Colegio La Inmaculada

EJERCICIOS DE QUIacuteMICASELECTIVIDAD DE MURCIA

INTRODUCCIOacuteN A LA QUIacuteMICA

1 Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) rarr MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestelab) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150 mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 117 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

2 Calcule la masa de hidroacutexido de sodio del 80 de riqueza necesaria para preparar 250 mL de unadisolucioacuten 025 M en NaOH

3 La glucosa es un azuacutecar de masa molecular 180 que contiene C H y O Calcule la foacutermula molecular de la glucosa si la combustioacuten completa de 18 g de la misma producen 264 g de CO2 y 108 g de H2O 4 Se antildeaden 150 mg de KI a 20 mL de una disolucioacuten de Pb(NO3)2 002 M La reaccioacuten que tiene lugar es Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) 1048650 PbI2(s) + 2 KNO3(aq) Calcule

a) La masa de PbI2 y de KNO3 formada b) La masa que sobra del reactivo que se encuentra en exceso c) Los mL de disolucioacuten 002 M de Pb(NO3)2 necesarios para obtener 300 mg de PbI2 si el rendimiento de la reaccioacuten fuese del 90

5 Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 rarr Cu(NO3)2 + NO + H2Oa) Ajuste la reaccioacutenb) Determine el volumen de HNO3 del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario paraatacar 10 g de cobre

6 Un compuesto orgaacutenico estaacute formado por carbono hidroacutegeno y oxiacutegeno 10 g ocupa 10 L a 333 mm de Hg y 200 ordmC Por combustioacuten del 10 g del compuesto se obtienen 0455 moles de CO2 y0455 moles de agua Calcule la foacutermula empiacuterica y molecular del compuesto

7 El aacutecido ascoacuterbico contiene soacutelo C H y O En la combustioacuten de 1176 g de dicho aacutecido se desprenden 1763 g de CO2 y 0483 g de H2O Calcule

a) La composicioacuten centesimal del aacutecido ascoacuterbicob) Su foacutermula empiacuterica Masas atoacutemicas C= 120 O = 160 H = 10

8 Calcule el volumen de HCl del 36 en peso y densidad 118 g cm3 necesarios para preparar 250 mL de una disolucioacuten 05 M en dicho aacutecido Masas atoacutemicas Cl= 355 H=10

9 Un compuesto orgaacutenico estaacute formado uacutenicamente por carbono hidroacutegeno y azufrea) Determine su foacutermula empiacuterica si cuando se queman 3 g del mismo se obtienen 600 g dedioacutexido de carbono y 246 g de aguab) Establezca su foacutermula molecular si cuando se vaporizan 15 g de dicho compuesto ocupan unvolumen de 113 L medidos a 120 ordmC y 0485 atm Masas atoacutemicas C=12 O=16 S=32 R=0082 atmLmol-1K-1

10 Calcule la masa de NaOH del 93 de pureza necesaria para preparar 250 mL de una disolucioacuten02 M Masas atoacutemicas Na= 23 O = 16

11 Una muestra de 0322 g de un vapor orgaacutenico a 100 degC y 0974 atm ocupa un volumen de 627 mL Un anaacutelisis de dicho vapor da una composicioacuten elemental de C=6543 O=2916 e H=55 iquestCuaacutel es su foacutermula molecular

12 Calcule el volumen de agua que hay que antildeadir a 100 mL de aacutecido sulfuacuterico al 26 en peso y de densidad 119 gmiddotmL-1 para obtener una disolucioacuten 3 N Masas atoacutemicas S=32 O=16 H=1

13 Un compuesto contiene 857 de carbono y 143 de hidroacutegeno y la masa de la moleacutecula del mismo es 42 Calcule la foacutermula del compuesto sabiendo que la masa atoacutemica del carbono

14 Por combustioacuten de 117 g de un hidrocarburo se obtienen 396 g de CO2 y 081 g de H2O Se determinoacute experimentalmente que la masa molecular del hidruro es 78 g Calcule la foacutermula empiacuterica yla molecular

