Oaañadiraladisoluciónconcentradaes

1760gHCl25%1190gHCl37%=570gH2O

Larespuestacorrectaeslac.

3.61.Determinelamolaridaddeunadisoluciónpreparadacon2,5gde ylacantidadnecesariadeaguaparaobtener0,500Ldedisolución.a)0,045Mb)0,090Mc)5,0Md)1,3·10 Me)0,15M(Masasatómicas:Ca=40;Cl=35,5)

(O.Q.L.Extremadura2005)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

2,5gCaCl0,5Ldisolucion

1molCaCl111gCaCl

=0,045M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.62.Unadisoluciónacuosatiene6,00%enmasademetanolysudensidadesde0,988g/mL.Lamolaridaddelmetanolenestadisoluciónesa)0,189Mb)1,05Mc)0,05Md)0,85Me)1,85M(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.N.Vigo2006)

Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto demolaridad:

6gCH OH100gdisolucion

1molCH OH32gCH OH

0,988gdisolucion1mLdisolucion

103mLdisolucion1Ldisolucion

=1,85M

Larespuestacorrectaeslae.

Page 168: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 164

3.63.Sepreparaunadisoluciónidealmezclando20,5gdebenceno, ,y45,5gdetolueno,,a25°C.Sabiendoque laspresionesdevapordelbencenoy toluenoenestadopuroa

estatemperaturason95,1mmHgy28,4mmHg,respectivamente,laspresionesparcialesdelbencenoytoluenoenestadisoluciónson,respectivamente:a)95,1y28,4mmHgb)12,5y18,5mmHgc)85,5y15,5mmHgd)25,0y12,6mmHge)33,0y18,5mmHg(Masasatómicas:H=1,008;C=12,011)

(O.Q.N.Vigo2006)

Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:

p=p° 1 x p=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto

Sustituyendo:

p =95,1mmHg20,5gC H

1molC H78,114gC H

20,5gC H1molC H

78,114gC H +45,5gC H1molC H

92,141gC H

=33,0mmHg

p =28,4mmHg45,5gC H

1molC H92,141gC H

20,5gC H1molC H

78,114gC H +45,5gC H1molC H

92,141gC H

=18,5mmHg

Larespuestacorrectaeslae.

3.64. Una disolución acuosa de cloruro de sodio empieza a congelar a ‐1,5°C. Calcule laconcentracióndelasalenestadisolución,expresadaenporcentajeenmasa.kf( )=1,86°C(mol ) a)3,9%b)4,0%c)4,5%d)4,7%e)4,8%(Masasatómicas:Na=22,990;Cl=35,453)

(O.Q.N.Vigo2006)

Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

ComoelNaClesuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(1)deacuerdoconlaecuación:

NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) n=2

Sustituyendo:

Page 169: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 165

0(‐1,5)°C=1,86°C·kgmol

mmolkg

1+1(21) m=0,403mol·kg 1

Cambiandolasunidadesdelaconcentración:

0,403molNaCl1kgH O

58,443gNaCl1molNaCl

1kgH O

103gH O=23,6gNaCl1000gH O

Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:

23,6gNaCl23,6gNaCl+1000gH O

100=2,3%NaCl

No coincide ninguna de las respuestas, ya que no tienen en cuenta que se trata de unsolutoiónicoyportanto,n=2.

3.65.Un vinagre tiene5,05% enmasadeácidoacético, , y sudensidad es1,05g/mL.¿Cuántosgramosdeácidohayenunabotelladevinagrede1L?a)0,100gb)0,050gc)50,5gd)208ge)53,0g

(O.Q.N.Vigo2006)

Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:

103mLvinagre1,05gvinagre1mLvinagre

5,05gCH COOH100gvinagre

=53,0g

Larespuestacorrectaeslae.

3.66.Deunadisolución0,3Mdesulfatodeamoniosetoman100mLysediluyenhastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesamoniodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2006)

Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH SO es:

NH SO (aq)2NH (aq)+SO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNH contenidosenladisoluciónes:

100mL NH SO 0,3M0,3mmol NH SO1mL NH SO 0,3M

2mmolNH

1mmol NH SO=60molNH

Aplicandoelconceptodemolaridad:

60mmolNH500mLdisolucion

=0,12M

Larespuestacorrectaeslac.

Page 170: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 166

3.67.Sisedisponede100mLdedisolución0,2Mdesulfatodeamoniosepuedeasegurarquehay:a)0,02molesdeionesamonio.b)0,2molesdeionessulfato.c)0,06molesdeiones(sulfato+amonio).d)0,4molesdeamonio.

(O.Q.L.Murcia2006)

Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH SO es:

NH SO (aq)2NH (aq)+SO (aq)

Elnúmerodemolesdesolutocontenidosenladisoluciónes:

100mL NH SO 0,2M0,2mol NH SO

103mL NH SO 0,2M=0,02mol NH SO

Elnúmerodemolesdeionescontenidosenladisoluciónes:

0,02mol NH SO3moliones

1mol NH SO=0,06moliones

Larespuestacorrectaeslac.

3.68.Se tienen100mLdeunadisoluciónde0,5Mdeácidonítricoy sediluyenhasta1L.¿Cuálserálaconcentracióndelanuevadisolución?a)5Mb)1Mc)0,05Md)0,005M

(O.Q.L.Baleares2006)

ElnúmerodemolesdeHNO contenidosenladisoluciónoriginales:

100mLHNO 0,5M0,5molHNO

103mLHNO 0,5M=0,05molHNO

Aplicandoelconceptodemolaridad:

0,05molHNO1Ldisolucion

=0,05M

Larespuestacorrectaeslac.

3.69.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclarde50,0mLdeK2CrO40,100Mcon50,0mLdeK2Cr2O70,500M?a)0,350Mb)0,700Mc)0,600Md)0,300M

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK CrO es:

K CrO (aq)2K (aq)+CrO (aq)

ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:

Page 171: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 167

50mLK CrO 0,100M0,1mmolK CrO

1mLK CrO 0,100M

2mmolK1mmolK CrO

=10mmolK

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK Cr O es:

K Cr O (aq)2K (aq)+Cr O (aq)

ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:

50mLK Cr O 0,500M0,5mmolK Cr O

1mLK Cr O 0,100M

2mmolK1mmolK Cr O

=50mmolK

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

10+50 mmolK50+50 mLdisolucion

=0,600M

Larespuestacorrectaeslac.

3.70. El volumen de NaOH 0,025M que se puede obtener a partir de 200,0mL de unadisolución0,1Mdelamismabasees:a)100mLb)50mLc)800mLd)400mL

(O.Q.L.Madrid2006)

ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónes:

200mLNaOH0,1M0,1mmolNaOH1mLNaOH0,1M

=20mmolNaOH

Elvolumendedisolucióndiluidaquesepuedeobtenerapartirdeesenúmerodemmoleses:

20mmolNaOH1mLNaOH0,025M0,025mmolNaOH

=800mLNaOH0,025M

Larespuestacorrectaeslac.

3.71.¿Cuáles lamolaridaddeunadisoluciónqueresultaalmezclar400mLdenitratodesodio2,5Mcon240 deunadisolucióndenitratodesodio3Myañadiendofinalmente800 deagua?a)1,72b)1,80c)0,84d)1,19

(O.Q.L.Asturias2006)

ElnúmerodemmolesdeNaNO contenidosencadadisoluciónes:

400mLNaNO 2,5M2,5mmolNaNO1mLNaNO 2,5M

=1000mmolNaNO

240cm NaNO 3M3mmolNaNO1cm NaNO 3M

=720mmolNaNO

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

Page 172: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 168

1000+720 mmolNaNO3400+240+800 cm disolucion

=1,19M

Larespuestacorrectaeslad.

3.72. ¿Cuál es la concentración de iones sulfato de una disolución de sulfato de aluminio0,10M?a)0,032Mb)0,10Mc)0,30Md)0,60M

(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO es:

Al SO (aq)2Al (aq)+3SO (aq)

Laconcentracióniónicaendisoluciónes:

0,10molAl SO1Ldisolucion

3molSO

1molAl SO=0,30M

Larespuestacorrectaeslac.

3.73.¿CuáldelassiguientesproposicionesesVERDADERA?a)Unadisolucióndeácidofuerteessiempreconcentrada.b)Unadisoluciónsaturadaessiempreconcentrada.c)Unadisolucióndiluidapuedesersaturada.

(O.Q.L.LaRioja2006)

a) Falso. Un ácido fuerte es aquél que se encuentra completamente disociado en ionesiones,ysusdisolucionesacuosaspuedenserconcentradasodiluidas.

Que una disolución sea saturada depende de la solubilidad del soluto quecontenga

Que una disolución sea concentrada depende de la cantidad de soluto quecontenga.

b) Falso. Un solutomuy soluble, por ejemplo, NH NO , da lugar a disoluciones que sonsaturadasyalavezconcentradas.

c)Verdadero.Unsolutopocosoluble,porejemplo,Ca OH ,dalugaradisolucionesquesonsaturadasyalavezdiluidas.

Larespuestacorrectaeslac.

3.74.Semezclan100mLdeunadisoluciónde 4Mcon500mLdeotradisolucióndelmismocompuesto,0,2M.ParaquelaconcentracióndeionesNa+enladisoluciónresultantesea0,08M,elvolumendeaguaquehabráqueañadires:a)5650mLb)14350mLc)9600mLd)10000mLe)11900mL

(O.Q.N.Córdoba2007)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es:

Page 173: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 169

Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq)

ElnúmerodemmolesdeNa contenidosencadadisoluciónes:

100mLNa SO 4M4mmolNa SO1mLNa SO 4M

2mmolNa

1mmolNa SO=800mmolNa

500mLNa2SO40,2M0,2mmolNa2SO41mLNa2SO40,2M

2mmolNa

1mmolNa2SO4=200mmolNa

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

800+200 mmolNa100+500+V mLdisolucion

=0,08mmolNamLdisolucion

V=11900mL

Larespuestacorrectaeslae.

3.75.CalculalaconcentracióndeionesCl–enunadisoluciónformadaporlamezclade100,0mLde 0,100M,50,0mLdeNaCl0,200My200,0mLdeKCl0,050M.a)0,050Mb)0,020Mc)0,025Md)0,143M

(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAlCl es:

AlCl (aq)Al (aq)+3Cl (aq)

ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:

100mLAlCl 0,100M0,1mmolAlCl

1mLAlCl 0,100M3mmolCl1mmolAlCl

=30mmolCl

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:

NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq)

ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:

50mLNaCl0,200M0,2mmolNaCl

1mLNaCl0,200M1mmolCl1mmolNaCl

=10mmolCl

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:

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

ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:

200mLKCl0,050M0,05mmolKCl

1mLKCl0,050M1mmolCl1mmolKCl

=10mmolCl

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

30+10+10 mmolCl100+50+200 mLdisolucion

=0,143M

Larespuestacorrectaeslad.

Page 174: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 170

3.76. En una clase de Química, el profesor comenta a sus alumnos: “Una gran canoa dehormigón sedeslizabaporelcaucedel lago”.Considerandoqueelhormigónpresentaunadensidadaproximadade2,4g/mL,podemosdecirque:a)Elprofesorcometióungraveerror,esimposiblequefloteunacanoadehormigón.b)Unacanoadehormigónsóloflotaríaenelmar,porserelaguasaladamásdensaqueelaguadulce.c) Para que esa canoa flotase los remeros debían hacerla avanzar a gran velocidad, siparasenderemarsehundiría.d)Esfactiblequefloteunacanoadehormigónsiensuinteriorencierrasuficientecantidaddeaire.

(O.Q.L.Murcia2007)

DeacuerdoconelprincipiodeArquímedes,laquelacanoafloteesprecisoqueelpesodelacanoaseamenorqueelempujequeejerceelaguadesalojadaporlacanoa.Estosóloesposiblesilacanoaestáhuecayencierralasuficientecantidaddeaireparaquesupesoseamenorqueelempuje.

Larespuestacorrectaeslad.

3.77.Enunaollaapresiónsepuedeprepararuncocidoen40minutos,mientrasqueenunaollanormalsenecesitanalrededorde2horasy30minutos.Ellosedebeaqueenestasollas:a)Sealcanzamayor temperaturaporestar fabricadasconaleacionesmetálicasdeúltimageneración.b)Lacoccióntienelugaramayortemperatura,loqueacortaeltiemponecesario.c)Sealcanzananteslos100°C(temperaturadeebullicióndelagua).d)Alestarcerradasherméticamente,sepuedeañadirmáscaldosinquesederramealhervir.

(O.Q.L.Murcia2007)

Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporseigualaalapresiónatmosférica(1atm).EnelcasodelH O,latemperaturadeebulliciónnormales100°C.

Al estar el recipiente cerrado herméticamente, el vapor de agua producido no puedeescaparalexteriorporloquelapresiónenelinteriordelrecipientevaaumentando.Porestemotivo, la temperatura necesaria para que el agua comience a hervir esmayor de100°C,talcomoseobservaenlagráficapresióndevapor‐temperatura:

Larespuestacorrectaeslab.

3.78.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisolución0,6Mde ?a)0,6molarb)0,2molarc)3molard)1,8molar

(O.Q.L.CastillayLeón2007)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 20 40 60 80 100 120

p°/mmHg

T/°C

p° vsT

Page 175: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 171

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa PO es:

Na PO (aq)3Na (aq)+PO (aq)

ElnúmerodemolesdeNa contenidosenladisolucióndeNa3PO4es:

1LNa3PO40,6M0,6molNa3PO41LNa3PO40,6M

3molNa

1molNa3PO4=1,8molNa

LaconcentracióndeionesNa es:

1,8molNa1Ldisolucion

=1,8M

Larespuestacorrectaeslad.

3.79.¿CuántosgramosdeNaFhayen0,15kgdeunadisoluciónacuosaal5%?a)3gb)15gc)7,5gd)30g

(O.Q.L.CastillayLeón2007)

ElnúmerodegramosdeNaFcontenidosenladisoluciónes:

0,15kgNaF5%1000gNaF5%1kgNaF5%

5gNaF

100gNaF5%=7,5gNaF

Larespuestacorrectaeslac.

3.80.¿CuántosmolesdeKClserequierenparapreparar250mLdeunadisolución5molar?a)5molesb)2,5molesc)1,25molesd)1mol

(O.Q.L.CastillayLeón2007)

ElnúmerodegramosdeKClcontenidosenladisoluciónes:

250mLKCl5M1LKCl5M

1000mLKCl5M5molKCl1LKCl5M

=1,25molKCl

Larespuestacorrectaeslac.

3.81.¿Quémasade ·5 senecesitaparapreparar2Ldedisolución0,05MenCu2+?a)50gb)75gc)12,5gd)25g(Masasatómicas:Cu=63,5;S=32;O=16;H=1)

(O.Q.L.Asturias2007)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCuSO4·5H2Oes:

CuSO4·5H2O(aq)Cu (aq)+SO (aq)+5H2O(l)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

Page 176: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 172

2LCu 0,05M0,05molCu1LCu 0,5M

1molCuSO4·5H2O

1molCu=0,1molCuSO4·5H2O

0,1molCuSO4·5H2O249,5gCuSO4·5H2O1molCuSO4·5H2O

=24,95gCuSO4·5H2O

Larespuestacorrectaeslad.

3.82. Se preparan dos disoluciones por separado conmasas iguales de nitrato potásico ynitrato sódico, en volúmenes de agua idénticos. Se puede afirmar, respecto de suconcentraciónmolar(molaridad)que:a)Esmayorenladenitratosódicob)Esmayorenladenitratopotásicoc)Esigualenambasd)Nosepuedesabersinelpesomolecular.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Laconcentraciónmolardeunadisolciónsecalculamediantelasiguienteecuación:

m gM g/molV(L)

siendo:

m=masadesoluto;M=masamolardelsolutoyV=volumendeladisolución

Suponiendoquealdisolverlossolutosenaguaelvolumendeladisolucióneselmismo,esimprescindible conocer el dato de la masa molar del soluto para poder la calcular laconcentraciónmolardeladisolución,siendoéstamayorenladisoluciónquecontengaelsolutoconmenormasamolar.

Larespuestacorrectaeslad.

3.83.Unadisolucióndeácidosulfúrico( )contiene9,8g/L.Considerandoquelamasamoleculardelsulfúricoes98,¿cuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA?a)Sunormalidades0,2ysumolaridad0,1b)Sunormalidades0,1ysumolaridad0,2c)Sunormalidadysumolaridades0,1d)Sunormalidadysumolaridades0,2

(O.Q.L.LaRioja2007)

Lamolaridaddeladisoluciónes:

M=9,8gH2SO41Ldisolucion

1molH2SO498gH2SO4

1mol·L 1

Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:

N=M·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H2SO4:

H2SO4(aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq)

Lavalenciaes2,portantolanormalidades:

N=0,1·2=0,2

Page 177: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 173

Larespuestacorrectaeslaa.

3.84. Se disolvieron 2,5 g de clorato de potasio en 100mL de agua a 40°C. Al enfriar ladisolucióna20°C, seobservóqueelvolumen continuaba siendode100mL,pero sehabíaproducidolacristalizacióndepartedelasal.Ladensidaddelaguaa40°Ces0,9922g/mLyladensidadde ladisolucióndecloratodepotasioa20°C1,0085g/mL.Calcula lamasadecloratodepotasioquehacristalizado.a)0,870gb)1,491gc)0,016gd)0,032ge)0,745g

(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

LasmasasdeKClO ydeH Oenladisolucióna40°Cson:

2,5gKClO 100mLH O0,9922gH2O1mLH2O

=99,22gH O

Lamasadeladisolucióna20°Ces:

100mLdisolucion1,0085gdisolucion1mLdisolucion

=100,85gdisolucion

ComoalenfriarcristalizaparteKClO ylamasadeH OenladisoluciónsiguesiendolamismalamasadeKClO quepermaneceendisoluciónes:

100,85gdisolución–99,22gH O=1,63gKClO

LamasadeKClO quehacristalizadoes:

2,5gKClO (inicial)–1,63gKClO (disuelto)=0,87g (cristalizado)

Larespuestacorrectaeslaa.

3.85.Deunadisolución0,3Mdeclorurodemagnesiosetoman100mLysediluyenconaguahastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesclorurodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2008)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelMgCl es:

MgCl (aq)Mg (aq)+2Cl (aq)

ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:

100mLMgCl 0,3M0,3mmolMgCl1mLMgCl 0,3M

2mmolCl1mmolMgCl

=60molCl

Aplicandoelconceptodemolaridad:

60molCl500mLdisolucion

=0,12M

Larespuestacorrectaeslac.

Page 178: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 174

3.86.Para lapreparaciónde100ccdedisolución0,1Mdeácidoclorhídricoseempleaunocomercialdel36%ydensidadrelativa1,18.Paraellosedebetomardelabotellacitada:a)0,3654gb)0,86ccc)1,70mLd)0,308 (Masasatómicas:H=1;Cl=35,5)

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

DejandoaunladolaabreviaturaobsoletaccyhablandoentérminosdemL,lamasadeHClnecesariaparaladisoluciónes:

100mLHCl0,1M0,1molHCl

1000mLHCl0,1M36,5gHCl1molHCl

=0,365gHCl

ComosedisponedeHClcomercialnecesarioparaladisoluciónes:

0,365gHCl100gHCl36%

36gHCl1mLHCl36%1,18gHCl36%

=0,86mLHCl36%

Larespuestacorrectaeslab.

3.87.Unadisoluciónmolaresaquellaquecontiene1moldesolutoen:a)1000gdedisolventeb)1000gdedisoluciónc)1000mLdedisolvented)1000mLdedisolución

(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2009)

Unadisolucióncuyaconcentraciónes1molarcontiene1moldesolutoporcadalitro(10 mL)dedisolución.

Larespuestacorrectaeslad.

3.88.Sedeseapreparar100mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,25Mapartirdedeácidocomercialdel98%ydensidades1,836g/mL.Paraellohayquetomardelabotelladeácidocomercial:a)1,36mLb)2,45mLc)4,50mLd)2,5g(Masasatómicas:H=1;S=32;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:

100mLH2SO40,25M0,25molH2SO4

1000mLH2SO40,1M98gH2SO41molH2SO4

=2,45gH2SO4

Comosedisponedeunácidocomercial:

2,45gH2SO4100gH2SO492%

98gH2SO41mLH2SO492%1,836gH2SO492%

=1,36mL 98%

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 179: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 175

3.89.Seadicionan50gdeclorurodesodioa100mLdeunadisoluciónde lamismasaldeconcentración0,16M.Supuestoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,lanuevadisoluciónes:a)8,71Mb)2,35Mc)3,78Md)1,90M

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

ElnúmerodemolesdeNaClcontenidosenladisoluciónoriginales:

100mLNaCl0,16M0,16molNaCl

10 mLNaCl0,16M=0,016molNaCl

ElnúmerodemolesdeNaClqueseañadees:

50gNaCl1molNaCl58,5gNaCl

=0,855molNaCl

Aplicandoelconceptodemolaridad:

0,016+0,855 molNaCl100mLdisolucion

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=8,71M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.90. Una disolución acuosa de ácido nítrico tiene una riqueza del 30% en masa y sudensidades1,18g/ a20°C.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)5,6Mb)0,62Mc)0,50Md)5,0M(Masasatómicas:H=1;N=14;O=16)

(O.Q.L.Madrid2008)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del30%,lamolaridaddeladisoluciónes:

30gHNO100gHNO 30%

1molHNO63gHNO

1,18gHNO 30%1cm HNO 30%

1000mLHNO 30%1LHNO 30%

=5,6M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.91. ¿QuévolumendedisoluciónconcentradadeNaOH2,5Mesnecesariaparapreparar0,5Ldedisolución0,1M?a)12,5Lb)10mLc)500mLd)0,02L

(O.Q.L.Madrid2008)

Elvolumendedisolución2,5Mnecesarioes:

0,5LNaOH0,1M0,1molNaOH1LNaOH0,1M

1LNaOH2,5M2,5molNaOH

=0,02LNaOH2,5M

Larespuestacorrectaeslad.

Page 180: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 176

3.92.Unácido sulfúricocontieneun92%enmasadeácidoy sudensidades1813kg/ .Calcula el volumen de ácido concentrado necesario para preparar 100mL de disolución0,1M.a)1,34mLb)0,59mLc)3,32mLd)2,09mL(Masasatómicas:H=1;S=32;O=16)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:

100mLH2SO40,1M0,1molH2SO4

1000mLH2SO40,1M98gH2SO41molH2SO4

=0,98gH2SO4

ComosedisponedeH2SO4comercialcuyadensidades:

1813kg1m3

103g1kg

1m3

106mL=1,813g/mL

0,98gH2SO4100gH2SO492%

92gH2SO41mLH2SO492%1,813gH2SO492%

=0,59mL 92%

Larespuestacorrectaeslab.

3.93.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30%enmasa.Calcula lanormalidadde ladisoluciónobtenidaaldiluir10mLde ladisolucióncomerciala2L.a)0,05Nb)0,03Nc)0,01Nd)1,23N(Masasatómicas:H=1;Na=23;O=16)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

Lamolaridaddeladisoluciónes:

10mLNaOH30%2Ldisolucion

1,33gNaOH30%1mLNaOH30%

30gNaOH

100gNaOH30%1molNaOH40gNaOH

=0,05M

Larelaciónentremolaridadynormalidadvienedadaporlaexpresión:

Normalidad=Molaridad·valencia

LavalenciaenunhidróxidovienedadaporelnúmeroionesOH queescapazdeceder.Enelcasodelhidróxidodesodio,NaOH:

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

Lavalenciaes1,portantolanormalidades:

N=0,05·1=0,05N

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 181: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 177

3.94.Calcula losgramosde solutonecesariosparapreparar500mLdeunadisolucióndenitratodesodio0,10M.a)4,25gb)5,78gc)6,80gd)7,50g(Masasatómicas:H=1;Na=23;O=16;N=14)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

Lamolaridaddeladisoluciónes:

500mLNaNO 0,10M0,1molNaNO

1000mLNaNO 0,1M85gNaNO1molNaNO

=4,25g

Larespuestacorrectaeslaa.

3.95.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30%enmasa.Calculalafracciónmolardeladisolucióncomercial.a)0,58b)1,76c)0,89d)0,16(Masasatómicas:H=1;Na=23;O=16)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

Tomandocomobasedecálculo100gdedisolucióncomercial,lafracciónmolardeNaOHes:

x=30gNaOH

1molNaOH40gNaOH

30gNaOH1molNaOH40gNaOH 70gH2O

1molH2O18gH2O

=0,16

Larespuestacorrectaeslad.

3.96.Semezclan100mLdeunadisolución0,1Mde con200mLdeotradisolución0,2MdeNaCl.¿Cuáleslamolaridaddelosiones enladisoluciónresultante?a)0,3Mb)0,06Mc)0,2Md)0,16M

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es:

CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq)

ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:

100mLCaCl 0,1M0,1mmolCaCl1mLCaCl 0,1M

2mmolCl1mmolCaCl

=20mmolCl

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:

NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq)

ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:

Page 182: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 178

200mLNaCl0,200M0,2mmolNaCl

1mLNaCl0,200M1mmolCl1mmolNaCl

=40mmolCl

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

20+40 mmolCl100+200 mLdisolucion

=0,2M

Larespuestacorrectaeslac.

3.97.¿Cuáldelassiguientesdisolucionestieneunaconcentración1,0M?a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.b)500mLdedisolucióncontiendo58,5gdeNaCl.c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.(Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23)

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Aplicandoelconceptodemolaridadalasdiferentesdisoluciones:

a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.

100gNaCl1Ldisolucion

1molNaCl58,5gNaCl

=1,7M

b)500mLdedisoluciónconteniendo58,5gdeNaCl.

58,5gNaCl500mLdisolucion

1molNaCl58,5gNaCl

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=2,0M

c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.

5,85mgNaCl1mLdisolucion

1mmolNaCl58,5mgNaCl

=0,1M

d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.

234gNaCl4Ldisolucion

1molNaCl58,5gNaCl

=1,0M

Larespuestacorrectaeslad.

3.98.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclar25,0mLde0,500Mcon30,0mLde 0,150M?

a)0,50Mb)3,85·10 Mc)1,70·10 Md)0,700Me)0,325M

(O.Q.N.Ávila2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:

K SO (aq)2K (aq)+SO (aq)

ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:

Page 183: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 179

25mLK SO 0,500M0,5mmolK SO

1mLK SO 0,500M2mmolK

1mmolK SO=25mmolK

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK PO es:

K PO (aq)3K (aq)+PO (aq)

ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:

30mLK PO 0,150M0,150mmolK PO1mLK PO 0,150M

3mmolK

1mmolK PO=13,5mmolK

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

25+13,5 mmolK25+30 mLdisolucion

=0,700M

Larespuestacorrectaeslad.

3.99. ¿Cuáleselnúmerodemolesdeácido sulfúriconecesariosparapreparar5Ldeunadisolución2Mdeesteácido?a)2,5b)5c)10d)20

(O.Q.L.Murcia2009)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

5LH SO 2M2molH SO1LH SO 2M

=10mol

Larespuestacorrectaeslac.

3.100.Unadisoluciónacuosadeácidoclorhídrico tieneunariquezadel12%enmasaysudensidades1,06g/ a20°C.Lamolaridaddeestadisoluciónes:a)0,46Mb)4,62Mc)0,0035Md)3,48M(Masasatómicas:H=1;Cl=35,5)

(O.Q.L.Madrid2009)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHCldel12%,lamolaridaddeladisoluciónes:

12gHCl100gHCl12%

1molHCl36,5gHCl

1,06gHCl12%1cm HCl12%

1000cm HCl12%

1LHCl12%=3,48M

Larespuestacorrectaeslad.

3.101.¿Quévolumensedebetomardeunadisoluciónacuosadeácidosulfúrico0,25M,sisequierepreparar200mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,05M?a)4mLb)40mLc)0,4Ld)0,004L

(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011)

Page 184: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 180

Elvolumendedisolución0,25Mnecesarioes:

200mLH SO 0,05M0,05molH SO

10 mLH SO 0,05M10 mLH SO 0,25M

0,25molH SO=40mL 0,25M

Larespuestacorrectaeslab.

3.102.¿Cuáleslaconcentraciónmolardeunácidonítricodel60%ydensidad1,7g/ ?a)8,1Mb)34,2Mc)16,2Md)Nosepuedecalcular.(Masasatómicas:H=1;N=14;O=16)

(O.Q.L.Baleares2009)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del60%,lamolaridaddeladisoluciónes:

60gHNO100gHNO 60%

1molHNO63gHNO

1,7gHNO 60%1cm HNO 60%

1000cm HNO 60%

1LHNO 60%=16,2M

Larespuestacorrectaeslac.

3.103.Sedisuelven10mLdeetanol(ρ=0,8g· )enaguahastaunvolumende100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)0,1Mb)2,17Mc)1,74Md)10 M(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2009)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

10mLC2H5OH100mLdisolucion

0,8gC2H5OH1mLC2H5OH

1molC2H5OH46gC2H5OH

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=1,74M

Larespuestacorrectaeslac.

3.104.Unodelosconceptosqueseproponenesfalso:a)Lasdisolucionesverdaderasformansistemashomogéneos.b)Laagitaciónintensadeunsistemaaguaconaceitepermiteobtenerunadisolución.c)Lagasolinaesunejemplodedisoluciónlíquido‐líquido.d)Unadisoluciónseconsiderasaturadacuandonoadmitemássoluto.

(O.Q.L.CastillayLeón2009)

Elaguayelaceitesoninmisciblesyformanunsistemalíquidocondosfases.

Larespuestacorrectaeslab.

3.105.¿Cuánto 3,0Msenecesitaparapreparar450mLde 0,10M?a)30mLb)45mLc)15mLd)80mL

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

Page 185: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 181

450mLH2SO40,10M0,10molH2SO4

10 mLH2SO40,10M10 mLH2SO43,0M

3,0molH2SO4=15mLH2SO43,0M

Larespuestacorrectaeslac.

3.106.¿Cuáldelassiguientesmoléculasproducemayordescensodelatemperaturadefusióndelagua?a) b)NaClc) d) − e) −CHOH−

(O.Q.N.Sevilla2010)

Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m 1+α n 1

k =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones

Suponiendo que la cantidad de cada una de las sustancias que se disuelve en unadeterminadacantidaddeaguahagaque todas lasdisolucionesacuosas tengan lamismaconcentraciónmolal,tendrámayordescensodelatemperaturadefusiónladisoluciónconelsolutoqueproporcioneelmayorvalorden.

Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden.

a)Verdadero.CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq) (1) n=3

b)Falso.NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2

c)Falso.CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

d)Falso.CH OH−CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

e)Falso.CH OH−CHOH−CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1

La sustancia que presentamayor valor de n con una disociación prácticamente total es,por tanto, sudisoluciónes laquepresentamayordescensode la temperaturade

fusión.

Larespuestacorrectaeslaa.

3.107.Unvinode11°tiene11%envolumendeetanol, (M=46g/mol).¿Cuáleslamolaridaddeletanolenelvino?a)0,086Mb)1,89Mc)0,95Md)2,39Me)5,06M(Densidaddeletanol=0,7893g/mL)

(O.Q.N.Sevilla2010)

Tomandocomobasedecálculo100mLvino,lamolaridaddeladisoluciónes:

11mLCH3CH2OH100mLvino

0,7893gCH3CH2OH1mLCH3CH2OH

1molCH3CH2OH46gCH3CH2OH

103mLvino1Lvino

=1,89M

Page 186: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 182

Larespuestacorrectaeslab.

3.108.Sedisuelven8gdehidróxidodesodioenaguahastapreparar100mLdedisolución.Laconcentraciónserá:a)8%envolumenb)8g/Lc)2molard)1,5molal(Masas:Na=23;H=1;O=16)

(O.Q.N.Sevilla2010)

Con los datos proporcionados la única forma de expresión de la concentración que sepuedecalculareslamolaridad:

8gNaOH100mLdisolucion

1molNaOH40gNaOH

103mLdisolucion1Ldisolucion

=2M

Larespuestacorrectaeslac.

3.109.¿Quévolumendeagua(enlitros)habráqueañadira500mLdeunadisolución0,5Mdehidróxidodesodioparaobtenerunadisolución0,1M?a)0,5b)1c)2d)4

(O.Q.L.Baleares2010)

ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónoriginales:

500mLNaOH0,5M0,5mmolNaOH1mLNaOH0,5M

=250mmolNaOH

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

250mmolNaOH500+V mLdisolucion

=0,1MV=2000mL2L

Larespuestacorrectaeslac.

3.110.Sedisponedeunácidonítricodel60%ydensidad1,38g/ ysedeseapreparar0,8Ldeconcentración0,5M.¿Quécantidaddenítricosenecesita?a)10,9 b)30,4 c)58,0 d)111 (Masasatómicas:N=14;H=1;O=16)

(O.Q.L.Baleares2010)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

0,8LHNO 0,5M0,5molHNO1LHNO 0,5M

63gHNO1molHNO

=25,2gHNO

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza60%ydensidad1,38g/cm ,elvolumendenecesarioes:

Page 187: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 183

25,2gHNO100gHNO 60%

60gHNO1cm3HNO 60%1,38gHNO 60%

=30,4cm3 60%

Larespuestacorrectaeslab.

3.111.Enunadisoluciónal5%enmasa,significaque:a)Hay5gdesoluto.b)Hay5gdesolutoen100gdedisolvente.c)Hay10gdesolutoen200mLdedisolución.d)Hay5gdesolutoen100gdedisolución.

(O.Q.L.Madrid2010)

Larespuestacorrectaeslad.

3.112.Calcular lamolaridaddeunadisoluciónpreparadaalmezclar75mLdedisolucióndeácidoclorhídrico0,5Mcon75mLdeotra0,05M.Sesuponenvolúmenesaditivos.a)0,275Mb)0,550Mc)0,250Md)0,350M

(O.Q.L.Madrid2010)

ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes:

75mLHCl0,5M0,5molHCl

1mLHCl0,5M=37,5mmolHCl

75mLHCl0,05M0,05mmolHCl1mLHCl0,05M

=25mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

37,5+3,75 mmolHCl75+75 mLdisolucion

=0,275M

Larespuestacorrectaeslaa.

(SimilaralacuestiónpropuestaenMurcia1997).

3.113.¿Quévolumendeácidonítricoal60%deriquezaydensidad1,48g/mL,senecesitaparapreparar250mLdisolucióndiluida1Mdedichoácido?a)16,4mLb)10,6mLc)17,8mLd)21,7mL(Masasatómicas:N=32;H=1;O=16)

(O.Q.L.Madrid2010)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

250LHNO 1M1molHNO

10 mLHNO 1M63gHNO1molHNO

=15,8gHNO

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93%ydensidad1,48g/cm ,elvolumendenecesarioes:

15,8gHNO100gHNO 60%

60gHNO1mLHNO 60%1,48gHNO 60%

=17,7mL 60%

Page 188: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 184

Larespuestacorrectaeslac.

(CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010).

3.114.Sedisuelven5gdenitratodecalcioenaguahastacompletar250 dedisolución.Suponiendoquelasalestátotalmenteionizada,laconcentracióndeionesnitratoserá:a)0,03Mb)0,06Mc)0,12Md)0,24M

(Masasatómicas:N=32;Ca=40;O=16)(O.Q.L.Asturias2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO es:

Ca NO (aq)Ca (aq)+2NO (aq)

LaconcentracióndeNO enladisoluciónes:

5gCa NO250cm3disolucion

1molCa NO164gCa NO

10 cm3disolucion1Ldisolucion

2molNO1molCa NO

=0,24M

Larespuestacorrectaeslad.

3.115.Semezclan50,0mLdedisolucióndeHCl0,150Mcon25,0mLdeHCl0,400M:¿CuálserálaconcentracióndeHCldeladisoluciónfinal?a)0,0175Mb)0,233Mc)0,275Md)0,550M

(O.Q.L.LaRioja2010)

ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes:

50,0mLHCl0,150M0,150molHCl

1mLHCl0,150M=7,5mmolHCl

25,0mLHCl0,400M0,1mmolHCl

1mLHCl0,400M=10mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

7,5+10 mmolHCl50,0+25,0 mLdisolucion

=0,233M

Larespuestacorrectaeslab.

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997).

3.116.¿Cuántosmolesdeioneshayen250mLdedisolucióndesulfatodesodio4,4M?a)1,1b)2,2c)3,3d)13

(O.Q.L.LaRioja2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es:

Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq)

Page 189: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 185

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

0,25LNa SO 4,4M4,4molNa SO1LNa SO 4,4M

3moliones1molNa SO

=3,3molesdeiones

Larespuestacorrectaeslac.

(CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999).

3.117.Lafórmulaempíricadeuncompuestoes .Cuando0,115gdestecompuestosedisuelvenen4,36gdenaftaleno,ladisolucióncongelaa79,51°C.Sielnaftalenopurocongelaa80,29°Cy tieneunaconstantecrioscópicadek=6,94°C·kg , la fórmulamolecularserá:a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;H=1;Br=79)

(O.Q.L.LaRioja2010)

Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculamediantelaexpresión:

ΔT =k m

Sustituyendo:

(80,2979,51)°C=6,94°C·kgmol

0,115g(C3H2Br)n4,36gnaftaleno

1mol(C3H2Br)nMg(C3H2Br)n

103gnaftaleno1kgnaftaleno

SeobtieneM=234,7g·mol

Elvalordenes:

234,7g=n[(2·12gC)+(2·1gH)+(79gBr) n=2

Elcompuestoesel oloqueeslomismo ,queeselúnicoenelquenesigualaunnúmeroenterodiferentede1.

Larespuestacorrectaeslac.

3.118. ¿Qué volumen sedebe tomardeunadisoluciónacuosadeácidonítrico0,5M, si sequierepreparar250mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,15M?a)37,5mLb)75mLc)0,033Ld)0,004L

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

Elvolumendedisolución0,5Mnecesarioes:

250mLHNO 0,15M0,15molHNO

10 mLHNO 0,15M10 mLHNO 0,5M

0,5molHNO=75mL 0,5M

Larespuestacorrectaeslab.

Page 190: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 186

3.119.Una disolución acuosa de ácido sulfúrico tiene una riqueza del 20% enmasa y sudensidades1,11g/ a25°C.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)4,526Mb)2,26Mc)9,04Md)3,39M(Masasatómicas:H=1;S=32;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

Tomandocomobasedecálculo100gdeH2SO4del20%,lamolaridaddeladisoluciónes:

20gH2SO4100gH2SO420%

1molH2SO498gH2SO4

1,11gH2SO420%1cm H2SO420%

1000cm H2SO420%

1LH2SO4420%=2,26M

Larespuestacorrectaeslab.

3.120.Enunlitrodedisolución0,1Mdenitratodecalcio, ,hay:a)0,1molesdeiones y0,1molesdeiones .b)0,1molesdeiones y0,2molesdeiones .c)0,5molesdeiones y0,5molesdeiones .d)0,2molesdeiones y0,1molesdeiones .

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO es:

Ca NO (aq)Ca (aq)+2NO (aq)

LadisolucióncontienedoblenúmerodemolesdeNO quedeCa .

Larespuestacorrectaeslad.

3.121.Completalafrase:lalechedevacaes:a)Uncompuestob)Unamezclahomogéneac)Unadisoluciónd)Unadispersióncoloidal

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

Lalecheesunadispersióncoloidalformadaportresfases:

‐unaacuosaconsalesmineralesehidratosdecarbonoendisolución‐unasuspensióndeproteínasenelagua‐unaemulsióngotasdegrasaenelagua.

Larespuestacorrectaeslad.

3.122.Sedisponedeunácidosulfúricoconcentradodedensidades1,824g/ yun92%enpesode .Elvolumennecesariodeesteácidoquehayque tomarparapreparar500

deunácido0,5normales:a)8,31 deácidoconcentradob)7,31 deácidoconcentradoc)6,31 deácidoconcentradod)5,31 deácidoconcentrado(Masasatómicas:H=1;S=32;O=16)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

Page 191: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 187

Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:

N=M·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H2SO4:

H2SO4(aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq)

Lavalenciaes2,portantolamolaridades:

M=0,5/2=0,25

LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:

500cm3H2SO40,25M0,25molH2SO4

103cm3H2SO40,25M98gH2SO41molH2SO4

=12,25gH2SO4

ComosedisponedeH2SO4comercialderiqueza92%:

12,25gH2SO4100gH2SO492%

92gH2SO41mLH2SO492%1,824gH2SO492%

=7,3mLH2SO492%

Larespuestacorrectaeslab.

3.123. ¿Cuáles de los siguientes datos se necesitan para calcular la molaridad de unadisoluciónsalina?

I.Lamasadesaldisuelta II.LamasamolardelasaldisueltaIII.Elvolumendeaguaañadido IV.Elvolumendeladisolución

a)I,IIIb)I,II,IIIc)II,IIId)I,II,IVe)Senecesitantodoslosdatos.

(O.Q.N.Valencia2011)

Lamolaridaddeunadisoluciónsedefinecomo:

M=molesdesoluto

volumendisolucion=

masasolutomasamolar

volumendisolucion

Larespuestacorrectaeslad.

3.124.Unadisolucióndeperóxidodehidrógenocomercial tieneuna riquezadel30,0%enmasade yunadensidadde1,11g· .Lamolaridaddeladisoluciónes:a)7,94Mb)8,82Mc)9,79Md)0,980Me)11,25M

(Masasmolares(g· ):H=1;O=16)(O.Q.N.Valencia2011)

Tomandounabasedecálculode100gdedisolución,lamolaridades:

Page 192: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 188

30gH O100gH O 30%

1molH O34gH O

1,11gH O 30%1mLH O 30%

1000mLH O 30%1LH O 30%

=9,79M

Larespuestacorrectaeslac.

3.125.Lamolalidaddeunadisolucióndeetanolenaguaquesepreparamezclando50,0mL( =0,789g· )deetanolcon100,0mLde a20°Ces:a)0,086mb)0,094mc)1,24md)8,56me)9,81m

(Masasmolares(g· ):H=1;C=12;O=16)(O.Q.N.Valencia2011)

Considerandoqueladensidaddelaguaes1g·cm ,lamolalidaddeladisoluciónes:

50cm C H OH100gH O

0,789gC H OH1cm C H OH

1molC H OH46gC H OH

10 gH O1kgH O

=8,58m

Larespuestacorrectaeslad.

3.126. Cuando se añade un soluto no volátil a un disolvente volátil, la presión de vapor__________,latemperaturadeebullición__________,latemperaturadecongelación__________,ylapresiónosmóticaatravésdeunamembranasemipermeable__________.a)Disminuye,aumenta,disminuye,disminuyeb)Aumenta,aumenta,disminuye,aumentac)Aumenta,disminuye,aumenta,disminuyed)Disminuye,disminuye,aumenta,disminuyee)Disminuye,aumenta,disminuye,aumenta

(O.Q.N.Valencia2011)

▪ Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:

p=p° 1 x p=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto

La presión de vapor es directamente proporcional a la fracciónmolar (que siempre esmenorquelaunidad),portanto,alañadirsolutolapresióndevapordisminuye.

▪ Las temperaturas de ebullición o de congelación de una disolución que contiene unsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculanmediantelasexpresiones:

ΔT =k mΔTcri=descensodelpuntodecongelacionkcri=constantecrioscopicam=concentracionmolal

ΔT =k mΔTeb=aumentodelpuntodeebullicionkeb=constanteebulloscopicam=concentracionmolal

Lavariacióndetemperaturaesdirectamenteproporcionalalaconcentraciónmolaldeladisolución, por tanto, al añadir soluto la temperatura de ebullición aumenta y latemperaturadecongelacióndisminuye.

Page 193: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 189

▪Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmótica,π,secalculamediantelaexpresión:

π=MRTT=temperaturaR=constantedelosgasesM=concentracionmolar

La presión osmótica es directamente proporcional a la concentración molar M de ladisolución,portanto,alañadirsolutolapresiónosmóticaaumenta.

Larespuestacorrectaeslae.