15 Se prepara una disolucioacuten mezclando 549 g de hidroacutexido de potasio con 500 g de H2O liacutequida hasta obtener una disolucioacuten de densidad 109 gcm

a) Calcule la molaridad del hidroacutexido de potasiob) Calcule el volumen de disolucioacuten de hidroacutexido de potasio necesario para preparar 500 mLde disolucioacuten 01 M Suponga que los voluacutemenes son aditivosc) Calcule la molaridad de una disolucioacuten prepara mezclando 50 m L de la disolucioacuten delapartado a) con 40 m L de KOH 082 M y llevando finalmente a 100 m L con agua Supongaque los voluacutemenes son aditivos

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

1 Escribir las configuraciones electroacutenicas e indicar el siacutembolo de los siguientes elementosa) El elemento del grupo 14 de mayor caraacutecter metaacutelico b) El elemento del tercer periodo de mayor radio atoacutemico

2 Los siguientes diagramas muestran representaciones de configuraciones electroacutenicas de elementos neutros

3 Indique cuaacutel es la configuracioacuten de la capa de valencia de los elementos del grupo 16 y explique como variacutea la afinidad electroacutenica en dicho grupo

4 Un aacutetomo tiene 35 electrones 35 protones y 45 neutrones y otro aacutetomo posee 20 electrones 20 protones y 20 neutrones

a) Calcule el nuacutemero atoacutemico y maacutesico de cada uno de ellos b) Justifique cual de los dos es maacutes electronegativo c) Razone la valencia con la que pueden actuar

a) iquestCuaacutel o cuaacuteles son vaacutelidas y cuaacutel o cuaacuteles incorrectas b) De las representaciones vaacutelidas iquestcuaacutel o cuaacuteles representan un estado fundamental y cuaacutel o cuaacuteles un estado excitado Razone la respuesta

5 El tricloruro de foacutesforo es una moleacutecula polar mientras que el tricloruro de boro tiene un momentodipolar nulo

a) Escriba las estructuras de Lewis para ambas moleacuteculas b) Justifique la distinta polaridad que poseen c) Indique la hibridacioacuten del aacutetomo central

6 Para los elementos de nuacutemero atoacutemico 9 10 11 12 y 13 justifique el elemento quea) Corresponde a un gas noble b) Es el maacutes electronegativo c) Es un elemento alcalino d) Presenta valencia 3

7 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento X es 1s22s22p63s23p64s1 Razone si las siguientesafirmaciones son verdaderas o falsas en este uacuteltimo caso transfoacutermela en una afirmacioacuten correcta

a) X pertenece al grupo de los metales alcalinosb) Su valencia maacutes probable seraacute -1c) Si un electroacuten pasara del orbital 4s al 5s se emitiriacutea energiacutea luminosa que dariacutea lugar a unaliacutenea en el espectro de emisioacuten

8 Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmacionesa) Ar y S2- tienen la misma configuracioacuten electroacutenicab) Ar y S2- tienen el mismo nuacutemero de protonesc) Ar tiene mayor energiacutea de ionizacioacuten que S

9 Indique la configuracioacuten electroacutenica del estado fundamental y la posicioacuten en el sistema perioacutedicodel aacutetomo

10 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento A es [Kr]5s2a) Justifique si se trata de un metal o un no metalb) Escriba el conjunto de nuacutemeros cuaacutenticos que describen a los electrones de su uacuteltima capac) Indique razonadamente un elemento que tenga menor energiacutea de ionizacioacuten que A

11 Escriba la configuracioacuten electroacutenica correspondiente al estado fundamental dea) El elemento de nuacutemero atoacutemico 43b) El cuarto gas noblec) El elemento del tercer periodo con mayor radio atoacutemicod) El elemento del grupo 13 de mayor caraacutecter metaacutelicoIndique en cada caso el siacutembolo y el nombre del elemento

12 Razone si las siguientes configuraciones electroacutenicas son posibles en estado fundamental o en un estado excitado

a) 1s22s22p43s1

b) 1s22s22p63s23p1

c) 1s22s22p62d103s2

13 Para dos elementos A y B con nuacutemeros atoacutemicos 12 y 17 respectivamente indiquea) La configuracioacuten electroacutenica de cada uno de ellos

b) El elemento de mayor energiacutea de ionizacioacuten (justifique la respuesta)c) La foacutermula del compuesto que se forma entre ambos elementos y el tipo de enlace que presentan al unirse (justifique la respuesta)