3.127.Lacantidadde ·4 ydeaguaquesenecesitaparapreparar200gdeunadisoluciónde al14%es:a)28g y172g b)28g ·4 y146,8g c)53,2g ·4 y146,8g d)53,2g ·4 y200g (Masasatómicas:H=1,01;Be=9,01;O=16,00;Cl=35,45)

(O.Q.L.Asturias2011)

Lamasadesolutoanhidrocontenidaenladisoluciónes:

200gBeCl 14%14gBeCl

100gBeCl 14%=28gBeCl

RelacionandoBeCl conBeCl 4H O:

28gBeCl1molBeCl79,91gBeCl

1molBeCl ·4H O

1molBeCl151,99gBeCl ·4H O1molBeCl ·4H O

=53,2gBeCl2·4

Lamasadeaguaaañadires:

200gBeCl 14%‐53,2gBeCl ·4H O=146,8gH2O

Larespuestacorrectaeslac.

3.128. La cantidad de hidróxido de sodio que se necesita para preparar 100mL de unadisolución0,1molares:a)2,3gb)0,23gc)4gd)0,4g(Masaatómicas:H=1;O=16;Na=23)

(O.Q.L.Murcia2011)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

100mLNaOH2M0,1molNaOH

1000mLNaOH0,1M40gNaOH1molNaOH

=0,4gNaOH

Larespuestacorrectaeslad.

Page 194: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 190

3.129.Sedisuelven5mLdemetanol(ρ=0,79g· )enaguahastalograrunvolumende100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)1,23Mb)0,123Mc)0,049Md)1,97M(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

5mLCH OH100mLdisolucion

0,79gCH OH1mLCH OH

1molCH OH32gCH OH

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=1,23M

Larespuestacorrectaeslaa.

(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2009).

3.130.¿Cuántosgramosdehidrógenocarbonatodepotasiodel95%depurezaenmasahayquedisolveren500mLdeaguaparaobtenerunadisolución0,05M?a)2,63b)2,38c)10,20d)3,14(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;K=39,1)

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Suponiendo que en el proceso de la disolución del sólido no se produce variación devolumenyaplicandoelconceptodemolaridad:

500mLdisolucion0,05molKHCO10 mLdisolucion

100,1gKHCO1molKHCO

=2,50gKHCO

Comosedisponedeunsolutoconunariquezadel95%:

2,50gKHCO 100gKHCO 95%

95gKHCO=2,63g 95%

Larespuestacorrectaeslaa.

3.131.Unadisolucióndeácidonítricoes15,24Mytieneunadensidadde1,41g/mL,¿cuálessupureza?a)10,00%b)13,54%c)74,51%d)68,10%(Masasatómicas:N=14;O=16;H=1)

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Tomandocomobasedecálculo1Ldedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:

15,24molHNO31Ldisolucion

63gHNO31molHNO3

1Ldisolucion

10 mLdisolucion1mLdisolucion1,41gdisolucion

100=68,10%

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 195: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 191

3.132.Alanalizarunamuestraquecontiene ,sedacomoresultadoelsiguientedato:4ppmde .¿Quésignificaestedato?a)Quehay4mgde paracada dedisolución.b)Quehay4mgde paracadalitrodedisolución.c)Quehay4mgde paracada dedisolución.d)Quehay4gde paracadalitrodedisolución.

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Elconceptodeppm(partespormillón)sedefinecomo:

“elnúmerodemgdesolutocontenidosen1kgdedisolución”.

Sisetratadeunadisoluciónacuosamuydiluidasepuedeconsiderarlaaproximacióndeque1kgdedisoluciónocupaunvolumende1Ly,portanto,elconceptoanteriorquedacomo:

“elnúmerodemgdesolutocontenidosen1Ldedisolución”.

Larespuestacorrectaeslab.

3.133.Elvinagrecomercialposeeun5,00%deácidoacético( =60,0).¿Cuáles lamolaridaddelmetanolenelvinagre?a)0,833Mb)1,00Mc)1,20Md)3,00M(Densidaddelvinagre=1g/mL)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto demolaridad:

5gCH COOH100gvinagre

1molCH COOH60gCH COOH

1gvinagre1mLvinagre

103mLvinagre1Lvinagre

=0,833M

Larespuestacorrectaeslaa.

3.134. ¿Cuál será lamolaridad de los iones en 1,00 L de una disolución acuosa quecontiene4,20gde (M=84,0)y12,6gde (M=106)?a)0,050Mb)0,100Mc)0,150Md)0,250M

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNaHCO es:

NaHCO (aq)Na (aq)+HCO (aq)

ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes:

4,20gNaHCO1molNaHCO84gNaHCO

1molNa

1molNaHCO=0,05molNa

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNa CO es:

Na CO (aq)2Na (aq)+CO (aq)

ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes:

Page 196: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 192

10,60gNa CO1molNa CO106gNa CO

2molNa

1molNa CO=0,20molNa

Considerando que al disolver las sales no hay variación apreciable de volumen, laconcentracióndeNa enladisoluciónes:

0,05+0,20 molNa1Ldisolucion

=0,25M

Larespuestacorrectaeslad.

3.135.Laconcentracióndeunácidonítricocomercialesdel60%enmasa,ysudensidadde1,31g/ .¿Cuálseráelvolumendeesteácidocomercialnecesarioparapreparar500 deunácidonítrico0,2molar?a)V=6,02 b)V=7,02 c)V=8,02 d)V=9,02 (Masasatómicas:N=14;H=1;O=16)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

500cm HNO 0,2M0,2molHNO

10 cm HNO 0,2M63gHNO1molHNO

=6,3gHNO

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza60%ydensidad1,31g/cm ,elvolumendenecesarioes:

6,3gHNO100gHNO 60%

60gHNO1cm HNO 60%1,31gHNO 60%

=8,02 60%

Larespuestacorrectaeslac.

(CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010).

3.136.¿Cuáldelassiguientesdisolucionesacuosascontieneunmayornúmerodeiones?a)400mLdeNaCl0,10Mb)300mLde 0,2Mc)200mLde 0,1Md)200mLdeKCl0,1Me)800mLdesacarosa0,1M.

(O.Q.L.C.Valenciana2011)

a)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelNaCles:

NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq)

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

0,4LNaCl0,10M0,10molNaCl1LNaCl0,10M

2moliones1molNaCl

=0,08moliones

b)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es:

CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq)

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

Page 197: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 193

0,3LCaCl 0,2M0,2molCaCl1LCaCl 0,2M

3moliones1molCaCl

=0,18moliones

c)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelFeCl es:

FeCl (aq)Fe (aq)+3Cl (aq)

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

0,2LFeCl 0,1M0,1molFeCl1LFeCl 0,1M

3moliones1molFeCl

=0,06moliones

d)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelKCles:

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

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

0,2LKCl0,10M0,10molKCl1LKCl0,10M

2moliones1molNaCl

=0,04moliones

e)Falso.Lasacarosaesuncompuestomolecularynosedisociaeniones.

Elnúmerodemoléculascontenidasenladisoluciónes:

0,8Lsacarosa0,1M0,1molsacarosa1Lsacarosa0,1M

=0,08mol

Larespuestacorrectaeslab.

Page 198: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 194

4.REACCIONESQUÍMICAS

4.1.Paralasiguientereacción:

3Fe(s)+2 (g) (s)¿Cuántosmolesde (g)sonnecesariosparareaccionarcon27,9molesdeFe?a)9,30b)18,6c)55,8d)41,9e)27,9

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Asturias2009)

ElnúmerodemolesdeO es:

27,9molFe2molO3molFe

=18,6mol

Larespuestacorrectaeslab.

4.2.Dadalareacción:

(g)+2NaOH(aq)NaCl(aq)+NaClO(aq)+ (l)¿Cuántosgramosdehipocloritosódicopuedenproducirseporreacciónde50,0gde (g)con500,0mLdedisoluciónNaOH2,00M?a)37,2b)52,5c)74,5d)26,3e)149(Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23;O=16)

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Madrid2011)

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

50gCl1molCl71gCl

=0,7molCl

500mLNaOH2M2molNaOH

10 mLNaOH2M=1molNaOH

1molNaOH0,7molCl2

=1,4

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCl ,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaClOformado:

1molNaOH1molNaClO2molNaOH

74,5gNaClO1molNaClO

=37,3gNaClO

Larespuestacorrectaeslaa.

4.3.Ladenominada“lluviaácida”tienesuprincipalorigenen:a)Elagujerodelacapadeozono.b)UnaumentobruscodelpHylatemperaturaenelinferiordeunagotafría.c)Laemisióndedióxidodeazufrealaatmósfera.d)Undescensodelapresiónparcialdeoxígenoenlaatmósfera.

(O.Q.L.Murcia1996)

Page 199: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 195

El fenómeno de la “lluvia ácida” tiene su origen en el aumento de la concentración dedióxido de azufre, SO , y trióxido de azufre, SO , en la atmósfera que se ha producidodurantelosúltimosañosenlospaísesindustrializados.

Elorigendeesteaumentoestá,ademásdelasemisionesnaturalesdedióxidodeazufrealaatmósferaporpartedelosvolcanes,enlasqueseproducendemaneraantropogénicacomo la combustión del azufre que se encuentra como contaminante natural de loscombustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) y que produce dióxido de azufre.Tambiéncontribuyeeldióxidodeazufreproducidoenlatostacióndesulfurosmetálicosparaobtenerloscorrespondientesmetales.Porejemplo,enlatostacióndelapirita:

4FeS (s)+11O (g)2Fe O (s)+8SO (g)

Existen diferentes vías por las que el dióxido de azufre atmosférico puede oxidarse atrióxidodeazufre:

Radiaciónsolar:

2SO (g)+O (g) 2SO (g)

Reacciónconozono:

SO (g)+O (g)SO (g)+O (g)

Posteriormente, losóxidosdeazufreencontactoconelaguade lluvia formanlosácidoscorrespondientes:

SO (g)+H O(l)H SO (aq)

SO (g)+H O(l)H SO (aq)

Larespuestacorrectaeslac.

4.4.Paralasiguientereacción:

(s)+5 (g)+6 (l)4 (l)Sireaccionan40,0gde (g)con (s)ysobran8,00gde (g)despuésde lareacción,¿cuántosgramosde (s)sequemaron?a)8,00b)37,2c)48,0d)31,0e)24,8(Masasatómicas:O=16;P=31)

(O.Q.N.CiudadReal1997)

ApartirdelamasaconsumidadeO secalculalamasadeP quesequema:

40,08,0 gO1molO32gO

1molP5molO

124gP1molP

=24,8g

Larespuestacorrectaeslae.

UV radiación

Page 200: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 196

4.5.Alreaccionar6gramosdehidrógenoy16gramosdeoxígenoseobtienen:a)18gdeaguab)22gdeaguac)20gdeaguad)10gdeagua(Masasatómicas:H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Madrid2010)

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:

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

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

6gH1molH2gH

=3,0molH

16gO1molO32gO

=0,5molO

3,0molH0,5molO

=6

Como la relaciónmolar esmayor que2 quiere decir que sobraH , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:

0,5molO2molH O1molO

18gH O1molH O

=18g

Larespuestacorrectaeslaa.

4.6.Alañadirsodiometálicoalagua:a)Sedesprendeoxígeno.b)Elsodio flotayaldisolverse lentamente semueveen trayectoriascurvassiguiendocurvaselípticasdeltipodeBernouilli.c)Elsodiosedisuelveynohayotrareacciónaparente.d)Seproduceunamuyvigorosareacciónquepuedellegaralaexplosión,condesprendimientodehidrógeno.e)Elsodioesinestableydescomponeelaguadandounadisoluciónácida.

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNayH Oes:

2Na(s)+2H O(l)2NaOH(aq)+H (g)

En este proceso se desprende gran cantidad de calor que hace que elmetal se funda einclusoseproduzcaunaexplosión.

Larespuestacorrectaeslad.

4.7. Cuando se calienta unamezcla de una disolución de nitrato de amonio con otra dehidróxidodesodioseobtieneungasque:a)Contienehidrógenoyoxígenoenproporción5:4.b)Hacequeunpapeldetornasolhumedecidotomecolorazul.c)Reaccionaconfacilidadconelhidrógeno.d)Essimplementevapordeagua.

(O.Q.L.Murcia1997)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNH NO yNaOHes:

Page 201: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 197

NH NO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+NH (g)+H O(l)

ElNH formadotienepropiedadesbásicasquehacequeeltornasol,indicadorácido‐base,tomecolorazul.

Larespuestacorrectaeslab.

4.8.¿Encuáldelossiguientesprocesosestáimplicadaunatransformaciónquímica?a)Elsecado,alairelibreyalsol,deunatoallahúmeda.b)Lapreparacióndeuncaféexpréshaciendopasarvapordeaguaatravésdecafémolido.c)Ladesalinizacióndelaguaporósmosisinversa.d)Laadicióndelimónalté,porloqueestecambiadecolor.

(O.Q.L.Murcia1998)

Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengancomposiciónquímicadiferente.

a)Falso.Enelsecadoseproduceunprocesofísicodecambiodeestado:

H O(l)+calorH O(g)

b)Falso.Lapreparacióndeuncaféesunprocesofísicodeextracción.

c)Falso.Ladesalinizacióndelaguaesunprocesofísicoenelquelaspartículasdesolutopasanatravésdelosporosdeunamembrana.

d)Verdadero.Laadiciónde limónal té implicaunareacciónquímicaquesemanifiestaconuncambiodecolor.

Larespuestacorrectaeslad.

4.9. ¿Cuálde los siguientes compuestosproducirá,por combustión completade1 gde él, lamayormasadedióxidodecarbono?a)Metano( )b)Etino( )c)Buteno( )d)Pentano( )(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.CastillayLeón2003)

a)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

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

LamasadeCO obtenidoes:

1gCH1molCH16gCH

1molCO1molCH

44gCO1molCO

=2,8gCO

b)Verdadero.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinoes:

C H (g)+52O (g)2CO (g)+H O(l)

LamasadeCO2obtenidoes:

1gC H1molC H26gC H

2molCO1molC H

44gCO1molCO

=3,4g

Page 202: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 198

c)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutenoes:

C H (g)+6O (g)4CO (g)+4H O(l)

LamasadeCO obtenidoes:

1gC H1molC H56gC H

4molCO1molC H

44gCO1molCO

=3,1gCO

d)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpentanoes:

C H (g)+8O (g)5CO (g)+6H O(l)

LamasadeCO obtenidoes:

1gC H1molC H72gC H

5molCO1molC H

44gCO1molCO

=3,1gCO

Larespuestacorrectaeslab.

4.10.LamayoraportacióndeLavoisieralaQuímicaseprodujocuando:a)Describió,porprimeravez,elefectofotoeléctrico.b)Estableciólaleydelaconservacióndelamasa.c)SintetizóelPVC.d)Descubrióelneutrón.

(O.Q.L.Murcia1998)

a)Falso.ElefectofotoeléctricofuedescubiertoporHeinrichHertzen1887yexplicadoporAlbertEinsteinen1905.

b)Verdadero.AntoineLaurentLavoisier en 1879publica Traité Élémentaire de Chimiedondeexplicalaleydeconservacióndelamasa.

c)Falso.Elclorurodepolivinilo(PVC)fuedescubiertoaccidentalmenteporHenryVictorRegnault(1835)yporEugenBauman(1872).Enambasocasiones,elpoliclorurodeviniloapareció como un sólido blanco en el interior de frascos que habían sido dejadosexpuestosalaluzdelsol.En1926,WaldoSemon,investigadordeB.F.Goodrich,desarrollóunmétodoparaplastificarelPVC.

d) Falso. El neutrón fue descubierto en 1932 por James Chadwick al identificarlo en lapenetranteradiaciónqueseproducíaalbombardearnúcleosdeberilioconpartículasalfa:

Be49 + He2

4 C612 + n0

1

Larespuestacorrectaeslab.

4.11.SilareacciónentrelassustanciasAyBtranscurredeacuerdoalaecuación

A(g)+2B(g)xCpuedeafirmarseque:a)PuestoqueAyBsongaseosos,Cdebesertambiénungas.b)LarelaciónentrelasmasasdeAyBquereaccionanes½.c)Como1moldeAreaccionacon2molesdeB,xdebevaler3.d)Nadadeloanteriorescierto.

(O.Q.L.Murcia1998)

a)Falso.Elestadodeagregacióndelosproductosnotienenadaqueverconelestadodeagregacióndelosreactivos.Porejemplo,lasíntesisdeagua:

Page 203: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 199

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

Sinembargo,enlaformacióndeSO todaslassustanciassongaseosas:

2SO (g)+O (g)2SO (g)

b)Falso.½eslarelaciónmolarentreAyB.LarelaciónentrelasmasasdependedecuálseaelvalordelasmasasmolaresdeAyB.

c) Falso. El número de moles de una reacción química no tiene porque mantenerseconstante.Eslamasalaquesemantieneconstanteenunareacciónquímica.

d)Verdadero.Deacuerdoconloexpuestoenlosapartadosanteriores.

Larespuestacorrectaeslad.

4.12.Unanillodeplataquepesa7,275gsedisuelveenácidonítricoyseañadeunexcesodeclorurodesodioparaprecipitartoda laplatacomoAgCl.SielpesodeAgCl(s)es9,000g,¿cuáleselporcentajedeplataenelanillo?a)6,28%b)75,26%c)93,08%d)67,74%e)80,83%(Masasatómicas:Ag=107,9;Cl=35,5)

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2009)

Laecuaciónquímicanoajustadacorrespondientealadisolucióndelaplataes:

Ag(s)+HNO (aq)Ag (aq)+NO (aq)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeAgCles:

Ag (aq)+Cl (aq)AgCl(s)

Elporcentajedeplataenelanilloes:

9,000gAgCl7,275ganillo

1molAgCl143,4gAgCl

1molAg1molAgCl

107,9gAg1molAg

100=93,08%Ag

Larespuestacorrectaeslac.

4.13.Laestequiometríaes:a)Laextensiónenqueseproduceunareacción.b)Larelaciónponderalentrereactivosyproductosenunareacciónquímica.c)Laemisióndepartículasαenunprocesoradioactivo.d)Elproductodelasconcentracionesdelosreactivos.

(O.Q.L.Murcia1999)

Laestequiometríasedefinecomolarelaciónnuméricaentre lasmasasde loselementosque forman una sustancia y las proporciones en que se combinan los elementos ocompuestosenunareacciónquímica.SedebeaJ.B.Richter.

Larespuestacorrectaeslab.

Page 204: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 200

4.14.Siaunciertovolumendedisolucióndeácidosulfúricoseleañadenunosgránulosdecincmetálico:a)Sedesprendevapordeazufredelsistemaenreacción.b)Sedesprendeungasdecolorverdedelsistemaenreacción.c)Sedesprendehidrógenodelsistemaenreacción.d)Losgránulossedepositanenelfondo,sinreacciónaparente.

(O.Q.L.Murcia1999)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yZnes:

H SO (aq)+Zn(s)ZnSO (aq)+H (g)

Setratadeunprocesoclásicodeobtenciónde (g)enelqueelZn,metalreductor,escapazdereducirlosH delácidoahidrógenomolecular,oxidándoseélaZn .

Larespuestacorrectaeslac.

4.15.Ungramodeunciertoácidoorgánicomonocarboxílicodecadena linealseneutralizacon22,7 dedisolucióndehidróxidodesodio(NaOH)0,5Myalquemarseorigina0,818gdeagua.Elnombredelácidoes:a)Butanoicob)Propanoicoc)Etanoicod)Metanoicoe)Palmítico(Masasatómicas:H=1;O=16;C=12)

(O.Q.N.Murcia2000)

La ecuación química ajustada correspondiente a la neutralización entre el ácidomonocarboxílico,HA,yNaOHes:

HA(aq)+NaOH(aq)NaA(aq)+H O(l)

ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar:

22,7cm NaOH0,5M0,5molNaOH

10 cm NaOH0,5M

1molHA0,5molNaOH

MgHA1molHA

=1gHA

Seobtiene,M=88g·mol .

La relación entre la masa de H O producida en la combustión y la masa de ácido HApermiteobtenerlosmolesdeHcontenidosenunmoldeácido:

0,818gH O1gHA

1molH O18gH O

2molH1molH O

88gHA1molHA

=8molHmolHA

Setratadeunácidomonocarboxílicoderivadodeunhidrocarburosaturadoysufórmulageneral es C H O . Por tanto, conocido el número de átomos de H que contiene se lepuedeidentificar.Como2n=8,seobtienen=4porloquesetratadelácidobutanoico.

Porotraparte, lamasamolardel ácido tambiénpuedeservirpara su identificación.Asípues,portratarsedeunácidomonocarboxílicocontieneungrupocarboxilo,−COOH,queyapesa45g,elrestodelamasacorrespondealradicalalquílicounidoadichogrupo.Sedescartan de forma inmediata metanoico y etanoico que tienen cadenas muy cortas, ypalmítico,queporserácidograso,tieneunacadenamuylarga.

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 205: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 201

4.16.En losviajesespacialesdebeincluirseunasustanciaqueelimineel producidoporrespiracióndelosocupantesdelanave.Unadelasposiblessolucionesseríahacerreaccionarel con determinados reactivos. La selección delmás adecuado se hace teniendo encuentaqueésteconsumalamayorcantidadde porgramodereactivo(esdecir,queseaelmásligeroparallevarenlanave).Deacuerdoconello,¿cuálescogería?a)CaO CaO(s)+ (g) (s)b) (s)+ (g) (s)+ (g)c) (s)+ (g) (s)+ (l)d)LiOH LiOH(s)+ (g) (s)+ (l)e) (s)+ (g) (s)+ (l)(Masas:C=12;O=16,Ca=40;Na=23;Mg=24,3;Li=7)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Asturias2009)

Tomandocomobasede cálculo1gdecadareactivo,elmejorde todosellos seráelqueeliminemayorcantidaddeCO .Estasson:

a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCaOes:

CaO(s)+CO (g)CaCO (s)

LamasadeCO eliminadaconCaOes:

1gCaO1molCaO56gCaO

1molCO1molCaO

44gCO1molCO

=0,79gCO

b)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconNa O es:

2Na O (s)+2CO (g)2Na CO (s)+O (g)

LamasadeCO eliminadaconNa O es:

1gNa O1molNa O 78gNa O

2molCO2molNa O

44gCO1molCO

=0,56gCO

c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconMg OH es:

Mg OH (s)+CO (g)MgCO (s)+H O(l)

LamasadeCO eliminadaconMg OH es:

1gMg OH1molMg OH 58,3gMg OH

1molCO

1molMg OH 44gCO1molCO

=0,81gCO

d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconLiOHes:

2LiOH(s)+CO (g)Li CO (s)+H O(l)

LamasadeCO eliminadaconLiOHes:

1gLiOH1molLiOH24gLiOH

1molCO2molLiOH

44gCO1molCO

=0,92g

e)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCa OH es:

Ca OH (s)+CO (g)CaCO (s)+H O(l)

LamasadeCO eliminadaconCa(OH)2es:

Page 206: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 202

1gCa OH1molCa OH 74gCa OH

1molCO

1molCa OH 44gCO1molCO

=0,59gCO

Larespuestacorrectaeslad.

4.17.UnpacientequepadeceunaúlceraduodenalpuedepresentarunaconcentracióndeHClen su jugo gástrico 0,08M. Suponiendo que su estómago recibe 3 litros diarios de jugogástrico, ¿qué cantidad de medicina conteniendo 2,6 g de por 100 mL debeconsumirdiariamenteelpacienteparaneutralizarelácido?a)27mLb)80mLc)240mLd)720mLe)1440mL(Masasmoleculares: =78;HCl=36,5)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Asturias2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreHClyAl OH es:

6HCl(aq)+2Al OH (aq)2AlCl (aq)+3H O(l)

LamasadeAl(OH)3quereaccionaes:

3LHCl0,08M0,08molHCl3LHCl0,08M

2molAl OH6molHCl

78gAl OH1molAl OH

=6,24gAl OH

Lacantidaddemedicinanecesariaes:

6,24gAl OH100mLmedicina2,6gAl(OH)3

=240mLmedicina

Larespuestacorrectaeslac.

4.18.Unamuestra de 2,8 g de un alqueno puro, que contiene un único doble enlace pormolécula,reaccionancompletamentecon8,0gdebromo,enundisolventeinerte.¿Cuáleslafórmulamoleculardelalqueno?a) b) c) d) e) (Masasatómicas:Br=80;C=12;H=1)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.N.Sevilla2010)

Lareacciónentreunalquenoconunúnicodobleenlaceyunhalógenoesunareaccióndeadición:

C H (g)+Br (l)C H Br (l)

La relación entre las cantidades de Br y alqueno que reaccionan proporciona la masamolardelalqueno,yporconsiguiente,lafórmuladelmismo:

8,0gBr1molBr160gBr

1molC H1molBr

MgC H1molC H

=2,8gC H M=56g·mol

Apartirde lamasamolardel alquenosepuedeobtenerelnúmerodeátomosdeCquecontieneeidentificarlo:

Page 207: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 203

nmolCl12gC1molC

+2nmolH1gH1molH

=56gn=4

El alqueno contiene4 átomosdeC, por tanto, la fórmulamoleculardelhidrocarburo es.

Larespuestacorrectaeslac.

4.19.Apartirdeunkgdepiritadel75%deriquezaen ,sehaobtenido1kgde del98%enmasa.Lareacciónquímicaglobalquetienelugares:

(s)+3 (g)+2 (l)Fe(s)+2 (aq)Elrendimientoglobaldelprocesoes:a)100%b)80%c)50%d)75%e)Nosepuedecalcularalnodisponerdelasreaccionespertinentes.(Masasatómicas:Fe=55,8;S=32;O=16;H=1)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

LamasadeH SO queseobtieneapartirde1kgdepiritaes:

10 gpirita75gFeS100gpirita

1molFeS119,8gFeS

2molH SO1molFeS

98gH SO1molH SO

=1227gH SO

ComosetratadeunadisolucióndeH SO deriqueza98%:

1227gH SO100gH SO 98%

98gH SO=1252gH SO 98%

Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:

η=1000gH SO 98% real1252gH SO 98% teorico

100=80%

Larespuestacorrectaeslab.

(Esta cuestión ha sido propuesta en varias olimpiadas con respuestas similares y enalgunasdeellasnosehadadolaecuaciónquímica).

4.20.Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeloctano,componenteesencialde lasgasolinasyporlasqueéstassecalificansegúnsu“ÍndicedeOctano”(95ó98),tienelugardeacuerdoalasiguienteecuación:

w (g)+x (g)y (g)+z (g)Loscoeficientesestequiométricos(w,x,y,z)paralareacciónajustadadebenser:a)w=2,x=25,y=18,z=16b)w=25,x=2,y=16,z=18c)w=2,x=25,y=16,z=18d)w=1,x=25,y=8,z=9

(O.Q.L.Murcia2000)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:

2 (l)+25 (g)16 (g)+18 (l)

Larespuestacorrectaeslac.

Page 208: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 204

4.21.Sise logra ladescomposición,porcalentamiento,de1gdecadaunode lossiguientescarbonatos,dando,encadacaso,elóxidodelmetalcorrespondienteydióxidodecarbono,¿cuáldeellosproduceunmayorvolumen,medidoencondicionesnormales,delgas?a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;Ca=40;Li=7;Sr=87,6;Ba=137,3)

(O.Q.L.Murcia2000)

La ecuación química ajustada correspondiente a la descomposición de un carbonatoalcalinooalcalinotérreoes:

M CO (s)CO (g)+M O(s)

MCO (s)CO (g)+MO(s)

En todos los casos se produce 1 mol de CO por cada mol de sal que se descompone.Teniendoencuentaquesiempresepartede1gdecarbonato,lamáximacantidaddeCO laproducirálasalquetengamenormasamolar:

1gMCO1molMCOMgMCO

1molCO1molMCO

44gCO1molCO

=44MgCO

Lasmasasmolaresdelassalespropuestasson:

Sustancia CaCO SrCO BaCO M/g· 74 100 147,6 197,3

Larespuestacorrectaeslab.

4.22.Dadaslassiguientesafirmacionesindiquesisononocorrectas:1)Paraconocerlafórmulamoleculardeuncompuestoorgánicoesprecisosabersumasamolecular.2)Elrendimientoteóricodeunareacciónnocoincideconelrendimientorealdelamisma.3)Losmolesdeproductodeunareacciónhandecalcularseenfuncióndelacantidaddelreactivolimitante.4)Lacomposicióncentesimaldeuncompuestopermitedeterminarsufórmulaempírica.

a)Sólo1y2soncorrectas.b)Sólo2y3soncorrectas.c)Todassoncorrectas.d)Ningunadelasrespuestasescorrecta.

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

1) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar sufórmula empírica, para determinar su fórmula molecular es necesario conocer la masamolardelcompuesto.

2)Verdadero.Laslimitacionesdelosprocedimientosexperimentalessonresponsablesdequenocoincidanlosrendimientosteóricoyreal.

3)Verdadero.Elreactivolimitanteeselqueantesseconsumeenunareacciónquímicaydeterminalacantidaddeproductoformado.

4) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar sufórmulaempíricay,portanto,sucomposicióncentesimal.

Page 209: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 205

Larespuestacorrectaeslac.

4.23.AltratarunexcesodedisolucióndeNaOHcon1,12Ldeclorurodehidrógenogassecomedido en c.n., ¿quémasa de cloruro de sodio se forma suponiendo que la reacción escompleta?a)0,05gb)1,8gc)2,9gd)2,0g(Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23)

(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:

HCl(g)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)

LamasadeNaClformadoes:

1,12LHCl1molHCl22,4LHCl

1molNaCl1molHCl

58,5gNaCl1molNaCl

=2,9gNaCl

Larespuestacorrectaeslac.

4.24.Lacantidaddeaguaqueseobtienecuandoreaccionanconpropano25gdeaire(20%enmasadeoxígeno)es:a)5,45gb)10,75gc)2,25gd)15,0g(Masasatómicas:H=1;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:

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

RelacionandoO conH O:

25gaire20gO100gaire

1molO2

32gO4molH O5molO

18gH O1molH O

=2,25g

Larespuestacorrectaeslac.

4.25.Unagalenacontiene10%desulfurodeplomo(II)yelrestosonimpurezas.Lamasadeplomoquecontienen75gdeeseminerales:a)6,5gb)25,4gc)2,5gd)95,8g(Masasatómicas:S=32;Pb=207)

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

DeacuerdoconlaestequiometríaexistenteenelPbS,lamasadePbcontenidaen75gdegalenaes:

75ggalena10gPbS

100ggalena1molPbS239gPbS

1molPb1molPbS

207gPb1molPb

=6,5gPb

Page 210: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 206

Larespuestacorrectaeslaa.

4.26.Cuandosedisuelven20gdeunclorurodeunmetaldesconocido(MCl)hastaobtener100mLdedisoluciónserequieren0,268molesdenitratodeplataparaprecipitarelclorurocomoclorurodeplata,¿cuáleslaidentidaddelmetalM?a)Nab)Lic)Kd)Ag(Masasatómicas:Na=23;Li=7;K=39;Ag=108)

(O.Q.L.CastillayLeón2000)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreMClyAgNO es:

AgNO (aq)+MCl(aq)MNO (aq)+AgCl(s)

ElnúmerodemolesdeMClquereaccionanes:

0,268molAgNO31molMCl

1molAgNO=0,268molMCl

LarelaciónentrelosgramosymolesdeMClproporcionasumasamolar:

20gMCl0,268molMCl

=74,6g·mol

A partir de la masa molar del MCl se puede obtener la masa molar del elemento M eidentificarlo:

1molCl35,5gCl1molCl

+1molMxgM1molM

=74,6gx=39,1g

Lamasamolarcorrespondealelementopotasio(K).

Larespuestacorrectaeslac.

4.27.Paralasiguientereacción:

(s)+3 (l)2 (aq)¿Cuántosmolesdeaguasenecesitanparaproducir5,0molesde (aq)apartirde3,0molesde (s),silareaccióntienelugardeformatotal?a)6,0b)2,0c)7,5d)4,0e)Nosepuedecalcular.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)

ElnúmerodemolesdeH Onecesarioparaproducir5molesdeH BO es:

5molH BO3molH O2molH BO

=7,5mol

Larespuestacorrectaeslac.

Page 211: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 207

4.28.Unamuestradelmineralpirolusita( impuro)demasa0,535g,setratacon1,42gdeácidooxálico( ·2 )enmedioácidodeacuerdoconlareacción:

+ +2 +2 +2 El excesodeácido oxálico se valora con36,6mLde 0,1000Mdeacuerdo con lareacción:

5 +2 +6 2 +8 +10 ¿Cuáleselporcentajede enelmineral?a)34,3%b)61,1%c)65,7%d)53,3%e)38,9%(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;Mn=54,9)

(O.Q.N.Barcelona2001)

LacantidaddeH C O ·iniciales:

1420mgH C O ·2H2O1mmolH C O ·2H O126mgH C O ·2H O

1mmolH C O1mmolH C O ·2H O

=11,3mmolH C O

LacantidaddeH C O sobranteyquereaccionaconKMnO4es:

36,6mLKMnO 0,1M1mmolKMnO

1mLKMnO 0,1M 5mmolH C O2mmolKMnO

=9,15mmolH C O

LadiferenciaentreambascantidadeseslaquereaccionaconMnO :

11,3mmolH C O –9,15mmH C O =2,12mmolH C O

RelacionandoH C O conMnO :

2,12mmolH C O535mgpirolusita

1mmolMnO1mmolH C O

86,9mgMnO1mmolMnO

100=34,4%

Larespuestacorrectaeslaa.

4.29.Sisequemauntrozodegrafitodealtapurezasedebeformar:a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2001)

El grafito es una variedad alotrópica del C y la ecuación química correspondiente a sucombustiónes:

C(grafito)+ (g) (g)

Larespuestacorrectaeslab.

4.30.Indiquecuáldelossiguientesesunprocesoquímico:a)Fusióndelclorurosódico.b)Sublimacióndemercurio.c)Combustióndeazufre.d)Disolucióndesalenagua.

(O.Q.L.Murcia2001)

Page 212: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 208

Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengancomposiciónquímicadiferente.

a)Falso.LafusióndelNaClesuncambiodeestado,unprocesofísico:

NaCl(s)NaCl(l)

b)Falso.LasublimacióndelHgesuncambiodeestado,unprocesofísico:

Hg(s)Hg(g)

c)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelSes:

S(s)+O (g)SO (g)

d)Falso.AunqueenladisolucióndelNaClenaguaserompenenlacesenlaredcristalinayseformanenlacesentrelosionesylasmoléculasdeagua,setratadeunprocesofísico:

NaCl(s)Na (aq)+Cl (aq)

Larespuestacorrectaeslac.

4.31.Elcarburodecalcio( )usadoparaproduciracetilenosepreparadeacuerdoalaecuaciónquímica:

CaO(s)+C(s) (s)+ (g)Siunamezclasólidacontiene1150gdecadareactivo,¿cuántosgramosdecarburodecalciosepuedenpreparar?a)1314,2gb)2044,4gc)6133gd)1006,2g(Masasatómicas:C=12;O=16;Ca=40)

(O.Q.L.Murcia2001)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelcarburodecalcioes:

CaO(s)+5C(s)2CaC (s)+CO (g)

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

1150gCaO1molCaO56gCaO

=20,5molCaO

1150gC1molC12gC

=95,8molC

95,8molC20,5molCaO

=4,7

Como la relaciónmolarobtenidaesmayorque2,5quieredecirque sobraC,por loqueCaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaC formada:

20,5molCaO2molCaC1molCaO

64gCaC1molCaC

=1312g

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 213: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 209

4.32.Unamanera de recuperar platametálica en el laboratorio es por calentamiento, a800°C y en un crisol de porcelana, de una mezcla de , y AgCl, en lasproporcionesmolares4:3:2respectivamente.Lamasatotaldemezclaquehayqueponerenelcrisolparaobtenerunmoldeplataes:a)350,3gb)507,1gc)700,6gd)1019,6g(Masasatómicas:C=12,0;O=16,0;Na=23,0;K=39,1;N=14,0;Cl=35,5;Ag=107,9)

(O.Q.L.Murcia2001)

Apartirde4molesdeNa CO ,3molesdeKNO y2molesdeAgClseobtienen2molesdeAg. Por tanto para obtener 1 mol de Ag la cantidad de moles de cada reactivo que senecesitaeslamitad.Lasmasascorrespondientesson:

2molNa CO106gNa CO1molNa CO

=212gNa CO

1,5molKNO101,1gKNO1molKNO

=151,7gKNO

1molAgCl143,4gAgCl1molAgCl

=143,4gAgCl

total=507,1g

Larespuestacorrectaeslab.

4.33.Laazidadesodio( )seutilizaen los“airbag”de losautomóviles.El impactodeunacolisióndesencadenaladescomposicióndel deacuerdoalasiguienteecuación

2 (s)2Na(s)+3 (g)El nitrógeno gaseoso producido infla rápidamente la bolsa que sirve de protección alconductoryacompañante.¿Cuáleselvolumende generado,a21°Cy823Torr(mmHg),porladescomposiciónde60,0gde ?a)2,19Lb)30,8Lc)61,7Ld)173,2L

(Datos:Na=23;N=14;R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)(O.Q.L.Murcia2001)

ElnúmerodemolesdeN queseformanenlaexplosiónes:

60gNaN1molNaN65gNaN

3molN2molNaN

=1,38molN

Aplicando laecuacióndeestadode losgases idealesseobtieneelvolumenqueocupaelgas:

V=1,38mol 0,082atm·L·mol ·K 21+273

823Torr760Torr1atm

=30,7L

Larespuestacorrectaeslab.

Page 214: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 210

4.34.Lafaltadeoxígenodurantelacombustióndeunhidrocarburocomoelmetanogeneraungasaltamentetóxico,elmonóxidodecarbono.Lasiguienteecuaciónquímicailustraesteproceso:

3 (g)+5 (g)2CO(g)+ (g)+6 (l)Sicomoconsecuenciadeesteprocesoseobtienen50gdeunamezcladeCOy ,¿cuántosmolesdemetanoseconsumieron?a)0,5b)1,0c)1,5d)2,0(Masasatómicas:C=12;O=16)

(O.Q.L.Murcia2001)

SuponiendoquesepartedexmolesdeCH ,lasmasasdeCOyCO queseobtienenson:

xmolCH2molCO1molCH

28gCO1molCO

+xmolCH1molCO1molCH

44gCO1molCO

=50gmezcla

Seobtiene,x=1,5mol .

Larespuestacorrectaeslac.

4.35.Lacombustióndelgasmetano( )producedióxidodecarbonoyagua.Indiquecuáldelassiguientesecuacionesquímicasdescribecorrectamentedichoproceso:a) + +2 b) +2 +2 c) + + d) +½ +

(O.Q.L.CastillayLeón2001)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

(g)+2 (g) (g)+2 (l)

Larespuestacorrectaeslab.

4.36.El superóxidodepotasio ( )puede simular laacciónde lasplantas consumiendodióxidodecarbonogaseosoyproduciendooxígenogas.Sabiendoqueenestecasotambiénseformacarbonatodepotasio,lareacciónajustadanosindicaque:a)Seproducen3molesdeoxígenoporcadamolde consumido.b)Seconsumen2molesde porcadamoldedióxidodecarbono.c)Elnúmerodemolesdereactivosesigualdeproductos.d)Seproducen3gdeoxígenoporcada2gde consumidos.e)Seformanmásmolesdeproductosquedereactivos.(Masas:C=12;O=16)

(O.Q.N.Oviedo2002)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreKO yCO es:

4KO (s)+2CO (g)2K CO (s)+3O (g)

a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen0,75molesdeCO porcadamoldeKO consumido.

b)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseconsumen2molesdeKO porcadamoldeCO .

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 211

c‐e) Falso. De acuerdo con la estequiometría de la reacción se producen 5 moles deproductosporcada6molesdereactivosqueseconsumen.

d)Falso.

2gCO1molCO44gCO

3molO2molCO

32gO1molO

=2,2gO

Larespuestacorrectaeslab.

4.37.Elcromoensuestadodeoxidación(VI)seconsiderapeligrosoysueliminaciónpuederealizarseporelprocesosimbolizadoporlareacción:

4Zn+ +7 4 +2 + +7 Sisemezcla1moldecadareactivo,¿cuáleselreactivolimitanteyelrendimientoteóricodesulfatodecromo(II)?a)Zn/0,50molb) /2,0molc) /0,29mold) /1,0mole)Nohayreactivolimitante/1,0mol

(O.Q.N.Oviedo2002)

Comoseempleaunmoldecadareactivo,elreactivolimitanteeselquedeacuerdoconlaestequiometría de la reacción se consume en mayor cantidad, es decir, H SO . EstasustanciaeslaquedeterminalamáximacantidaddeCrSO formado:

1molH SO2molCrSO 7molH SO

=0,29mol

Larespuestacorrectaeslac.

4.38.Dadaslassiguientesreacciones:

Fe+

3 + Sielrendimientodecadaunadelasreaccionesesdel82%,¿quémasade seproduceapartirde1,0gdeFe?a)4,81gb)3,94gc)2,65gd)3,24ge)2,57g(Masasatómicas:Fe=55,8;Br=79,9)

(O.Q.N.Oviedo2002)

LacantidaddeFeBr queseproduceapartirde1gdeFe:

1gFe1molFe55,8gFe

1molFeBr1molFe

82molFeBr real

100molFeBr teorico=0,0147molFeBr real

LacantidaddeFe Br queseproduceapartirdelFeBr es:

0,0147molFeBr1molFe Br3molFeBr 2

82molFe Br real

100molFe Br teorico806,6gFe Br1molFe Br

=3,24g

Larespuestacorrectaeslad.

Page 216: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 212

4.39.Elmineraldolomitapuederepresentarsepor la fórmula .¿Quévolumendedióxidodecarbonogas,a26,8°Cy0,88atm,podríaproducirseporlareacciónde25gdedolomitaconexcesodeácidoacético?a)3,9Lb)4,5Lc)6,3Ld)6,7Le)7,6L

(Datos.Mg=24,3;Ca=40;C=12;O=16;constanteR=0,082atm·L· · )(O.Q.N.Oviedo2002)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreMgCa CO yCH COOHes:

MgCa CO +4CH COOH2CO +Mg CH COO +Ca CH COO +4H O

ElnúmerodemolesdeCO producidoses:

25gMgCa CO1molMgCa CO184,3gMgCa CO

2molCO

1molMgCa CO=0,27molCO

ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoelCO es:

V=0,27mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 26,8+273 K

0,88atm=7,6L

Larespuestacorrectaeslae.

4.40.Elagua sedescomponepor electrólisisproduciendohidrógeno y oxígeno gas.Enundeterminadoexperimento,sehaobtenido1,008gde enelcátodo,¿quémasadeoxígenoseobtieneenelánodo?a)32,0gb)16,0gc)8,00gd)4,00ge)64,0g(Masaatómicas:H=1,008;O=16)

(O.Q.N.Oviedo2002)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociaciónelectrolíticadelH Oes:

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

LamasadeO queseobtienees:

1,008gH1molH2,016gH

1molO2molH

32gO1molO

=8g

Larespuestacorrectaeslac.

4.41.Lamasadedióxidodecarbono( =44)queseobtieneen lacombustiónde52gdeetino( =26)es:a)25gb)4,8·10 gc)1,8·10 gd)45g

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Page 217: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 213

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinooacetilenoes:

2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l)

LamasadeCO queseobtieneapartirdelacetilenoes:

52gC H1molC H 26gC H

2molCO1molC H

44gCO1molCO

=176g

Larespuestacorrectaeslac.

4.42.Encondicionesadecuadaseloxígenoreaccionaconelcarbonoparadarmonóxidodecarbono. Cuando reaccionan 5 g de carbono y 10 g de oxígeno lamasa demonóxido decarbonoobtenidaes:a)11,7gb)10gc)1,5gd)1,0·10 g(Masasatómicas:C=12;O=16)

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeCOes:

2C(s)+O (g)2CO(g)

Elnúmerodemolesdecadaelementoes:

5gC1molC12gC

=0,42molC

10gO1molO32gO

=0,31molO

0,42molC0,31molO

=1,4

Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque2quieredecirquesobraO ,porloqueCeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCOformado:

0,42molC1molCO1molC

28gCO1molCO

=11,8gCO

Larespuestacorrectaeslaa.