14 a) Escriba la configuracioacuten electroacutenica general de la capa de valencia de los elementos del grupo 16 b) Defina energiacutea de ionizacioacuten y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma c) Defina afinidad electroacutenica y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma

15 a) Defina nuacutemero atoacutemico nuacutemero maacutesico e isoacutetopob) Si y presentan masas atoacutemicas de 60151 y 70160 g y porcentajes de abundancia del 742 y 9258 respectivamente calcule la masa atoacutemica media del litio

16 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5a) iquestSe trata de un metal o un no metal iquestA queacute grupo y periodo de la tabla perioacutedica pertenece y cuaacutel es su siacutembolob) Indique dos elementos que tengan mayor energiacutea de ionizacioacuten que eacutel dentro de su grupoc) Formule un compuesto ioacutenico y otro covalente en los que intervenga este elemento

17 Dado el elemento de Z=22 responda a las siguientes cuestionesa) Escriba su configuracioacuten electroacutenicab) Indique a queacute grupo y periodo pertenecec) iquestCuaacuteles seraacuten los iones maacutes estables de este elemento

18 a) Defina el concepto de energiacutea de ionizacioacuten de un elementob) Indique coacutemo cambia la primera energiacutea de ionizacioacuten de un elemento al bajar en su grupode la Tabla Perioacutedicac) Dados los elementos Cl Ar y K ordeacutenelos de mayor a menor energiacutea de ionizacioacuten

19 Enuncie los postulados del modelo atoacutemico de Bohr y explique la diferencia fundamental entre este modelo y el de Rutherford 20 Enuncie los principios o reglas que controlan el llenado de los niveles de energiacutea atoacutemicos permitidos

21 Justifique los cambios que se producen en el radio atoacutemico al avanzar dentro de un periodo y al aumentar en nuacutemero atoacutemico en un grupo Relacione estos cambios con los que se producen en la energiacutea de ionizacioacuten al movernos de la misma forma

22 a) Escriba las configuraciones electroacutenicas en el estado fundamental de N Br Fe y Fe2+

b) Si arrancamos un electroacuten a cada una de estas especies He Li+ y Be2+ iquestla energiacutea para realizar el proceso seraacute la misma es los tres casos Razone la respuesta

ENLACE QUIacuteMICO

1 Justificar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsasa) Los metales a temperatura ambiente son soacutelidos conductores de la electricidad y generalmente son solubles en agua b) El CsCl es un soacutelido cristalino no conductor de la electricidad c) Los soacutelidos covalentes suelen ser volaacutetiles

2 Explique queacute tipo de enlace se rompe en cada uno de los siguientes procesosa) Fusioacuten del diamanteb) Disolucioacuten de cloruro de sodio en agua

3 Para las especies I2 NaCl H2O y Fea) Razone el tipo de enlace presente en cada casob) Indique el tipo de interaccioacuten que debe romperse al fundir cada una de ellasc) Razone cuaacutel o cuales conduciraacuten la corriente eleacutectrica en estado soacutelido cuaacutelles lo haraacuten en estado fundido y cuaacuteles no la conduciraacuten en ninguacuten caso

4 Para las moleacuteculas H-CHO CH3OH y CH3OCH3

a) Deduzca a partir de sus estructuras de Lewis cual tiene de menor longitud de enlace COb) Justifique si alguna de ellas presenta enlace de hidroacutegeno

5 Con respecto a las siguientes moleacuteculas H2O NH3 y CO2 indiquea) El nuacutemero de pares de electrones sin compartir del aacutetomo centralb) La geometriacutea de cada moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsiones de Pares de Electrones de la Capa de Valenciac) justifique si alguna de ellas es polar

6 Para los soacutelidos CaO CaCl2 y KCla) Ordeacutenelos de mayor a menor punto de fusioacuten Razone la respuestab) Escriba un ciclo de Born-Haber para CaCl2c) A partir de los siguientes datos determine la energiacutea reticular del CaCl2