4.43.Al calentar 24,0 g de nitrato de potasio junto con plomo se han formado 13,8 g dedioxonitrato(III)depotasio,deacuerdoalaecuaciónquímica:

Pb(s)+ (s)PbO(s)+ (s)¿Cuáleselrendimientodelareacción?a)38,6%b)86,3%c)36,8%d)68,3%(Masasatómicas:N=14;O=16;K=39,1)

(O.Q.L.Murcia2002)

LamasadeKNO quesedeberíadehaberobtenidoapartirde24gdeKNO3es:

24gKNO1molKNO101,1gKNO

1molKNO1molKNO

85,1gKNO1molKNO

=20,2gKNO

Elrendimientodelprocesoes:

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 214

η=13,8gKNO real20,2gKNO teorico

100=68,3%

Larespuestacorrectaeslad.

4.44.Sisemezclan200 deunadisoluciónde0,1Mdesulfurodesodiocon200 deotradisoluciónquecontiene1,7g/Ldenitratodeplata,¿quécantidaddesulfurodeplatapodráprecipitar?a)0,25gb)1,00gc)0,50gd)Ningunadelasanteriores.(Masasatómicas:Ag=107,9;S=32;O=16;N=14)

(O.Q.L.Baleares2002)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses:

2AgNO (aq)+Na S(aq)2NaNO (aq)+Ag S(s)

Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses:

200cm Na S0,1M0,1molNa S

10 cm Na S0,1M=0,02molNa S

200cm AgNO 1,7g/L1,7gAgNO

10 cm AgNO 1,7g/L1molAgNO169,9gAgNO

=0,002molAgNO

Larelaciónmolares:

0,002molAgNO0,02molNa S

=0,1

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraNa Syque eselreactivolimitantequedeterminalamasadeAg Sformado:

0,002molAgNO1molAg S2molAgNO

247,8gAg S1molAg S

=0,25g

Larespuestacorrectaeslaa.

4.45.Elvinagreesunadisoluciónconcentradadeácidoacético( ).Cuandosetrataunamuestrade8,00gdevinagreconNaOH0,200M,segastan51,10mLhastaalcanzarelpuntodeequivalencia.Elporcentajeenmasadelácidoacéticoendichovinagrees:a)1,36%b)3,83%c)7,67%d)5,67%e)4,18%(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Asturias2005)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCH COOHyNaOHyes:

CH COOH(aq)+NaOH(aq)CH COONa(aq)+H2O(l)

RelacionandoNaOHconCH COOH

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 215

51,1mLNaOH0,2M0,2mmolNaOH1mLNaOH0,2M

1mmolCH COOH1mmolNaOH

=10,2mmolCH COOH

10,2mmolCH COOH60mgCH COOH1mmolCH COOH

1gCH COOH

103mgCH COOH=0,61gCH COOH

ElporcentajedeCH COOHenelvinagre:

0,61gCH COOH8,00gvinagre

100=7,67%

Larespuestacorrectaeslac.

4.46. Para valorar una disolución de ácido clorhídrico, se pipetean 10,00mL de 0,100M,se introducenenunerlenmeyerysediluyencon100mLdeaguaañadiendounasgotasdeverdedebromocresol.A continuación seañaden conunabureta15,0mLdeHClhastasusegundopuntodeequivalencia(coloramarillo).Laconcentracióndelácidoes:a)0,200Mb)0,100Mc)0,0667Md)0,133Me)0,267M

(O.Q.N.Tarazona2003)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyNa CO es:

2HCl(aq)+Na CO (aq)CO (g)+H O(l)+2NaCl(aq)

ElnúmerodemolesdeHClneutralizadoses:

10mLNa CO 0,1M0,1mmolNa CO1mLNa CO 0,1M

2mmolHCl

1mmolNa CO=2mmolHCl

LaconcentracióndeladisolucióndeHCles:

2mmolHCl15mLdisolucion

=0,133M

Larespuestacorrectaeslad.

4.47.Cuandoseañadeunexcesodeioneshidróxidoa1,0Ldedisoluciónde ,precipita.Sitodoslosionescalciodeladisoluciónprecipitanen7,4gde ,¿cuálera

laconcentracióninicialdeladisoluciónde ?a)0,05Mb)0,10Mc)0,15Md)0,20Me)0,30M(Masasatómicas:Ca=40;H=1;O=16)

(O.Q.N.Tarazona2003)

ElCaCl endisoluciónacuosaseencuentradisociadoenionesdeacuerdoconlaecuación:

CaCl (aq)+Ca (aq)+2Cl (aq)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaprecipitacióndelCa OH es:

Ca (aq)+2OH (aq)Ca OH (s)

Page 220: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 216

ElnúmerodemolesdeCaCl quereaccionanes:

7,4gCa OH1molCa OH74gCa OH

1molCaCl

1molCa OH=0,1molCaCl

LaconcentracióndeladisolucióndeCaCl es:

0,1molCaCl1Ldisolucion

=0,1M

Larespuestacorrectaeslab.

4.48.Señalelaafirmacióncorrecta:a)UnprocedimientoparaobtenerNaOHesmediantelareacciónentreNaCl+ HCl+NaOH.b) Para transportar o pueden utilizarse camiones con la cisterna forradainteriormentedealuminio.c) Algunos enlaces del grafito tienen carácter iónico lo que le hace ser conductor de laelectricidad.d)Elácidonítricopuedeobtenerseporcalefaccióndenitratoamónicoseco.e)Paraobtenerbromurodehidrógenoapartirdebromurode sodioesnecesarioutilizar

porqueesunácidonooxidante.(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.EntreNaClyH Onoseproduceningunareacción.

b)Falso.EntreH SO oHNO yAlseproducenlassiguientesreacciones:

3H SO (aq)+2Al(s)Al SO (aq)+3H (g)

6HNO (aq)+2Al(s)2Al NO (aq)+3H (g)

queindicanquelacubadeAlsufriríacorrosiónporpartedelosácidos.

c)Falso.Losenlacesquemantienenunidosalosátomosdecarbonoenlaredcristalinadegrafitosoncovalentesy laconduccióneléctricasedebeaque laredpresentaelectronesdeslocalizados.

d)Falso.Laecuaciónquímicacorrespondientea ladescomposición térmicadelNH NO es:

NH NO (s)N O(g)+2H O(g)

Setratadeunprocesoexotérmicoenelqueseeleva latemperaturaypuedeproducirseunaviolentaexplosión.

e)Verdadero.ElH PO noescapazdeoxidaralNaBr.Lareacciónentreambassustanciasesunareacciónácido‐base,ylaecuaciónquímicacorrespondientees:

3NaBr(s)+H PO (aq)3HBr(g)+Na PO (aq)

Larespuestacorrectaeslae.

4.49.Elóxidodecalciopuedeobtenersepor:a)Reaccióndecalciometálicoconagua.b)Reaccióndecarbonatodecalcioconácidoclorhídrico.c)Descomposicióntérmicadelcarbonatodecalcio.d)Electrólisisdeclorurodecalcioendisoluciónacuosa.e)Hidrólisisdesulfatodecalcio.

(O.Q.N.Tarazona2003)

Page 221: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 217

a)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCayH Oes:

Ca(s)+2H O(l)Ca OH (aq)+H (g)

b)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles:

CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l)

c) Verdadero. La ecuación química correspondiente a la descomposición térmica delCaCO es:

CaCO (s)CaO(s)+CO (g)

d)Falso.LaelectrólisisdeCaCl (aq)produceH yO procedentesdelH yOH delaguaque son más fáciles de reducir y oxidar, respectivamente, que los iones Ca y Cl procedentesdelCaCl .

e)Falso.ElCaSO esunasalquenosufrehidrólisisyaqueprocededeH SO ,ácidofuerte,yCa OH ,basefuerte.

Larespuestacorrectaeslac.

4.50.Enunareacciónquímicasecumpleque:a)Elnúmerototaldemoléculasdelosreactivosesigualalnúmerototaldemoléculasdelosproductos.b)El número total de átomos de los reactivos es igual al número total de átomos de losproductos.c) El número total de moles de los reactivos es igual al número total de moles de losproductos.d)Cuandosequeman16gdeazufre( =32),seconsumen8gdeoxígeno( =16)yseformadióxidodeazufre.e)Cuandosequeman16gdeazufre,seconsumen8gdeoxígenoyse formamonóxidodeazufre.

(O.Q.N.Tarazona2003)

a‐c) Falso. El número de moles o moléculas de reactivos y productos depende de laestequiometríadelareacción.AsíenlasíntesisdelNH esdiferente:

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

mientrasqueenlaformacióndeHClesigual:

Cl (g)+H (g)2HCl(g)

b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosdelosreactivosdebeserigualalnúmerodeátomosdelosproductos.

d‐e)Falso.LacombustióndeazufreproduceSO y laecuaciónquímicacorrespondientees:

S(s)+O (g)SO (g)

LamasadeO queseconsumees:

16gS1molS32gS

1molO1molS

32gO1molO

=16gO

Larespuestacorrectaeslab.

Page 222: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 218

4.51.Lamasadeagualiberadaenlacombustióncompletade1gdeoctanoserá:a)0,079gb)1,42gc)18gd)162g(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia2003)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:

2C H (g)+25O (g)16CO (g)+18H O(l)

LamasadeH Oqueseproducees:

1gC H1molC H114gC H

9molH O1molC H

18gH O1molH O

=1,42g

Larespuestacorrectaeslab.

4.52.A50,0mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico, (aq),se leañadió lasuficientecantidad de una disolución de cloruro de bario, (aq).El sulfato de bario formado,

(s),seseparódeladisoluciónysepesóenseco.Siseobtuvieron0,71gde (s),¿cuáleralamolaridaddeladisolucióndeácidosulfúrico?a)0,06Mb)0,60Mc)1,20Md)0,12M(Masasatómicas:S=32;O=16;Ba=137,3)

(O.Q.L.Murcia2003)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yBaCl es:

H SO (aq)+BaCl (aq)BaSO (s)+2HCl(aq)

ElnúmerodemolesdeH SO queseobtienenapartirdelBaSO precipitado:

0,71gBaSO1molBaSO233,3gBaSO

1molH SO1molBaSO

=0,003molH SO

Relacionandoelnúmerodemolesyelvolumenenelqueestáncontenidosseobtiene lamolaridaddeladisolución:

0,003molH SO50mLdisolucion

10 mLdisolucion1Ldisolucion

=0,06M

Larespuestacorrectaeslab.

4.53.¿Quéocurrirá si sehacen reaccionar8,5molesde y6,4molesdeAlpara formar?

a)ElAlejercerádereactivolimitante.b)Habráunexcesode0,73molesde .c)Seformaráncomomáximo5,67molesde .d)Habráunexcesode1,73molesdeAl.

(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Murcia2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles:

3Cl (g)+2Al(s)2AlCl (s)

Page 223: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 219

Larelaciónmolares:

8,5molCl6,4molAl

=1,3

Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraAlyque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado.

a‐b)Falso.Segúnsehademostrado.

c)Verdadero.

8,5molCl2molAlCl3molCl

=5,67mol

d)Falso.

8,5molCl2molAl3molCl

=5,67molAl

6,4molAl inicial –5,67molAl consumido =0,73molAl exceso

Larespuestacorrectaeslac.

4.54.Unapiedracalizaconun75%deriquezaencarbonatodecalciosetrataconexcesodeácidoclorhídrico.¿Quévolumendedióxidodecarbono,medidoencondicionesnormales,seobtendráapartirde59,5gdepiedra?a)10 b)22,4 c)5 d)20 (Masasatómicas:O=16,C=12;Ca=40)

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es:

CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l)

ElvolumendeCO ,medidoencondicionesnormales,queseobtienees:

59,5gcaliza75gCaCO100gcaliza

1molCaCO100gCaCO

1molCO

1molCaCO22,4dm CO1molCO

=10

Larespuestacorrectaeslaa.

4.55.¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar5Ldegaspropano( ),medidosambosvolúmenesencondicionesnormales?a)5Lb)25Lc)50Ld)10

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:

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

ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes:

Page 224: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 220

5LC H1molC H22,4LC H

5molO

1molC H22,4LO1molO

=25L

Larespuestacorrectaeslab.

4.56.¿Quévolumendeoxígeno,medidoa790mmHgy37°C,senecesitaparaquemar3,43deeteno( ),medidosa780mmHgy22°C?

a)5,34 b)34,30 c)21,36 d)10,68 (Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletenoes:

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

ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeC H aquemar:

n=780mmHg·3,43L

0,082atm·L·mol 1·K 1 22+273 K

1atm760mmHg

=0,146molC H

ElnúmerodemolesdeO quesenecesitaes:

0,146molC H3molO

1molC H=0,437molO

ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoporlosmolesdeO :

V=0,437mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 37+273 K

790mmHg760mmHg1atm

=10,68L

Larespuestacorrectaeslad.

4.57. ¿Qué volumen de aire se necesita para quemar 3 L de acetileno ( ),midiéndoseambosgasesenlasmismascondiciones?a)35,71Lb)71,43Lc)3Ld)6L(Dato.Elairecontieneun21%envolumendeO2)

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetilenoes:

2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l)

ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes:

3LC H1molC H22,4LC H

5molO2molC H

22,4LO1molO

=7,5LO

Comoelairecontieneun21%envolumendeO :

7,5LO100Laire21LO

=35,71Laire

Page 225: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 221

Larespuestacorrectaeslaa.

4.58.Alreaccionarunaciertacantidaddeclorurodesodioconnitratodeplatase forman2,65·10 kgdeclorurodeplata.Lamasadeclorurodesodioquehabíainicialmentees:a)2,16·10 kgb)5,40·10 kgc)1,08·10 kgd)2,65·10 kg(Masasatómicas:Ag=107,9;O=16,N=14;Cl=35,5;Na=23)

(O.Q.L.CastillayLeón2003)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es:

AgNO (aq)+NaCl(aq)NaNO (aq)+AgCl(s)

LosmolesdeAgClquereaccionanson:

2,65·10 kgAgCl10 gAgCl1kgAgCl

1molAgCl143,4gAgCl

=1,85·10 molAgCl

RelacionandoAgClyNaCl:

1,85·10 molAgCl1molNaCl1molAgCl

58,5gNaCl1molNaCl

1kgNaCl10 gNaCl

=1,08·10 kgNaCl

Larespuestacorrectaeslac.

4.59.El reacciona con elNaCl como conKClparadar enambos casosAgCl. Sialreaccionar1gdemuestracon seforman2,15gdeAgCl,lamuestraestaráformadapor:a)SóloKCl.b)SóloNaCl.c)UnamezcladeKClyNaCl.d)Noesposibledeterminarlo.e)UnamezcladeNaCly .(Masasatómicas:Na=23,K=39,1;Ag=107,9;Cl=35,5)

(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesentreAgNO yNaClyKClson:

AgNO (aq)+NaCl(aq)NaNO (aq)+AgCl(s)

AgNO (aq)+KCl(aq)KNO (aq)+AgCl(s)

a)Falso.SuponiendoquelamuestraestáformadasóloKCl,lamasadeAgClqueseobtieneesinferioralapropuesta:

1gKCl1molKCl74,6gKCl

1molAgCl1molKCl

143,4gAgCl1molAgCl

=1,92gAgCl

b) Falso. Suponiendo que la muestra está formada sólo NaCl, la masa de AgCl que seobtieneessuperioralapropuesta:

1gNaCl1molNaCl58,5gNaCl

1molAgCl1molNaCl

143,4gAgCl1molAgCl

=2,45gAgCl

Page 226: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 222

c) Verdadero. Teniendo en cuenta que los 2,15 g de AgCl que se obtienen estáncomprendidosentrelos1,92gdeunamuestradesóloKClylos2,45gdeunamuestradeNaCl,lamuestrainicialdebeestarformadaporunamezcladeambassustancias.

d) Falso. Se puede calcular la composición de la muestra planteando un sistema deecuacionesconlosdosdatosnuméricosproporcionados.

e)Falso.EnlareaccióndelosclorurosalcalinosconAgNO nosepuedeformarCl .

Larespuestacorrectaeslaa.

4.60.Apartirde200gdeácidonítricoy100gdehidróxidosódicoysiendoelrendimientodel80%,lacantidadqueseobtienedelasalproductodelareacciónes:a)269b)212c)138d)170(Masasatómicas:N=14;O=16;H=1;Na=23)

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

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHNO yNaOHes:

HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H2O(l)

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

200gHNO1molHNO63gHNO

=3,2molHNO

100gNaOH1molNaOH40gNaOH

=2,5molNaOH

3,2molHNO3

2,5molNaOH=1,3

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraHNO ,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaNO formado:

2,5molNaOH1molNaNO1molNaOH

85gNaNO1molNaNO

=212,5gNaNO

Comoelrendimientodelprocesoesdel80%:

212,5gNaNO80gNaNO (real)

100gNaNO (teorico)=170g

Larespuestacorrectaeslad.

4.61.Enlareaccióndecombustióndelbutano,¿cuántosmolesdeoxígenosenecesitanparaquemarunmoldebutano?a)1molb)2molesc)5,5molesd)6,5moles

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

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutanoes:

2C H (g)+13O (g)8CO (g)+10H O(l)

Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:

Page 227: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 223

1molC H13molO2molC H

=6,5mol

Larespuestacorrectaeslad.

4.62.Altratar9,00gdeCaconexcesodeoxígeno,seformaCaO,quesehacereaccionarcon0,25molesde .¿Cuántosgramosde seobtendrán?a)100,0gb)22,5gc)25,0gd)90,0g(Masasatómicas:C=12;O=16;Ca=40)

(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2007)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaOes:

2Ca(s)+O (g)2CaO(s)

ElnúmerodemolesdeCaOqueseformanes:

9,00gCa1molCa40gCa

1molCaO1molCa

=0,225molCaO

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaCO es:

CaO(s)+CO (g)CaCO (s)

Larelaciónmolares:

0,25molesCO0,225molCaO

=1,1

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraCO ,por loqueCaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaCO formada:

0,225molCaO1molCaCO1molCaO

100gCaCO1molCaCO

=22,5g

Larespuestacorrectaeslab.

4.63.En lanitraciónde10gdebenceno seobtuvieron13gdenitrobenceno. ¿Cuál fue elrendimientodelareacción?a)100%b)79,10%c)82,84%d)65,20%e)85,32%(Masasatómicas:C=12;H=1;N=14;O=16)

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Laecuaciónquímicacorrespondientealanitracióndelbencenoes:

C H (l)+HNO (l)C H NO (l)+H O(l)

Lamasadenitrobencenoqueseproducees:

10gC H1molC H78gC H

1molC H NO1molC H

123gC H NO1molC H NO

=15,8gC H NO

Page 228: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 224

Elrendimientodelareacciónes:

η=13,0gC H NO real 15,8gC H NO teorico

100=82,44%

Larespuestacorrectaeslac.

4.64. Se dispone de una muestra de clorato potásico con un 35,23% de riqueza. ¿Quécantidaddeestamuestraseránecesariaparaobtener4,5·10 kgdeoxígeno?Enlareaccióntambiénseobtienecloruropotásico.a)13,50·10 kgb)32,61·10 kgc)4,50·10 kgd)9,00·10 kge)48,75·10 kg(Masasatómicas:O=16,00;Cl=35,46;K=39,10)

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadescomposicióndeKClO es:

2KClO (s)2KCl(s)+3O (g)

LamasadeKClO quesedescomponees:

4,5·10 kgO103gO1kgO

1molO32gO

2molKClO3molO

122,6gKClO1molKClO

=114,9gKClO

LamasadeKClO 35,23%correspondientees:

114,9gKClO100gKClO 35,23%

35,23gKClO1kgKClO 35,23%

103gKClO 35,23%=32,62·10 kg 35,23%

Larespuestacorrectaeslab.

4.65. El oxígeno puede obtenerse por descomposición térmica de compuestos oxigenados,comoporejemploatravésdelassiguientesreacciones:

2 4Ag+ 2 2BaO+ 2HgO2Hg+ 2 2 +

Sielprecioportoneladadecadaunodeestosreactivosfueseelmismo,¿cuálresultaríamáseconómicoparaobteneroxígeno?a) b) c)HgOd) e)Igualparaloscuatro.(Masasatómicas:O=16,00;Ag=107,88;Ba=137,36;Hg=200,61;K=39,10;N=14,00)

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Comotodoslosreactivostienenelmismoprecio,aquelqueprodujeraunamismacantidadO empleandolamenorcantidadresultaríaelmáseconómico.

Suponiendoquesequiereobtener1moldeO ,lasmasasdereactivonecesariasson:

Page 229: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 225

1molO2molAg O1molO

231,76gAg O1molAg O

=463,52gAg O

1molO2molBaO 1molO

169,36gBaO1molBaO

=338,72gBaO

1molO2molHgO1molO

216,61gHgO1molHgO

=433,32gHgO

1molO2molKNO1molO

101,10gKNO1molKNO

=202,20g

Elreactivodelqueseconsumemenorcantidades .

Larespuestacorrectaeslad.

4.66.Seintroducen24,6mLdedifluoroamina,medidosa0°Cyaltapresión,enunrecipienteyenpresenciadeuncatalizador.Alcabode68hseproduceelequilibrio,obteniéndose5,5mL de ,medidos en lasmismas condiciones. Calcule el porcentaje de rendimiento en

delareacción:

(g) (g)+ (g)+HF(g)a)5,5%b)55,9%c)0,56%d)40%e)24,6%

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndeHNF es:

5HNF (g)2N F (g)+NH F(g)+HF(g)

DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,elvolumendeN F queseobtienees:

24,6mLHNF2mLN F 5mLHNF

=9,84mLN F

Elrendimientodelprocesoes:

η=5,5mLN F real

9,84mLN F teorico100=55,9%

Larespuestacorrectaeslab.

4.67.¿Cuántoslitrosde medidosencondicionesnormalesseobtienendelareacciónde18gdebicarbonatopotásicocon65gdeácidosulfúricoal10%?a)1b)2c)3d)4e)5(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;K=39,1;S=32)

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yKHCO es:

H SO (aq)+2KHCO (s)K SO (aq)+2CO (g)+2H O(l)

Page 230: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 226

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

18gKHCO1molKHCO100,1gKHCO

=0,180molKHCO

65gH SO 10%10gH SO

100gH SO 10%1molH SO98gH SO

=0,066molH SO

Larelaciónmolares:

0,180molKHCO0,066molH SO

=2,7

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraKHCO ,porloqueeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCO quesedesprende:

0,066molH SO2molCO 1molH SO

22,4LCO 1molCO

=3L

Larespuestacorrectaeslac.