7 Suponiendo que las siguientes sustancias HCl CH3OH CH4 KCl Na y Si se encuentran a temperatura ambiente escoja entre ellas la maacutes representativa de

a) Un gas que en disolucioacuten acuosa conduce la corriente eleacutectricab) Un soacutelido no conductor que se transforma en conductor al fundirc) Un soacutelido de alta conductividad eleacutectrica que funde alrededor de 100 ordmCd) Un soacutelido covalente de alto punto de fusioacutene) Un gas formado por moleacuteculas tetraeacutedricasf) Un liacutequido con enlaces de hidroacutegeno

8 Para la moleacutecula NF3

a) Represente la estructura de Lewisb) Prediga la geometriacutea de esta moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsioacuten de Pares de Electronesde la Capa de Valenciac) Justifique si la moleacutecula de NF3 es polar o apolar

9 Explique en funcioacuten del tipo de enlace que presentan las siguientes afirmacionesa) El cloruro soacutedico es soluble en aguab) El hierro es conductor de la electricidadc) El metano tiene bajo punto de fusioacuten

10 Defina energiacutea reticular de un compuesto ioacutenico y conecte este concepto con el ciclo de Born-Haber

11 Desarrolle la geometriacutea de las moleacuteculas de BF3 NH3 y CH4 Comente las diferencias si las hay justificando sus afirmaciones

12 Indique los grupos funcionales de los siguientes compuestos orgaacutenicos alcoholes eacuteteresaldehiacutedos cetonas aacutecidos carboxiacutelicos y eacutesteres y escriba las estructuras de Lewis de los mismos

13 De las siguientes moleacuteculas NO C2H4 CO2 N2 Cl4C y SO2 indiquea) En queacute moleacuteculas todos los enlaces son sencillosb) En queacute moleacuteculas existe alguacuten enlace doblec) En queacute moleacutecula existe un nuacutemero impar de electrones

Razone la respuesta utilizando estructuras de Lewis

14 a) Describa la estructura de Lewis de las moleacuteculas de agua y trifluoruro de foacutesforob) iquestCuaacutel de ellas presentaraacute mayor punto de ebullicioacuten Razone la respuestac) Describa la forma de estas moleacuteculas seguacuten la teoriacutea de repulsioacuten entre pares de electrones de valencia y prediga el valor del aacutengulo H-O-H y F-P-F

ENERGIacuteA DE LAS REACCIONES

1 Las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar de CO2 H2O y C3H8 son respectivamente -3935 -2858 y -103852 KJmol-1

a) Escriba la reaccioacuten de combustioacuten del propanob) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanoc) Determine la masa de este gas necesaria para obtener 1000 Kg de oacutexido de calcio por

descomposicioacuten teacutermica de carbonato caacutelcico siCaCO3(s) rarr CaO(s) + CO2(g) ΔH0 = 1781 KJ

Suponga que los calores de reaccioacuten son los mismos que a 25ordmC

2 Para la reaccioacuten quiacutemica A(g) + B(g) rarr AB(g)a) Calcule el intervalo de temperatura en el que la reaccioacuten es espontaacutenea si ΔH = -70 KJ y ΔS

= -140 JK-1

b) Calcule la temperatura a la que se alcanza el equilibrio si ΔH = 70 KJ y ΔS = -140 JK-1

c) iquestQueacute significan los signos ΔH y ΔS

3 Dadas las entalpiacuteas estaacutendar de formacioacuten (a 25 ordmC) del CO2 -3935 KJmol y del SO2 -2961 KJmol y la de combustioacuten CS2(l) + 3O2(g) rarr CO2(g) + 3SO2(g) ΔH0 = -1072 KJ

Calculea) La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del disulfuro de carbono a la temperatura dadab) El calor que a 25 ordmC y en las condiciones estaacutendar de presioacuten debemos aportar para la

siacutentesis de 25 Kg de disulfuro de carbono

4 Considere la formacioacuten de N2O5(g) mediante la reaccioacuten2 NO2(g) + frac12 O2(g)rarr N2O5(g) ΔH0 = - 551 KJ ΔS0 = -227JK-1

Teniendo ademaacutes en cuenta los datos de la tabla adjunta calcule

5 Para la reaccioacuten HNO3(ac) + C(s) rarr CO2(g) + NO2(g) + H2O(l)

A partir de los datos de la tabla adjunta determine si el proceso es espontaacuteneo en condiciones estaacutendar

Sustancia HNO3(ac) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)

ΔH0f (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858

S0 (JK-1mol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6 A partir de los siguientes datos calculeSustancia C3H8 CO2 H2O

ΔH0f (KJmol-1) -1039 -3935 -2858

a) La entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanob) Los Kg de propano necesarios para evaporar 2000L de agua a 100 ordmC si el calor de vaporizacioacuten

del agua a 1 atm y a 100 ordmC es de 405 KJmol-1 Suponer que la densidad del agua es 1 gcm-3c) La masa de CO2 emitida a la atmoacutesfera po la combustioacuten de una tonelada de propano

7 El calor de combustioacuten del aacutecido aceacutetico CH3COOH(l) es -874 KJmol-1 Sabiendo que las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar del CO2(g) y del H2O(l) son respectivamente -3933 y -2856 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del aacutecido aceacuteticob) Determine queacute produciraacute maacutes calor iquestla combustioacuten de 1 Kg de carbono o la de 1 Kg de

aacutecido aceacutetico8 a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano a partir de los siguientes datos

(1) C3H8(g) + 5 O2(g) rarr 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ΔH0 = -22199 Jk(2) C(grafito) + O2(g) rarr CO2(g) ΔH0 = -3935 Jk(3) H2(g) + 12O2(g) rarr H2O(l) ΔH0 = -2858 Jk

3 C(grafito) + 4 H2(g) rarr C3H8(g) ΔH0 = b) Indique en queacute ley se basa para hacer dicho caacutelculo y defiacutenalac) Justifica si la formacioacuten de propano seraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

9 Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinaacutemicos a 298 K justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas

a) ΔH0f de N2O5(g)

b) S0 de N2O5(g)

c) ΔG0 de la reaccioacuten iquestEs espontaacutenea la reaccioacuten en estas condiciones Razone la respuesta

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

10 Calcule la masa de NaOH del 93 de pureza necesaria para preparar 250 mL de una disolucioacuten02 M Masas atoacutemicas Na= 23 O = 16

11 Una muestra de 0322 g de un vapor orgaacutenico a 100 degC y 0974 atm ocupa un volumen de 627 mL Un anaacutelisis de dicho vapor da una composicioacuten elemental de C=6543 O=2916 e H=55 iquestCuaacutel es su foacutermula molecular

12 Calcule el volumen de agua que hay que antildeadir a 100 mL de aacutecido sulfuacuterico al 26 en peso y de densidad 119 gmiddotmL-1 para obtener una disolucioacuten 3 N Masas atoacutemicas S=32 O=16 H=1

13 Un compuesto contiene 857 de carbono y 143 de hidroacutegeno y la masa de la moleacutecula del mismo es 42 Calcule la foacutermula del compuesto sabiendo que la masa atoacutemica del carbono

14 Por combustioacuten de 117 g de un hidrocarburo se obtienen 396 g de CO2 y 081 g de H2O Se determinoacute experimentalmente que la masa molecular del hidruro es 78 g Calcule la foacutermula empiacuterica yla molecular

15 Se prepara una disolucioacuten mezclando 549 g de hidroacutexido de potasio con 500 g de H2O liacutequida hasta obtener una disolucioacuten de densidad 109 gcm

a) Calcule la molaridad del hidroacutexido de potasiob) Calcule el volumen de disolucioacuten de hidroacutexido de potasio necesario para preparar 500 mLde disolucioacuten 01 M Suponga que los voluacutemenes son aditivosc) Calcule la molaridad de una disolucioacuten prepara mezclando 50 m L de la disolucioacuten delapartado a) con 40 m L de KOH 082 M y llevando finalmente a 100 m L con agua Supongaque los voluacutemenes son aditivos

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

1 Escribir las configuraciones electroacutenicas e indicar el siacutembolo de los siguientes elementosa) El elemento del grupo 14 de mayor caraacutecter metaacutelico b) El elemento del tercer periodo de mayor radio atoacutemico