4.68.LaherrumbresepuedeeliminardelaropablancaporlaaccióndelHCldiluido.¿Cuáleslamasadeherrumbrequesepodríaeliminarporlaacciónde100mLdeunadisolucióndeHCl,dedensidad1,028g/mLyderiquezadel4%?

(s)+HCl(aq) (aq)+ (l)a)1028mgb)0,04gc)0,003kgd)0,17ge)0,03kg(Masasatómicas:Fe=55,8;Cl=35,4;H=1;O=16)

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyFe O es:

Fe O (s)+6HCl(aq)2FeCl (aq)+3H O(l)

ElnúmerodemolesdeHClqueseconsumenes:

100mLHCl4%1,028gHCl4%1mLHCl4%

4gHCl

100gHCl4%1molHCl36,5gHCl

=0,113molHCl

LamasadeFe O quereaccionaes:

0,113molHCl1molFe O6molHCl

159,6gFe O1molFe O

1kgFe O

103gFe O=0,003kg

Larespuestacorrectaeslac.

Page 231: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 227

4.69.Cuandoexplotalanitroglicerina, ,tienelugarlasiguientereacción:

(l) (g)+ (g)+ (g)+ (g) ΔH<0Siexplotaunaampollaquecontiene454gdenitroglicerina,¿cuálserápresióndelvapordeaguaqueseforma,sielvolumentotaldelosgasessemideencondicionesnormales?a)262mmHgb)0,0345atmc)1013Pad)3,45atme)131Torr(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;N=14;1atm=1,01325·105Pa)

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaexplosióndelanitroglicerinaes:

4C H NO (l)12CO (g)+6N (g)+O (g)+10H O(g)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:

p =p·y =pn

n

Silosgasesestánmedidosencondicionesnormales,lapresióntotaldelamezclagaseosaes1atm:

p =1atm10mol

12+6+1+10 mol760mmHg1atm

=262mmHg

Larespuestacorrectaeslaa.

4.70.¿Cuálesdelossiguientesenunciadossonciertos?i.SienunareacciónentreAyBhaymásdeAquedeB,elreactivolimitanteesA.ii.Doscantidadesdistintasdeoxígeno,8y16g,nopuedenreaccionarconunamismacantidaddehidrógeno(1g)paraformardistintoscompuestos.iii.Lascantidadesmínimasdeloselementoshidrógenoyoxígenoquetenemosquehacerreaccionarparalaobtenciónde son2gdehidrógenoy16gdeoxígeno.iv.ParalareacciónA+BC;enaplicacióndelprincipiodeconservacióndelamateria,sireaccionan1gdeAy2gdeB,seobtienen3gdeC.

a)Soloiiiyivb)Soloic)Soloivd)Soloiie)Soloiii

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

i) Falso. Depende de cuál sea la estequiometría de la reacción y del valor de lasmasasmolaresdeAyB.

ii)Falso.SetratadelaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltonquediceque:

“lasmasasdeunelemento(8y16gO)quereaccionanconunamasafijadeotro(1gH),paraformardiferentescompuestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”(1:2)

iii)Falso.2gdeHy16gdeOsoncantidadesestánen larelaciónestequiométricaparaformar1moldeH O.Sisedeseaunamenorcantidaddeaguabastaráconmanteneresarelaciónestequiométrica.

Page 232: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 228

iv)Verdadero.Suponiendoque1gAy2gdeBsoncantidadesestequiométricasqueseconsumentotalmenteformando3gdeC.

Larespuestacorrectaeslac.

4.71.Lacombustióndelmetanooriginadióxidodecarbonoyagua:a)Paraobtener1moldeaguasenecesita1moldemetano.b)Cada32gdemetanoproducen22,4litrosde enc.n.c)Lacombustiónde16gdemetanorequiere2molesdeoxígeno.d)Lacombustiónde22,4litrosdemetanoenc.n.produce18gdeagua.(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia2004)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

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

a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen2molesdeH Oporcadamoldemetano.

b)Falso.Apartirde32gdeCH elvolumendeCO ,medidoenc.n.,queseobtienees:

32gCH1molCH16gCH

1molCO1molCH

22,4LCO1molCO

=44,8LCO

c)Verdadero.Apartirde16gdeCH elnúmerodemolesdeO queseconsumenes:

16gCH1molCH16gCH

2molO1molCH

=2mol

d)Falso.Apartirde22,4LdeCH ,medidoenc.n.,lamasadeH Oqueseobtienees:

22,4LCH1molCH22,4LCH

2molH O1molCH

18gH O1molH O

=36gH2O

Larespuestacorrectaeslac.

4.72.Dadalareacciónajustada

3 (aq)+2 (aq) (s)+6 (l)calculelosmolesdefosfatodecalcioformadosmezclando0,24molesdehidróxidodecalcioy0,2molesdeácidofosfórico:a)0,08molesb)0,0090molesc)0,100molesd)0,600moles

(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2008)

Larelaciónmolares:

0,24molCa OH0,2molH PO

=1,2

Como larelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraH PO por loque esel reactivo limitante que determina la cantidad de Ca PO que seforma.

Page 233: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 229

0,24molCa OH1molCa PO3molCa OH

=0,08mol

Larespuestacorrectaeslaa.

4.73.¿Quémasade seproduceenlareacciónde4,16gde conunexcesode ?a)36,4gb)39,3gc)37,4gd)32,0g(Masas:H=1,0;O=16,0)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:

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

RelacionandoH conH O:

4,16gH1molH2gH

2molH O2molH

18gH O1molH O

=37,4g

Larespuestacorrectaeslac.

4.74.Sequierevalorarunadisolucióndehidróxidodesodioconotradeácidosulfúrico0,25M.Sisetoman15,00mLdeladisolucióndelabaseyseconsumen12,00mLdeladisoluciónácida.¿Cuálserálamolaridaddeladisolucióndehidróxidodesodio?a)0,6Mb)0,8Mc)0,2Md)0,4M

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

ElnúmerodemmolesdeNaOHneutralizadoses:

12mLH SO 0,25M0,25mmolH SO1mLH SO 0,25M

2mmolNaOH1mmolH SO

=6mmolNaOH

Lamolaridaddeladisoluciónbásicaes:

6mmolNaOH15mLdisolucion

=0,4M

Larespuestacorrectaeslad.

4.75.Completelasiguienteecuaciónquímicaeindiquesiseformaunprecipitado:

+ + + a)NaCl(s)+ + b)NaNO3(s)+ + c)KCl(s)+ + d)KNO3(s)+ + e)Nohayreacción.

(O.Q.N.Luarca2005)

Page 234: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 230

Se trata de iones procedentes de sustancias solubles que no reaccionan formando unprecipitado.

Larespuestacorrectaeslae.

4.76.Sedisolvióunamuestradeóxidodemagnesioen50,0mLdeácidoclorhídrico0,183Myelexcesodeácidosevaloróconfenolftaleínahastaelpuntofinal,con13,4mLdehidróxidosódico0,105M.¿Cuáleslamasadelamuestradeóxidodemagnesio?a)209mgb)184mgc)156mgd)104mge)77,8mg(Masaatómica:Mg=24,3;O=16)

(O.Q.N.Luarca2005)

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelHClconNaOHyMgOson,respectivamente:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)

2HCl(aq)+MgO(aq)MgCl (aq)+H O(l)

ElnúmerodemmolestotalesdeHCles:

50mLHCl0,183M0,183mmolHCl1mLHCl0,183M

=9,15mmolHCl

ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconNaOHes:

14,3mLNaOH0,105M0,105mmolNaOH1mLNaOH0,105M

1mmolHCl1mmolNaOH

=1,50mmolmolHCl

ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconMgOes:

9,15·mmolHCl total –1,50·mmolHCl conNaOH =7,65·mmolHCl conMgO

RelacionandoHClconMgO:

7,65mmolHCl1mmolMgO2mmolHCl

40,3mgMgO1mmolMgO

=154mgMgO

Larespuestacorrectaeslac.

4.77. La combustión completa de unamezcla de 4,10 g que contiene solamente propano( )ypentano( )produjo12,42gde y6,35gde .¿Cuáleselporcentajedepropano,enmasa,enestamuestra?a)4,50%b)37,5%c)50,0%d)30,0%e)80,0%(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.N.Luarca2005)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloshidrocarburosson:

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

Page 235: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 231

C H (g)+8O (g)5CO (g)+6H O(l)

LosmolesdeCO yH Oqueseobtienenenlacombustiónson,respectivamente:

12,42gCO1molCO44gCO

=0,282molCO

6,35gH O1molH O18gH O

=0,353molH O

LlamandoxeyalasmolesdeC H yC H sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

xmolC H44gC H1molC H

+ymolC H72gC H1molC H

=4,10gmezcla(1)

xmolC H3molCO1molC H

+ymolC H5molCO1molC H

=0,282molCO (2)

xmolC H4molH O1molC H

+ymolC H6molH O1molC H

=0,353molH O(3)

Resolviendo el sistema formado por dos de estas ecuaciones se obtienen resultadosdiferentes.

Conlasecuaciones(1)y(2)seobtiene,x=0,0441molC H conloqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:

0,0441molC H4,10gmezcla

44gC H1molC H

100=47,3%C H

Con lasecuaciones(1)y(3)seobtiene,x=0,0334gC H con loqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:

0,0334molC H4,10gmezcla

44gC H1molC H

100=35,9%C H

Con lasecuaciones(2)y(3)seobtiene,x=0,0352gC H con loqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:

0,0352molC H4,10gmezcla

44gC H1molC H

100=37,7%C H

Comparando los tres resultados obtenidos con los propuestos, la respuesta correctapodríaserlab.

4.78.Cuandoladurezadelaguasedebealioncalcio,elprocesode“ablandamiento”puederepresentarsemediantelareacción:

(aq)+ (aq) (s)¿Cuál es lamasa de carbonato sódico necesaria para eliminar prácticamente todo el ioncalciopresenteen750mLdeunadisoluciónquecontiene86mgdeionCa2+porlitro?a)171mgb)65mgc)57mgd)41mge)35mg(Masasatómicas:C=12;Ca=40;Na=23;O=16)

(O.Q.N.Luarca2005)

Page 236: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 232

LaecuaciónquímicacorrespondientealasustitucióndelosionesCa2+es:

Ca (aq)+Na CO (aq)2Na (aq)+CaCO (s)

ElnúmerodemolesdeCa aeliminardelaguaes:

750mLdisolucion86,2mgCa

10 mLdisolucion1mmolCa40mgCa

=1,6mmolCa

LamasadeNa CO equivalentealadeCa es:

1,6mmolCa1mmolNa CO1mmolCa

106mgNa CO1mmolNa CO

=171mg

Larespuestacorrectaeslaa.

4.79.Puestoquelamasaatómicadelcarbonoes12yladeloxígenoes16,lamasadedióxidodecarbonoproducidaenlacombustiónde32gdemetanoserá:a)88gb)28gc)64gd)44g(Dato:H=1)

(O.Q.L.Murcia2005)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

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

Apartirde32gdeCH lamasadeCO queseobtienees:

32gCH1molCH 16molCH

1molCO 1molCH

44gCO 1molCO

=88g

Larespuestacorrectaeslaa.

4.80.Elgasquesedesprendealmezclarcarburocálcicoconaguaes:a)Oxígenob)Acetilenoc)Hidrógenod)Monóxidodecarbono

(O.Q.L.Murcia2005)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes:

CaC (s)+2H O(l)C H (g)+Ca OH (aq)

Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es elacetileno, .

Larespuestacorrectaeslab.

4.81.Puestoquelamasamoleculardelcarbonatocálcicoes100,paralareaccióncompletade100gdeestecompuestoconácidoclorhídricoserequiere:a)Unlitrodedisolución1M.b)0,5litrosdedisolución0,333M.c)2litrosdedisolución1M.d)0,333litrosdedisolución0,5M.

(O.Q.L.Murcia2005)

Page 237: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 233

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles:

CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l)

ElnúmerodemolesdeHClquereaccionanes:

100gCaCO1molCaCO100molCaCO

2molHCl1molCaCO

=2molHCl

ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenlasdisolucionesdadases:

a)Falso.

1LHCl1M1molHCl1LHCl1M

=1molHCl

b)Falso.

0,5LHCl0,333M0,333molHCl1LHCl0,333M

=0,166molHCl

c)Verdadero.

2LHCl1M1molHCl1LHCl1M

=2molHCl

d)Falso.

0,333LHCl0,5M0,5molHCl1LHCl0,5M

=0,166molHCl

Larespuestacorrectaeslac.

4.82. Se necesita preparar 25 kg de disolución de amoníaco con un 35% de . ¿Quécantidaddesulfatodeamoniosedebetomarparaello?a)30kgb)34kgc)25kgd)38kg

(Datos.M(g· ): =17,0; =132,0)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)

LamasadeNH necesariaparaprepararladisoluciónes:

25kgNH 35%35kgNH

100kgNH 35%103gNH 1kgNH

1molNH 17gNH

=514,7molNH

LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeNH apartirde NH SO es:

NH SO (s)2NH (g)

RelacionandoNH con NH SO :

514,7molNH1mol NH SO

2molNH132g NH SO 1mol NH SO

1kg NH SO

103g NH SO=34kg

Larespuestacorrectaeslab.

Page 238: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 234

4.83.Calculalacantidaddeairenecesarioparaquemar10kgdecarbóndando:i)CO ii) .

a)i)46,667 ii)93,335 b)i)36,543 ii)73,086 c)i)49,543 ii)99,086 d)i)36,667 ii)73,335 (Dato.Sesuponequeelairecontiene1/5deoxígeno)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCOapartirdeCes:

2C(s)+O (g)2CO(g)

SuponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCconO yconaire:

10kgC103gC1kgC

1molC12gC

1molO 2molC

5molaire1molO

22,4Laire1molaire

1m3aire

103Laire=46,667m3aire

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCO apartirdeCes:

C(s)+O (g)CO (g)

SuponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCconO yconaire:

10kgC103gC1kgC

1molC12gC

1molO 1molC

5molaire1molO

22,4Laire1molaire

1m3aire

103Laire=93,333m3aire

Larespuestacorrectaeslaa.

4.84.Enlacombustióndelagasolina( )seobtendrían18molesdeaguasiseutilizan:a)1molde y30molesde .b)2molde y30molesde .c)2molde y25molesde .d)1molde y25molesde .

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelC H proporcionalascantidadesdereactivosparaobtener18molesdeagua:

2 (g)+25 (g)16 (g)+18 (l)

Larespuestacorrectaeslac.

4.85. El nitrato de amonio, , (masamolar 80 g· ) se descompone sobre los177C,produciendoelgas (anestésico,propelente)yvapordeagua.Enunensayodelaboratoriosetrabajócon36,4gde ,químicamentepuro,a255Cenunrecipientede5L,porloquelafinalseobtuvo:a)0,455molesdegasb)3molesdegasc)0,910molesdegasd)1,365molesdegas

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondiente a ladescomposición térmicadelNH NO es:

Page 239: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 235

NH NO (s)N O(g)+2H O(g)

RelacionandoNH NO conlacantidaddegasdesprendido:

36,4gNH NO1molNH NO 80gNH NO

3molgas

1molNH4NO3=1,365molgas

Larespuestacorrectaeslad.

4.86.Elgas,quedisueltoenagua,producelalluviaácidaquetantodañoocasionaalmedioambientees:a)hidrógenob)nitrógenoc)dióxidodeazufred)dióxidodecarbono

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)

Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a la reacciones de formación de lalluviaácidaapartirdelSO son:

2SO (g)+O (g)2SO (g)

SO (g)+H O(l)H SO (aq)

Larespuestacorrectaeslac.

4.87.Ajustelaecuaciónsiguiente:

w +x y +z a)w=1,x=1,y=1,z=1b)w=1,x=5,y=3,z=4c)w=2,x=5,y=3,z=4d)w=1,x=5,y=1,z=4e)w=1,x=1,y=3,z=1

(O.Q.L.Extremadura2005)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:

(g)+5 (g)3 (g)+4 (l)

Larespuestacorrectaeslab.

4.88.Ajuste la reacción y determine el reactivo limitante cuando se hacen reaccionar 4,0molesde con2,0molesdenitrógeno.

+ a)Hidrógenob)Nitrógenoc)Amoníacod)Hidrógenoynitrógenoe)Nohayningúnreactivolimitante

(O.Q.L.Extremadura2005)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeNH es:

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

Larelaciónmolares:

Page 240: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 236

4molH2molN

=2

Como la relaciónmolar esmenor que3quieredecir que sobraN , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH formado.

Larespuestacorrectaeslaa.

4.89.Elazobencenoesunproductoindustrial,intermedioenlapreparacióndetintes,queseobtienemediante lasiguientereacciónentrenitrobenceno(ρ=1,20g/mL)ytrietilenglicol(ρ=1,12g/mL):

2 +4 +4 +4 Cuandosehacenreaccionar0,25Ldecadaunodelosdosreactivos:a)Elnitrobencenoseencuentraenexceso.b)Seforman1,68moldeazobencenoc)Seforman2,44molde d)Reaccionan2,44moldenitrobenceno.e)Nohayreactivolimitante.(Masasatómicas:H=1,008;C=12,011;N=14,007)

(O.Q.N.Vigo2006)

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

0,25LC H NO10 mLC H NO1LC H NO

1,20gC H NO 1mLC H NO

1molC H NO123gC H NO

=2,44molC H NO

0,25LC H O10 mLC H O1LC H O

1,12gC H O1mLC H O

1molC H O123gC H O

=1,87molC H O

a)Verdadero

Larelaciónmolares:

1,87molC H O 2,44molC H NO

=0,77

Como la relación molar obtenida es menor que 2 quiere decir que el nitrobenceno,, se encuentra en exceso, por lo que C H O es el reactivo limitante que

determinalacantidaddeproductoformado.

b)Falso

1,87molC H O2mol C H N4molC H O

=0,93mol C H N

c)Falso

1,87molC H O4molH O

4molC H O=1,87molH O

d)Falso

1,87molC H O2molC H NO 4molC H O

=0,93molC H NO

e)Falso.Talcomosehademostradoenelapartadoa).

Page 241: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 237

Larespuestacorrectaeslaa.

4.90. Se valora unamuestra de 4,5 g de sangre con 10,5mL de 0,0400M paradeterminar el contenido de alcohol de acuerdo con la siguiente reacción. ¿Cuál es elcontenidodealcoholensangreexpresadoenporcentajeenmasa?

16 +2 + 4 +11 +2 a)0,43%b)0,21%c)0,090%d)0,35%e)0,046%(Masasatómicas:H=1,008;C=12,011;O=15,999;K=39,098;Cr=52,00)

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)(O.Q.L.Madrid2011)

LamasadeC H OHreaccionadaes:

10,5mLK Cr O 0,04M0,04mmolK Cr O 1mLK Cr O 0,04M

1mmolC H OH2mmolK Cr O

=0,21mmolC H OH

0,21mmolC H OH46,099mgC H OH1mmolC H OH

1mgC H OH

103mgC H OH=9,66·10 gC H OH

ElporcentajedeC H OHensangrees:

9,66·10 gC H OH4,5gsangre

100=0,21%

Larespuestacorrectaeslab.

4.91.El que losastronautasexhalanal respirar seextraede laatmósferade lanaveespacialporreacciónconKOHsegún:

(g)+2KOH(aq) (aq)+ (l)¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH?a)0,393kgb)0,786kgc)0,636kgd)0,500kg(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;K=39,1)

(O.Q.L.Murcia2006)

LamasadeCO quesepuedeeliminarcon1kgdeKOHes:

1kgKOH103gKOH1kgKOH

1molKOH56,1gKOH

1molCO 2molKOH

44gCO 1molCO

1kgCO

103gCO=0,392kg

Larespuestacorrectaeslaa.

4.92.Cuandosemezclaaguaycarburodecalcio:a)Seproduceundestelloluminoso.b)Sedesprendeungas.c)Seoriginaunadisoluciónverdemanzana.d)Nopasanadaporqueelcarburodecalcioflota.

(O.Q.L.Murcia2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes:

Page 242: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 238

CaC (s)+2H O(l)C H (g)+Ca OH (aq)

Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es elacetileno,C H .

Larespuestacorrectaeslab.

4.93.CuandosemezclandisolucionesdeNaOHy ,¿quévolumendedisoluciónde0,5Msenecesitaparaobtener3gde sólido?

a)48,6mLb)24,3mLc)30,8mLd)61,5mL(Datos.Masasatómicasrelativas:Cu=63,5;H=1;O=16)

(O.Q.L.Madrid2006)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

Cu NO (aq)+2NaOH(aq)Cu OH (s)+2NaNO (aq)

RelacionandoCu OH conCu NO :

3gCu OH1molCu OH97,5gCu OH

1molCu NO1molCu OH

=0,0308molCu NO

0,0308molCu NO103mLCu NO 0,5M

0,5molCu NO=61,5mL 0,5M

Larespuestacorrectaeslab.

4.94.Seutilizaunadisoluciónde 0,3Mparavalorar25,0mLdedisolución 0,25M.¿CuántosmLdeladisolucióndelácidosonnecesarios?a)41,7mLb)20,8mLc)3,75mLd)10,4mL

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:

2HNO (aq)+Ba OH (aq)Ba NO (aq)+2H O(l)

LosmmoldeBa OH neutralizadosson:

25,0mLBa OH 0,25M0,250mmolBa OH1,0mLBa OH 0,25M

=6,25mmolBa OH

RelacionandoBa OH conHNO :

6,25mmolBa OH2mmolHNO1mmolBa OH

1,0mLHNO 0,3M0,3mmolHNO

=41,7mL 0,3M

Larespuestacorrectaeslaa.

Page 243: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 239

4.95.Indicacuáldelassiguientesreaccionesnoescorrecta:a) + + b) +CaO + + c) + + d)NaCl+ +NO+ +

(O.Q.L.Madrid2006)

a)Correcta

CaCO +CO +H OCa HCO

Setratadelareaccióninversadeladedescomposicióntérmicadelbicarbonatodecalcio.

b)Incorrecta

H SO +CaOSO +Ca OH +H O

EnestareacciónelH SO sereduceaSO mientrasquenohayningunasustanciaqueseoxide.

c)Correcta

Ca N +H ONH +Ca OH

Se trata de una reacción ácido‐base entre el ion nitruro que capta protones (base) y elaguaqueloscede(ácido).

d)Correcta

NaCl+HNO NaNO +NO+H O+Cl

Setratadeunareaccióndeoxidación‐reducciónenlaqueelHNO (oxidante)sereduceaNOyelCl (reductor)queseoxidaaCl .

Larespuestacorrectaeslab.

4.96.¿Cuáldelossiguientesóxidosproduceácidonítricocuandoreaccionaconagua?a)NOb) c) d)

(O.Q.L.Madrid2006)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeN O conH Oes:

N O +H O2HNO

Larespuestacorrectaeslac.

4.97.Sequema conuna cerillaunpocodealcohol enunplatohastaquenoquedenadadelíquido.Indicacuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a)Losgasesobtenidoscontinúansiendoalcohol,peroenestadogaseoso.b)Elalcoholesunamezcladesustanciasqueseseparancuandopasaavapor.c)Losgasesobtenidossonsustanciasdiferentesalalcoholqueresultande lacombinacióndeésteconeloxígenodelaire.d) El alcohol al quemarse desaparece, transformándose en energía, ya que aumenta latemperatura.

(O.Q.L.Asturias2006)

Page 244: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 240

Suponiendo que el alcohol fuera el etanol, C H OH, la ecuación química ajustadacorrespondienteasucombustiónsería:

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

Comoseobserva,lassustanciasqueseobtienen,CO (g)yH O(g),sonelresultadodelacombinacióndelO atmosféricoconeletanol.

Larespuestacorrectaeslac.

4.98.Unadisoluciónconstituidapor3,00molesde y2,00molesdeKOH,yaguasuficientehastaformar800mLdedisolución,tendráunaconcentraciónmolardeiones:a)[ ]=0 [ ]=[ ]=7·10 Mb)[ ]=0 [ ]=[ ]=2,5Mc)[ ]=1,25M [ ]=3,75M [ ]=2,5Md)[ ]=1,25M [ ]=[ ]=2,5M

(O.Q.L.Asturias2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHNO yKOHes:

HNO (aq)+KOH(aq)KNO (aq)+H O(l)

ComolarelaciónmolarHNO3/KOHesmayorque1quieredecirquesobraHNO yqueelKOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeKNO queseforma.

2molKOH1molHNO1molKOH

=2molHNO

3molHNO inicial 2molHNO gastado =1molHNO sobrante

2molKOH1molKNO1molKOH

=2molKNO

TantoHNO comoKNO3sonelectrólitosfuertesqueendisoluciónacuosaseencuentrancompletamentedisociadoseniones:

HNO (aq)H (aq)+NO (l)

KNO (aq)K (aq)+NO (l)

Lasconcentracionesmolaresdetodaslasespeciesiónicasresultantesdelareacciónson:

H =1molHNO

800mLdisolucion1molH1molHNO

1000mLdisolucion1Ldisolucion

=1,25M

K =2molKNO3

800mLdisolucion1molK+

1molKNO31000mLdisolucion1Ldisolucion

=2,5M

NO =1molHNO

800mLdisolucion1molNO1molHNO

1000mLdisolucion1Ldisolucion

+

+2molKNO

800mLdisolucion1molNO1molKNO

1000mLdisolucion1Ldisolucion

=3,75M

Larespuestacorrectaeslac.

Page 245: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 241

4.99.Lacantidaddeblenda(ZnS)deunariquezadel72%quehacefaltaparaobtener2toneladasdeácidosulfúricodel90%,sabiendoqueenelprocesodetostación(indicadomásabajo)hayun40%depérdidasdeazufreenformadeSO2,es:a)3,54toneladasb)5,56toneladasc)4,12toneladasd)3,83toneladase)4,90toneladasDato.Procesodetostación:

2ZnS+3 2ZnO+2

2 + 2

+ (Masasatómicas:S=32,0;Zn=65,4;O=16,0H=1,0)

(O.Q.N.Córdoba2007)

ElnúmerodemolesdeH SO aproducires:

2tH SO 90%106gH SO 90%1tH SO 90%

90gH SO

100gH SO 90%1molH SO98gH SO

=18367molH SO

Lamasadeblendanecesariaes:

18367molH SO1molZnS1molH SO

97,4gZnS1molZnS

100gblenda72gZnS

1tblenda

106gblenda=2,48tblenda

Comoexistenunaspérdidasdel40%,elrendimientodelprocesoesel60%:

2,48tblenda100tblenda teorico60tblenda real

=4,14tblenda

Larespuestacorrectaeslac.

4.100.Trasmezclarcarbonatodecalcioyaguadestiladayagitar,seobserva:a)Unadisoluciónanaranjada(naranjadeCassius).b)Quesedesprendeungasincoloronoinflamable.c)Eldesprendimientodehumosblancosdensos.d)Quesedepositaunsólidoblancoenelfondodelrecipiente.

(O.Q.L.Murcia2007)

Noseproduceningúntipodereacciónporloquehayquedescartarlaaparicióndecoloryeldesprendimientodegases.

El carbonato de calcio es insoluble en agua y tal como se mezcla con ésta y se agita,apareceturbidezquedesparececoneltiempoalprecipitarelsólidodecolorblancoenelfondodelrecipiente.

Larespuestacorrectaeslad.

4.101. Indica cuál de las siguientes disoluciones neutralizará exactamente 25mL de unadisolución0,1Mdehidróxidodesodio:a)20mLdeácidoclorhídrico2Mb)30mLdeácidoacético1,5Mc)15mLdeácidonítrico2,5Md)10mLdeácidosulfúrico1,25M

(O.Q.L.CastillayLeón2007)

Page 246: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 242

ElnúmerodemmolesdeNaOHaneutralizares:

25mLNaOH0,1M1mmolNaOH

1mLNaOH0,1M=25mmolNaOH

a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHCles:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeHCl:

25mmolNaOH1mmolHCl1mmolNaOH

1mLHCl2M2mmolHCl

=12,5mLHCl2M

b) Falso. La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entre NaOH yCH COOHes:

CH COOH(aq)+NaOH(aq)CH COONa(aq)+H O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeCH COOH:

25mmolNaOH1mmolCH COOH1mmolNaOH

1mLCH COOH1,5M1,5mmolCH COOH

=16,7mLCH COOH1,5M

c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHNO es:

HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeHNO :

25mmolNaOH1mmolHNO 1mmolNaOH

1mLHNO 2,5M2,5mmolHNO

=10mLHNO 1,5M

d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyH SO es:

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeH SO :

25mmolNaOH1mmolH SO 2mmolNaOH

1mLH SO 1,25M1,25mmolH SO

=10mL 1,25M

Larespuestacorrectaeslad.

4.102.Señalacuálessonlosproductosdereacciónentremonohidrógenocarbonatodecalcioyácidoclorhídrico:a) + + b) + +COc) + + +H2d) + +

(O.Q.L.Madrid2007)

Se trata de una reacción ácido‐base entre el ácido clorhídrico y el monohidrógenocarbonatodecalcio,Ca HCO ,quesecomportacomobase.

Estasreaccionessondedobledesplazamientoporloqueseformaránclorurodecalcioyácidocarbónico.Elácidocarbónicoesunácidoinestablequesedescomponeendióxidodecarbonoyagua.Laecuaciónquímicaajustadaes:

Page 247: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 243

2HCl(aq)+ (s) (aq)+2 (g)+2 (l)

Larespuestacorrectaeslad.

4.103.Sisequemaporcompletounatoneladadelassiguientessustancias,¿cuálemitemenosdióxidodecarbonoalaatmósfera?a)Metanob)Carbónconunariquezadel65%c)Etanold)Acetileno(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.L.Madrid2007)

a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es:

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

RelacionandoelcombustibleconelCO producido:

1tCH106gCH1tCH

1molCH16gCH

1molCO1molCH

44gCO1molCO

1tCO

106gCO=2,8tCO

b)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón,C,es:

C(s)+O (g)CO (g)

RelacionandoelcombustibleconelCO producido:

1tcarbon65tC

100tcarbon106gC1tC

1molC12gC

1molCO1molC

44gCO1molCO

1tCO

106gCO=2,4tCO

c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletanol,C H OH,es:

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

RelacionandoelcombustibleconelCO producido:

1tC H OH106gC H OH1tC H OH

1molC H OH46gC H OH

2molCO

1molC H OH44gCO1molCO

1tCO

106gCO=1,9t

d)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetileno,C H ,es:

2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l)

RelacionandoelcombustibleconelCO producido:

1tC H106gC H1tC H

1molC H26gC H

2molCO1molC H

44gCO1molCO

1tCO

106gCO=3,4tCO

Larespuestacorrectaeslac.

Page 248: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 244

4.104.Sedisuelveunamuestradelentejasdesosa,NaOH,en500,0mLde .Sevaloraunaporciónde100,0mLdeestadisoluciónysenecesitan16,5mLdeHCl0,050Mparaalcanzarelpuntodeequivalencia.¿CuántosmolesdeNaOHhabíapresentesenladisolucióninicial?a)4,125·10 molb)8,25·10 molc)0,825mold)0,4125mol

(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l)

ElnúmerodemolesdeNaOHqueseconsumenenlavaloraciónes:

16,5mLHCl0,050M0,050molHCl

103mLHCl0,050M1molNaOH1molHCl

=8,25·10 molNaOH

Suponiendo que al disolver el NaOH no se produce variación apreciable de volumen yrelacionando losmoles deNaOH contenidos en la aliquota con los que contiene toda ladisolución:

500,0mLNaOH8,25·10 molNaOH

aliquota

aliquota100,0mLNaOH

=4,125·10 molNaOH

Larespuestacorrectaeslaa.

4.105.Si6,4gdeazufrereaccionancon11,2gdehierropara formar17,6gdesulfurodehierro(II),¿quécantidaddeFeSseformaráapartirde50gdehierroy50gdeazufre?a)100gb)87,6gc)137,2gd)78,6g

(O.Q.L.Asturias2007)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelFeSes:

Fe(s)+S(s)FeS(s)

Lasrelacionesestequiométricaymásicainicialson,respectivamente:

11,2gFe6,4gS

=1,7550gFe50gS

=1

Comoseobserva, larelaciónmásicaobtenidaesmenorque1,75loquequieredecirquesobraS,portantoFeeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeFeSformada:

50gFe17,6gFeS11,2gFe

=78,6gFeS

Larespuestacorrectaeslab.

Page 249: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 245

4.106.Enlareacción,atemperaturaambiente:

+2HCl + + ¿CuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA?a)Unmolde produceunmolde .b)Seproducen22,4Lde pormolde .c)Eloxígenosereduce.d)Elhidrógenoseoxida.

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción.

b)Falso.AtemperaturaambienteelH Oqueseformaeslíquida.

c‐d)Falso.Setratadeunareacciónácido‐base,enlaqueelHCleselácidoyelCO eslabase.

Larespuestacorrectaeslaa.

4.107. Una muestra de 0,1131 g del sulfato reacciona con en exceso,produciendo0,2193gde .¿CuáleslamasaatómicarelativadeM?a)23,1b)24,3c)27,0d)39,2e)40,6(Datos.Masasatómicasrelativas:Ba=137,3;S=32;O=16)

(O.Q.N.Castellón2008)

RelacionandoBaSO conMSO :

0,2193gBaSO1molBaSO233,3gBaSO

1molMSO1molBaSO

(96+x)gMSO1molMSO

=0,1131gMSO

Seobtiene,x=24,3g.

Larespuestacorrectaeslab.

4.108.Elmineralbauxita(dondeel50%enmasaes )seutilizapara laobtencióndealuminiosegúnlasiguientereacciónsinajustar:

+C→Al+ .Indicalacantidaddemineralquehacefaltaparaobtener27gdealuminio:a)7gb)28,6gc)102gd)51g(Masasatómicas:Al=27;O=16)

(O.Q.L.Murcia2008)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

2Al O (s)+3C(s)4Al(s)+3CO (g)

RelacionandoAlconbauxita:

27gAl1molAl27gAl

2molAl O 4molAl

102gAl O 1molAl O

100gbauxita50gAl O

=102gbauxita

Page 250: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 246

Larespuestacorrectaeslac.

4.109.Siseañadenunaspocaspartículasdecarbonatodecalcioaunadisolucióndiluidadeácidoclorhídrico:a)Flotarán.b)Sedesprenderánburbujas.c)Seiránalfondo.d)Ladisoluciónviraráalamarillopálido.

(O.Q.L.Murcia2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es:

CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l)

Como se observa en esta reacción se forma un gas ( ), por tanto, se observará eldesprendimientodeburbujas.

Larespuestacorrectaeslab.

4.110.Lacantidaddeaguaqueseobtendráalprovocar lacombustióncompletade8gdemetanoes:a)8gb)9gc)18gd)19g(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Murcia2008)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

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

RelacionandoCH conH O:

8gCH1molCH16gCH

2molH O1molCH

18gH O1molH O

=18g

Larespuestacorrectaeslac.

4.111.¿Cuálesdelassiguientespropiedadesdelaluminioesunapropiedadquímica?a)Densidad=2,7g/ .b)Reaccionaconeloxígenoparadarunóxidometálico.c)Puntodefusión=660°C.d)Buenconductordelaelectricidad.

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Ladensidad,elpuntodefusiónylaconductividadeléctricasonpropiedadesfísicas.

Lareactividadquímica,enestecaso,conelO esunapropiedadquímica

Larespuestacorrectaeslab.

4.112.Señalasialgunodelossiguientesprocesospuededarsecomoquímico:a)Fusióndelhierro.b)Combustióndelagasolina.c)Congelacióndelagua.d)Disolucióndeazúcarenagua.

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

Page 251: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 247

La fusión del hierro, congelación del agua y disolución del azúcar en agua son cambiosfísicos,quesólollevanaunestadodiferentedeagregación.

La combustión de la gasolina es un cambio químico, ya que las sustancias finales delprocesosondiferentesdelasiniciales.

Larespuestacorrectaeslab.

4.113.Calculaelvolumendehidrógeno,medidoencondicionesnormales,seobtienecuandoseañadeunexcesodedisolucióndeácidosulfúricodel98%ydensidad1,8g/mLa5gdecobreconformacióndeunasalcúprica.a)0,88Lb)3,52Lc)1,76Ld)Nosepuedesabersinconocerelvolumendeácidosulfúrico.(Masasatómicas.Cu=63,5,S=32,1;O=16;H=1)

(O.Q.L.Baleares2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCuyH SO es:

2H SO (aq)+Cu(s)CuSO (aq)+SO (g)+2H O(l)

Comoseobserva,nosedesprendeH enestareacciónyaqueelcobre(E° / )=0,34VnoescapazdereduciralosionesH procedentesdelH SO (E° / )=0V.

Nohayningunarespuestacorrecta.

4.114. Los vehículos espaciales utilizan normalmente para su propulsión un sistema decombustible/oxidante formado por N,N‐dimetilhidracina, , y tetróxido dedinitrógeno, ,líquidos.Sisemezclancantidadesestequiométricasdeestoscomponentes,seproducenúnicamente , y en fasegas.¿Cuántosmolesde seproducenapartirde1molde ?a)1b)2c)4d)8

(O.Q.L.Madrid2008)

Deacuerdocon la leydeconservaciónde lamasa,sielreactivo CH NNH contiene2molesdeC,porcadamoldeestasustanciaseobtendrán2molesde .

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndadaes:

CH NNH (l)+2N O (l)3N (g)+2CO (g)+4H O(g)

Larespuestacorrectaeslab.

4.115.Cuandosecalientan50,0gde (s)seproducelareacción:

(s) (s)+ (g)+ (g)Serecogenlosgasesenunrecipientede5,0La150°C.Lapresiónparcialdel será:a)1,67atmb)3,34atmc)0,834atmd)0,591atm

(Datos.O=16;H=1;S=32;Na=23.ConstanteR=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Madrid2008)

Page 252: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 248

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

2NaHSO (s)Na SO (s)+SO (g)+H O(g)

ElnúmerodemolesdeSO obtenidoses:

50gNaHSO1molNaHSO 104gNaHSO

1molSO

2molNaHSO=0,24molSO

Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporelgases:

p=0,24mol 0,082atm·L·mol ·K 150+273 K

5L=1,67atm

Larespuestacorrectaeslaa.

4.116.Sisehacenreaccionardeformacompleta14,0gde y10,0gde ,despuésde lareacciónquedaránenelrecipiente:a) y b) y c) y d)Solamente (Masasatómicas.O=16;H=1)

(O.Q.L.Madrid2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es:

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

Larelaciónmolares:

14gH 10gO

1molH 2gH

32gO 1molO

=22,4

Larelaciónmolaresmayorque2,loquequieredecirquesobra yqueO eselreactivolimitantequedeterminalacantidadde quequedaalfinaldelareacción.

Larespuestacorrectaeslab.

4.117.Sehacenreaccionar10gdecincconácidosulfúricoenexceso.Calculaelvolumendehidrógenoqueseobtiene,medidoa27°Cy740mmHg.a)5,3Lb)7,0Lc)3,8Ld)4,5L

(Datos.Zn=65,4.ConstanteR=0,082atm·L· · )(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

H SO (aq)+Zn(s)ZnSO (aq)+H (g)

ElnúmerodemolesdeH obtenidoses:

10gZn1molZn65,4gZn

1molH1molZn

=0,15molH

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:

Page 253: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 249

V=0,15mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K

740mmHg760mmHg

1atm=3,8L

Larespuestacorrectaeslac.

4.118.Semezclan250mLdeunadisolucióndehidróxidodesodio0,5Mcon300mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,2M.Indicaquesedeberíahacerparaneutralizarladisoluciónresultante:a)Añadir12,5mLdeácidosulfúrico0,2Mb)Añadir5,8mLdeácidosulfúrico0,2Mc)Añadir6,8mLdehidróxidodesodio0,5Md)Añadir14,6mLdehidróxidodesodio0,5M

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

Elnúmerodemmolesdereactivosaneutralizares:

250mLNaOH0,5M0,5mmolNaOH1mLNaOH0,1M

=125mmolNaOH

300mLH SO 0,2M0,2mmolH SO1mLH SO

=60mmolH SO

125mmolNaOH60mmolH SO

=2,1

Como la relaciónmolar esmayorque2, quieredecirquesobraNaOH y queesprecisoañadirH SO paraconseguirlacompletaneutralizacióndelreactivosobrante.

RelacionandoH SO conNaOH:

60mmolH SO2mmolNaOH1mLH SO

=120mmolNaOH

125mmolNaOH inicial –120mmolNaOH gastado =5mmolNaOH sobrante

ElvolumendedisolucióndeH SO 0,2Maañadires:

5mmolNaOH1mmolH SO2mmolNaOH

1mLH SO 0,2M0,2mmolH SO

=12,5mL 0,2M

Larespuestacorrectaeslaa.

4.119.Una sosacáusticacomercialcontienehidróxidode sodioe impurezasqueno tienencarácterácido‐base.Sedisuelven25,06gsosacáusticacomercialenaguahastaobtenerunvolumentotalde1Ldedisolución.Sevaloran10mLdeestadisoluciónysegastan11,45mLdeácido clorhídrico0,5M.Calcula elporcentaje enmasadehidróxidode sodiopuroquecontienelasosacáusticacomercial.a)98,35%b)75,65%c)91,38%d)100%(Datos.O=16;H=1;Na=23)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:

Page 254: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 250

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)

LamasadeNaOHqueseconsumeenlavaloraciónes:

11,45mLHCl0,5M0,5molHCl

103mLHCl0,5M1molNaOH1molHCl

40gNaOH1molNaOH

=0,229gNaOH

Relacionando la masa de NaOH contenida en la aliquota con la que contiene toda ladisolución:

1000mLdisolucion0,229gNaOHaliquota

aliquota

10mLNaOH=22,9gNaOH

Lariquezadelamuestraes:

22,9gNaOH25,06gsosa

100=91,38%NaOH

Larespuestacorrectaeslac.

4.120.Sisehacenreaccionar7,5molesde y6molesdeAlparaformar ,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)ElreactivolimitanteeselAl.b)SobraunátomodeAl.c)Sobraunmolde .d)Seformaráncomomáximo5molesde .

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles:

3Cl (g)+2Al(s)2AlCl (s)

a‐c)Falso.Larelaciónmolar

7,5molCl 6molAl

=1,25

Como la relación molar es menor que 1,5 quiere decir que sobra Al y que es elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado.

b)Falso.Lacantidadesmuypequeña,resultaabsurdo.

d)Verdadero.

7,5molCl2molAlCl3molCl

=5molAlCl

Larespuestacorrectaeslad.

4.121.¿Cuálde lassiguientesdisolucionesdeNaOHneutralizaríatotalmente10mLdeunadisolución 0,15M?a)10mLdedisolución0,15Mb)20mLdedisolución0,10Mc)10mLdedisolución0,30Md)5mLdedisolución0,30M

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:

Page 255: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 251

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

ElnúmerodemmolesdeH SO aneutralizares:

10mLH SO 0,15M0,15mmolH SO 1mLH SO 0,15M

=1,5mmolH SO

ElnúmerodemmolesdeNaOHnecesariosparaneutralizarelH SO es:

1,5mmolH SO2mmolNaOH1mmolH2SO4

=3,0mmolNaOH

ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosencadaunadelasdisolucionespropuestases:

a)10mLdedisolución0,15M

10mLNaOH0,15M0,15mmolNaOH1mLNaOH0,15M

=1,5mmolNaOH

b)20mLdedisolución0,10M

20mLNaOH0,10M0,10mmolNaOH1mLNaOH0,10M

=2,0mmolNaOH

c)10mLdedisolución0,30M

10mLNaOH0,30M0,30mmolNaOH1mLNaOH0,30M

=3,0mmolNaOH

d)10mLdedisolución0,30M

5mLNaOH0,30M0,30mmolNaOH1mLNaOH0,30M

=1,5mmolNaOH

Larespuestacorrectaeslac.

4.122.¿Cuántosmolesdeaguasepueden formarcuandoreaccionan3molesdehidrógenomoleculardiatómicocon1moldeoxígenomoleculardiatómico?a)1moldeaguab)2molesdeaguac)3molesdeaguad)4molesdeagua

(O.Q.L.CastillayLeón2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es:

2H (g)+O (s)2H O(l)

Larelaciónmolares:

3molH1molO

=3

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraH yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada.