2 Los siguientes diagramas muestran representaciones de configuraciones electroacutenicas de elementos neutros

3 Indique cuaacutel es la configuracioacuten de la capa de valencia de los elementos del grupo 16 y explique como variacutea la afinidad electroacutenica en dicho grupo

4 Un aacutetomo tiene 35 electrones 35 protones y 45 neutrones y otro aacutetomo posee 20 electrones 20 protones y 20 neutrones

a) Calcule el nuacutemero atoacutemico y maacutesico de cada uno de ellos b) Justifique cual de los dos es maacutes electronegativo c) Razone la valencia con la que pueden actuar

a) iquestCuaacutel o cuaacuteles son vaacutelidas y cuaacutel o cuaacuteles incorrectas b) De las representaciones vaacutelidas iquestcuaacutel o cuaacuteles representan un estado fundamental y cuaacutel o cuaacuteles un estado excitado Razone la respuesta

5 El tricloruro de foacutesforo es una moleacutecula polar mientras que el tricloruro de boro tiene un momentodipolar nulo

a) Escriba las estructuras de Lewis para ambas moleacuteculas b) Justifique la distinta polaridad que poseen c) Indique la hibridacioacuten del aacutetomo central

6 Para los elementos de nuacutemero atoacutemico 9 10 11 12 y 13 justifique el elemento quea) Corresponde a un gas noble b) Es el maacutes electronegativo c) Es un elemento alcalino d) Presenta valencia 3

7 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento X es 1s22s22p63s23p64s1 Razone si las siguientesafirmaciones son verdaderas o falsas en este uacuteltimo caso transfoacutermela en una afirmacioacuten correcta

a) X pertenece al grupo de los metales alcalinosb) Su valencia maacutes probable seraacute -1c) Si un electroacuten pasara del orbital 4s al 5s se emitiriacutea energiacutea luminosa que dariacutea lugar a unaliacutenea en el espectro de emisioacuten

8 Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmacionesa) Ar y S2- tienen la misma configuracioacuten electroacutenicab) Ar y S2- tienen el mismo nuacutemero de protonesc) Ar tiene mayor energiacutea de ionizacioacuten que S

9 Indique la configuracioacuten electroacutenica del estado fundamental y la posicioacuten en el sistema perioacutedicodel aacutetomo

10 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento A es [Kr]5s2a) Justifique si se trata de un metal o un no metalb) Escriba el conjunto de nuacutemeros cuaacutenticos que describen a los electrones de su uacuteltima capac) Indique razonadamente un elemento que tenga menor energiacutea de ionizacioacuten que A

11 Escriba la configuracioacuten electroacutenica correspondiente al estado fundamental dea) El elemento de nuacutemero atoacutemico 43b) El cuarto gas noblec) El elemento del tercer periodo con mayor radio atoacutemicod) El elemento del grupo 13 de mayor caraacutecter metaacutelicoIndique en cada caso el siacutembolo y el nombre del elemento

12 Razone si las siguientes configuraciones electroacutenicas son posibles en estado fundamental o en un estado excitado

a) 1s22s22p43s1

b) 1s22s22p63s23p1

c) 1s22s22p62d103s2

13 Para dos elementos A y B con nuacutemeros atoacutemicos 12 y 17 respectivamente indiquea) La configuracioacuten electroacutenica de cada uno de ellos

b) El elemento de mayor energiacutea de ionizacioacuten (justifique la respuesta)c) La foacutermula del compuesto que se forma entre ambos elementos y el tipo de enlace que presentan al unirse (justifique la respuesta)

14 a) Escriba la configuracioacuten electroacutenica general de la capa de valencia de los elementos del grupo 16 b) Defina energiacutea de ionizacioacuten y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma c) Defina afinidad electroacutenica y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma

15 a) Defina nuacutemero atoacutemico nuacutemero maacutesico e isoacutetopob) Si y presentan masas atoacutemicas de 60151 y 70160 g y porcentajes de abundancia del 742 y 9258 respectivamente calcule la masa atoacutemica media del litio

16 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5a) iquestSe trata de un metal o un no metal iquestA queacute grupo y periodo de la tabla perioacutedica pertenece y cuaacutel es su siacutembolob) Indique dos elementos que tengan mayor energiacutea de ionizacioacuten que eacutel dentro de su grupoc) Formule un compuesto ioacutenico y otro covalente en los que intervenga este elemento