RelacionandoO conH O:

1molO2molH2O1molO

=2molH2O

Page 256: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 252

Larespuestacorrectaeslab.

4.123.Seutilizaunadisoluciónde 0,25Mparavalorar20mLdeunadisolucióndepor0,3M.¿CuántosmLsonnecesariosparalavaloración?

a)24mLb)15mLc)48mLd)3mL

(O.Q.L.LaRioja2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreHClO yCa OH es:

2HClO (aq)+Ca OH (aq)Ca ClO (aq)+2H O(l)

RelacionandommolesdeCa OH conHClO es:

20mLCa OH 0,3M0,3mmolCa OH1mLCa OH 0,3M

2mmolHClO1mmolCa OH

=12mmolHClO

12mmolHClO1mLHClO 0,25M0,25mmolHClO

=48mL 0,25M

Larespuestacorrectaeslac.

4.124.Lareacción:

+2 2HCl+ esunareacciónde:a)Precipitaciónb)Ácido‐basededesplazamientoc)Redoxd)Ácido‐basedeneutralización.

(O.Q.L.LaRioja2008)

a)Falso.Nosetratadeunareaccióndeprecipitaciónyaqueseformaningunasustanciasólida.Seríanecesariaqueelenunciadoproporcionaralosestadosdeagregacióndetodaslassustancias.

b)Verdadero. Se trata de una reacción de desplazamiento ya que el ácidomás fuerte,HNO ,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones.

c)Falso.Nosetratadeunareacciónredoxyaqueningúnelementodelosreactivoscambiasunúmerodeoxidación.

d)Falso.Nosetratadeunareaccióndeneutralizaciónyaquelosdosácidosqueaparecensonfuertes.

Larespuestacorrectaeslab.

4.125.¿Cuántosgramosde (g)seproducenalhacerreaccionar2,50gdeAlcon100mLdedisolucióndeHCl2,00M?a)0,20gb)0,10gc)0,28gd)6,67·10 ge)9,26·10 g(Masaatómica:Al=27)

(O.Q.N.Ávila2009)

Page 257: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 253

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyAles:

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

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

2,50gAl1molAl27gAl

=0,093molAl

100mLHCl2M2molHCl

10 mLHCl2M=0,2molHCl

0,2molHCl0,093molAl

=2,2

Como la relaciónmolar esmenorque3quieredecirque sobraAl, por loqueHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH formado:

0,2molHCl3molH6molHCl

2gH1molH

=0,20g

Larespuestacorrectaeslaa.

4.126.Elciclohexanol, (l),calentadoconácidosulfúricoofosfórico,setransformaen ciclohexeno, (l). Si a partir de 75,0 g de ciclohexanol se obtienen 25,0 g deciclohexeno,deacuerdoconlasiguientereacción:

(l) (l)+ (l)¿Cuálhasidoelrendimientodelareacción?a)25,0%b)82,0%c)75,5%d)40,6%e)33,3%(Masasatómicas:C=12;O=16;H=1)

(O.Q.N.Ávila2009)

LamasadeC H quesedeberíaobtenerapartirde75gdeC H OHes:

75gC H OH1molC H OH100gC H OH

1molC H

1molC H OH82gC H1molC H

=61,5gC H

Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:

η=25,0gC H real61,5gC H teorico

100=40,6%

Larespuestacorrectaeslad.

4.127. ¿Qué volumen de 0,50 M es necesario para neutralizar 25,0 mL de unadisoluciónacuosadeNaOH0,025M?a)0,312mLb)0,625mLc)1,25mLd)2,50mLe)25,0mL

(O.Q.N.Ávila2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreH SO yNaOHes:

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

Page 258: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 254

RelacionandommolesdeNaOHconH SO es:

25mLNaOH0,025M0,025mmolNaOH1mLNaOH0,025M

1mmolH SO2mmolNaOH

=0,3125mmolH SO

0,3125mmolH SO1mLH SO 0,50M0,50mmolH SO

=0,625mL 0,50M

Larespuestacorrectaeslab.

4.128.Dadalareacciónsinajustar:

Al+ ¿Cuálserálasumadeloscoeficientescuandoestécompletamenteajustada?a)9b)7c)5d)4

(O.Q.L.Murcia2009)

Laecuaciónquímicaajustadaes:

4Al+3O 2Al O

Lasumadeloscoeficientesestequiométricoses9.

Larespuestacorrectaeslaa.

4.129.Dadalareacciónsinajustar:

+ + ¿Cuáleslacantidaddeoxígenonecesariaparareaccionarcompletamentecon1molde ?a)2molesb)2átomosc)2gramosd)2moléculas

(O.Q.L.Murcia2009)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

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

Reacciona1moldeCH con2molesdeO .

Larespuestacorrectaeslaa.

4.130. 100 mL de 0,1 M de sulfuro de sodio reaccionan con un volumen (V) dedisoluciónde 0,1Mparaformar .SeñaleelvalordeVparaesteproceso:a)100mLb)50mLc)200mLd)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses:

2AgNO (aq)+Na S(aq)2NaNO (aq)+Ag S(s)

ElnúmerodemmolesdeNa Ses:

Page 259: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 255

100mLNa S0,1M0,1mmolNa S1mLNa S0,1M

=10mmolNa S

RelacionandoNa SconAgNO es:

10mmolNa S2mmolAgNO1mmolNa S

1mLAgNO 0,1M0,1mmolAgNO

=200mL 0,1M

Larespuestacorrectaeslac.

4.131.Cuandosemezclaunadisolucióndeclorurodesodioconotradenitratodeplata:a)Apareceunprecipitadoblanco.b)Sedesprendeungasverdosomuyirritante.c)Ladisolucióntomauncolorrojopúrpura.d)Elvasosecalientamucho.

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es:

NaCl(aq)+AgNO (aq)AgCl(s)+NaNO (aq)

ComoseobservaenestareacciónseformaunprecipitadodecolorblancodeAgCl.

Larespuestacorrectaeslaa.

4.132.Si semezclaunvolumendedisolución0,2molardeácidoclorhídricoconelmismovolumendedisolución0,2Mdehidróxidodesodio,ladisoluciónresultantees:a)0,2molarenclorurodesodiob)0,1molarenácidoclorhídricoc)0,1molarenhidróxidodesodiod)0,0000001molaren +.

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)

Comosehacenreaccionarvolúmenesigualesdedisolucionesdelamismaconcentraciónycomolaestequiometríaes1:1,setratadecantidadesestequiométricasy losreactivosseconsumencompletamente.

Elnúmerodemolesdeproductoformadoseráelmismoqueeldelosreactivos,perocomoel volumen final de disolución es el doble, la concentración de la disolución de NaClformadoserálamitad,enestecaso0,1M.

Ningunadelasrespuestasdadasescorrecta.

4.133.Semezclalamismacantidaddemasadeyodoydecinc,reaccionandoambosparadaryodurodecinc.Elexcesodecincserá:a)61%b)74,2%c)25,7%d)39%(Masasatómicas:I=127;Zn=65,4)

(O.Q.L.Madrid2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreI yZnes:

Page 260: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 256

I (s)+Zn(s)ZnI (s)

Partiendode100gdecadaelemento:

100gI1molI254gI

1molZn1molI

65,4gZn1molZn

=25,7gZn

LacantidaddeZnenexcesoes:

100gZn inicial –25,7gZn reaccionado =74,2gZn exceso

Comosehapartidode100gdeZn,lacantidadenexcesocoincideconelporcentaje.

Larespuestacorrectaeslab.

4.134.El que losastronautasexhalanalrespirarseextraede laatmósferade lanaveespacialporreacciónconKOHsegúnelproceso:

+2KOH + ¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH?a)0,393kgb)0,786kgc)0,636kgd)0,500kg(Masasatómicas:C=12;O=16;K=39,1;H=1)

(O.Q.L.Madrid2009)

RelacionandoCO conKOH:

1kgKOH103gKOH1kgKOH

1molKOH56,1gKOH

1molCO2molKOH

44gCO1molCO

1kgCO

103gCO=0,392kg

Larespuestacorrectaeslaa.

4.135.Lareacciónentreelácidonítricoylaplatametálicaes:a)Transferenciaprotónicab)Transferenciaelectrónicac)Hidrólisisd)Precipitación

(O.Q.L.Madrid2009)

En la reacción entre un ácido, HNO , y unmetal, Ag, siempre se forma la sal de ambassustancias,AgNO .Comoseobserva:

AgAg +e (oxidación)

Setratadeunatransferenciaelectrónica.

Larespuestacorrectaeslab.

4.136. Unamuestra de 0,243 g demagnesio reacciona con 0,250 g de nitrógeno dandonitruro demagnesio.Después de la reacción quedan 0,159 g de nitrógeno, ¿quémasa denitrurodemagnesiodehaformado?a)0,402gb)0,334gc)0,091gd)0,652g

(O.Q.L.CastillayLeón2009)

Page 261: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 257

Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa:

m inicial + mN(inicial –mN sobrante =mnitrurodemagnesio formado

Sustituyendo:

m formado =0,243g+ 0,250g–0,159g =0,334g

Larespuestacorrectaeslab.

4.137.En lapruebadeunmotor, la combustiónde1L (690 g)deoctano endeterminadascondiciones,produce1,5kgdedióxidode carbono. ¿Cuál es el rendimientoporcentualde lareacción?a)35,2%b)65,5%c)94,0%d)69,0%e)70,4%(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.N.Sevilla2010)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:

2C H (g)+25O (g)16CO (g)+18H O(l)

LamasadeCO quesedebeobteneres:

690gC8H181molC8H18114gC8H18

16molCO2molC8H18

44gCO1molCO

=2131gCO

Elrendimientodelprocesoes:

η=1500gCO real2131gCO teorico

100=70,4%

Larespuestacorrectaeslae.

4.138.Sehacereaccionaruntrozodetizacon6,5gdeHCl(aq)diluidoyseproducen2,3gde (g).Sabiendoqueel eselúnicocomponentede la tizaquereaccionaconelHCl,

¿cuáleselporcentajeenmasade quecontienelatiza?a)15,6%b)80,4%c)40,2%d)31,1%e)62,2%(Masasatómicas:C=12;Ca=40;O=16)

(O.Q.N.Sevilla2010)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l)

LamasadeCaCO quecontienelatizaes:

2,3gCO21molCO244gCO2

1molCaCO1molCO2

100gCaCO1molCaCO

=5,23gCaCO

Expresadoenformadeporcentaje:

Page 262: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 258

5,23gCaCO6,5gtiza

100=80,4%

Larespuestacorrectaeslab.

4.139.Elsulfatodesodioseobtieneporreacciónentre:a) (s)yNaBr(aq)b) (l)yNaCl(s)c) (s)y (l)d) (g)yNaOH(s)

(O.Q.L.Murcia2010)

Setratadeunareaccióndedesplazamientoyaqueelácidomásfuerte,H2SO4,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentre yNaCles:

H SO (l)+2NaCl(s)Na SO (aq)+2HCl(g)

Larespuestacorrectaeslab.

4.140.Sisecalcina1,6gdeunamezcladecloratodepotasioycloratodesodio,quedaunresiduosólidodeclorurodepotasioyclorurodesodiode0,923g.¿Cuáleselporcentajedecloratodepotasiodelamuestrainicial?a)75%b)25%c)45%d)20%(Masasatómicas:Cl=35,5;O=16;K=39,1;Na=23)

(O.Q.L.Madrid2010)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesaladescomposicióntérmicadelassalesson:

2KClO (s)2KCl(s)+3O (g)

2NaClO (s)2NaCl(s)+3O (g)

Llamandoxeya lasmasasdeKClO yNaClO ,respectivamente,sepuedenplantear lassiguientesecuaciones:

xgKClO +ygNaClO =1,6gmezcla

xgKClO1molKClO122,6gKClO

1molKCl1molKClO

74,6gKCl1molKCl

+

+ygNaClO1molNaClO106,5gNaClO

1molNaCl1molNaClO

58,5gNaCl1molNaCl

=0,923gresiduo

Resolviendoelsistemaformadoporestasecuacionesseobtiene:

x=0,72gKClO

Elporcentajeenmasaenlamezclaes:

0,72gKClO 1,6gmezcla

100=45%

Larespuestacorrectaeslac.

Page 263: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 259

4.141.¿Cuál lassiguientesreaccionesquímicasnorepresentaunpeligropara laatmósferaterrestre?a)2Fe+3/2 (s)b)C+ (g)c)C+½ CO(g)d)2 + 2 (g)

(O.Q.L.Madrid2010)

a)Verdadero.Seformaunsólidoquenopuedecontaminarlaatmósfera.

b)Falso.SeformaCO (g)quecontribuyealefectoinvernadero.

c)Falso.SeformaCO(g)queestóxico.

d)Falso.SeformaH O(g)quecontribuyealefectoinvernadero.

Larespuestacorrectaeslaa.

4.142. Una muestra de 0,738 g del sulfato reacciona con en exceso,produciendo1,511gde .¿CuáleslamasaatómicaM?a)26,94g/molb)269,4g/molc)17,83g/mold)21,01g/mol(Datos.Masasatómicasrelativas:Ba=137,3;S=32;O=16)

(O.Q.L.Madrid2010)

RelacionandoBaSO conM SO :

1,511gBaSO1molBaSO233,3gBaSO

1molM SO3molBaSO

(3·96+2x)gM SO

1molM SO=0,738gM SO

Seobtiene,x=26,92g.

Larespuestacorrectaeslab.

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastellón2008).

4.143.Cuandosehacenreaccionar10gdedihidrógenoy10gdedioxígenoseobtienen:a)Unmoldeaguab)20gdeaguac)30gdeaguad)3,76·10 moléculasdeagua(Masasatómicas:H=1;O=16)

(O.Q.L.Asturias2010)

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:

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

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

10gH1molH2gH

=5,0molH

10gO1molO32gO

=0,31molO

5,0molH0,31molO

=16

Page 264: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 260

Como la relaciónmolar esmayor que2 quiere decir que sobraH , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:

0,31molO2molH O1molO

=0,62molH O

0,62molH O18gH O1molH O

=11,2gH O

0,62molH O6,022·10 moleculasH O

0,62molH O=3,76· moléculas

Larespuestacorrectaeslad.

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997,Baleares2007yMadrid2010).

4.144.Paralareacción:

2X+3Y3Zlacombinaciónde2,00molesdeXcon2,00molesdeYproduce1,75molesdeZ.¿Cuáleselrendimientodeestareacciónen%?a)43,8%b)58,3%c)66,7%d)87,5%

(O.Q.L.LaRioja2010)

Larelaciónmolares:

2,00molY2,00molX

=1

Como la relaciónmolar esmenor que 1,5 quiere decir que sobra X, por lo queYeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeZformada:

2,00molY3molZ3molY

=2,00molZ

Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:

η=1,75molZ real2,00molZ teorico

100=87,5%

Larespuestacorrectaeslad.

4.145. ¿Cuántosmoles de (g) se producen por descomposición de 245 g de clorato depotasio?

2 (s)2KCl(s)+3 (g)a)1,50b)2,00c)2,50d)3,00

(Masamolar =122,6g· )(O.Q.L.LaRioja2010)

RelacionandoKClO yO :

245gKClO1molKClO 122,6gKClO

3molO

2molKClO =3,00mol

Page 265: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 261

Larespuestacorrectaeslad.

4.146.Enunareacciónquímica:a)Lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable.b)Elnúmerototaldeátomosdecadaelementovaría.c)Elnúmeroatómicodeloselementosqueintervienenenlareacciónsemodificadurantelamisma.d)Lamasadelassustanciasdependedelmétododepreparación.

(O.Q.L.CastillayLeón2010)

a)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable.

b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.

Larespuestacorrectaeslaa.

4.147.Elhidrógenoyeloxígenoseencuentranformando enlarelaciónenpeso1/8.Sisepreparaunareacciónentre0,18gdehidrógenoy0,18gdeoxígeno:a)Partedeloxígenoquedarásinreaccionar.b)Partedelhidrógenoquedarásinreaccionar.c)Todoelhidrógenoquedarásinreaccionar.d)Todoelhidrógenoreaccionaráconeloxígeno.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

Larelaciónmásicaquesetienees:

0,18gO0,18gH

=1

Como la relaciónmásica es<8quieredecirquesobra , por loqueO es el reactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada.

Larespuestacorrectaeslab.

4.148. Unamuestra de 0,32126 g de ácidomalónico, , requiere 26,21mL de unadisolucióndeNaOH(aq)para llevaracabode formacompleta lasíntesisde y

.¿CuáleslamolaridaddelNaOH(aq)?a)0,2649Mb)3,7512Mc)0,3751Md)2,6490M(Masasatómicas:H=1;O=16;C=12)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreelácidomalónico,ácidodicarboxílico,H C O ,yNaOHes:

H C O (aq)+2NaOH(aq)Na H C O (aq)+2H O(l)

ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar:

0,32126gH C O26,21mLNaOH(aq)

10 mgH C O1gH C O

1mmolH C O104mgH C O

2mmolNaOH1mmolH C O

=0,2375M

Ningunarespuestaescorrecta.

Page 266: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 262

4.149.Dadalaecuación:

2 (s)2KCl(s)+3 (g)Unamuestrade3,00gde sedescomponeyeloxígenoserecogea24,0°Cy0,982atm.¿Quévolumendeoxígenoseobtienesuponiendounrendimientodel100%?a)304mLb)608mLc)911mLd)1820mLe)2240mL

(Datos.R=0,082atm·L· · ;masamolar(g· ): 3=122,6)(O.Q.L.Asturias2011)

ElnúmerodemolesdeO queseobtieneapartirdelsólidoes:

3,00gKClO1molKClO 122,6gKClO

3molO

2molKClO =0,0367molO

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:

V=0,0367mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 24+273 K

0,982atm1000mL

1L=910mL

Larespuestacorrectaeslac.

4.150.Sisemezclan200mLdeunadisolucióndenitratodeplomo(II)0,2Mconotros200mLdeunadisolucióndesulfatodesodio0,3M,seformancomoproductossulfatodeplomo(II)insolubleyotroproductosoluble,nitratodesodio.Laconcentracióndelsulfatodesodioquesobraes:a)0,02Mb)0,05Mc)0,2Md)Nada,estánenlasproporcionesestequiométricasadecuadas.

(O.Q.L.Asturias2011)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentrePb NO yNa SO es:

Pb NO (aq)+Na SO (aq)2NaNO (aq)+PbSO (s)

Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses:

200mLNa SO 0,3M0,3mmolNa SO1mLNa SO 0,3M

=60mmolNa SO

200mLPb NO 0,2M0,2mmolPb NO1mLPb NO 0,2M

=40mmolPb NO

Larelaciónmolares:

60mmolNa SO40mmolPb NO

=1,5

Comolarelaciónmolaresamyorque1quieredecirquesobraNa SO yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNa SO sobrante:

40molPb NO1mmolNa SO1molPb NO

=40mmolNa SO

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ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 263

60mmolNa SO inicial −40Na SO gastado =20Na SO sobrante

Considerandovolúmenesaditivoslaconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:

20mmolNa SO200+200 mLdisolucion

=0,05M

Larespuestacorrectaeslac.

4.151.Siaunadisolucióndesulfatodesodioseleadicionaotradeclorurodebario:a)Sedesprendeungastóxicodecolorverde.b)Sehueleintensamenteaazufre.c)Apareceunprecipitadoblanco.d)Sedesprendemuchocalor.

(O.Q.L.Murcia2011)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBaCl yNa SO es:

BaCl (aq)+Na SO (aq)2NaCl(aq)+BaSO (s)

Setratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadode decolorblanco.

Larespuestacorrectaeslac.

4.152.Aldesmontarelcalentadordeaguaquellevaunalavadorasehaencontradoqueestárecubiertodeunacapablancaquesedesealimpiaryqueestáconstituidaporcarbonatodecalcio.Sepuededecirque:a)Elcolordecarbonatodecalcioesamarillo.b)Laúnicasoluciónserárestregarfuertementeconunestropajo.c)SeconsiguelimpiarsiseintroduceenunadisolucióndeNaOH.d)Convinagreypacienciaseconsigueeliminarlasustancia.

(O.Q.L.Murcia2011)

La ecuaciónquímica ajustada correspondiente a la reacción entre vinagre, acido acético(CH COOH)yCaCO es:

2CH COOH(aq)+CaCO (s)Ca CH COO (aq)+CO (g)+H O(l)

SetratadeunareaccióndeneutralizaciónentreelácidoCH COOHylabaseCaCO quesedisuelveypasaaformarlasalCa CH COO quequedaendisoluciónacuosa.

Larespuestacorrectaeslad.

4.153.Unamuestrade6,25gdecincreaccionacon1,20gdefósforodandofosfurodecinc.Despuésdelareacciónquedan2,46gdecinc,¿quémasadefosfurodecincdehaformado?a)2,50gb)5,00gc)3,33gd)7,50g

(O.Q.L.CastillayLeón2011)

Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa:

m (inicial)+ m (inicial)–m (sobrante) =m (formado)

Sustituyendo:

m (formado)=1,20g+ 6,25g–2,46g =5,00g

Page 268: Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 264

Larespuestacorrectaeslab.

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2009).

4.154.CuandosemezclaKOH(s)con (s)seproduceungas.¿Quégases?:a) b) c)HCld)

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

Se tratadeuna reacciónácido‐basey laecuaciónquímicaajustadacorrespondiente a lamismaes:

KOH(s)+NH Cl(s)NH (g)+KCl(s)+H O(g)

Elgasquesedesprendeesel .

Larespuestacorrectaeslad.

4.155.Delossiguientesmetales¿cuálreaccionarámásviolentamenteconelagua?a)Cab)Kc)Mgd)Na

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

Losmetalesalcalinosyalcalinotérreossonexcelentesreductoresyreaccionanfácilmenteconelagua.

Lareaccióndelosalcalinosesviolenta,sobretodoenelcasodelKqueencontactoconelaguaestallalanzandollamasdecolorvioletaentodaslasdirecciones.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteaestareacciónes:

2K(s)+2H O(l)2KOH(aq)+H (g)

Larespuestacorrectaeslab.