17 Dado el elemento de Z=22 responda a las siguientes cuestionesa) Escriba su configuracioacuten electroacutenicab) Indique a queacute grupo y periodo pertenecec) iquestCuaacuteles seraacuten los iones maacutes estables de este elemento

18 a) Defina el concepto de energiacutea de ionizacioacuten de un elementob) Indique coacutemo cambia la primera energiacutea de ionizacioacuten de un elemento al bajar en su grupode la Tabla Perioacutedicac) Dados los elementos Cl Ar y K ordeacutenelos de mayor a menor energiacutea de ionizacioacuten

19 Enuncie los postulados del modelo atoacutemico de Bohr y explique la diferencia fundamental entre este modelo y el de Rutherford 20 Enuncie los principios o reglas que controlan el llenado de los niveles de energiacutea atoacutemicos permitidos

21 Justifique los cambios que se producen en el radio atoacutemico al avanzar dentro de un periodo y al aumentar en nuacutemero atoacutemico en un grupo Relacione estos cambios con los que se producen en la energiacutea de ionizacioacuten al movernos de la misma forma

22 a) Escriba las configuraciones electroacutenicas en el estado fundamental de N Br Fe y Fe2+

b) Si arrancamos un electroacuten a cada una de estas especies He Li+ y Be2+ iquestla energiacutea para realizar el proceso seraacute la misma es los tres casos Razone la respuesta

ENLACE QUIacuteMICO

1 Justificar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsasa) Los metales a temperatura ambiente son soacutelidos conductores de la electricidad y generalmente son solubles en agua b) El CsCl es un soacutelido cristalino no conductor de la electricidad c) Los soacutelidos covalentes suelen ser volaacutetiles

2 Explique queacute tipo de enlace se rompe en cada uno de los siguientes procesosa) Fusioacuten del diamanteb) Disolucioacuten de cloruro de sodio en agua

3 Para las especies I2 NaCl H2O y Fea) Razone el tipo de enlace presente en cada casob) Indique el tipo de interaccioacuten que debe romperse al fundir cada una de ellasc) Razone cuaacutel o cuales conduciraacuten la corriente eleacutectrica en estado soacutelido cuaacutelles lo haraacuten en estado fundido y cuaacuteles no la conduciraacuten en ninguacuten caso

4 Para las moleacuteculas H-CHO CH3OH y CH3OCH3

a) Deduzca a partir de sus estructuras de Lewis cual tiene de menor longitud de enlace COb) Justifique si alguna de ellas presenta enlace de hidroacutegeno

5 Con respecto a las siguientes moleacuteculas H2O NH3 y CO2 indiquea) El nuacutemero de pares de electrones sin compartir del aacutetomo centralb) La geometriacutea de cada moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsiones de Pares de Electrones de la Capa de Valenciac) justifique si alguna de ellas es polar

6 Para los soacutelidos CaO CaCl2 y KCla) Ordeacutenelos de mayor a menor punto de fusioacuten Razone la respuestab) Escriba un ciclo de Born-Haber para CaCl2c) A partir de los siguientes datos determine la energiacutea reticular del CaCl2

7 Suponiendo que las siguientes sustancias HCl CH3OH CH4 KCl Na y Si se encuentran a temperatura ambiente escoja entre ellas la maacutes representativa de

a) Un gas que en disolucioacuten acuosa conduce la corriente eleacutectricab) Un soacutelido no conductor que se transforma en conductor al fundirc) Un soacutelido de alta conductividad eleacutectrica que funde alrededor de 100 ordmCd) Un soacutelido covalente de alto punto de fusioacutene) Un gas formado por moleacuteculas tetraeacutedricasf) Un liacutequido con enlaces de hidroacutegeno

8 Para la moleacutecula NF3

a) Represente la estructura de Lewisb) Prediga la geometriacutea de esta moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsioacuten de Pares de Electronesde la Capa de Valenciac) Justifique si la moleacutecula de NF3 es polar o apolar

9 Explique en funcioacuten del tipo de enlace que presentan las siguientes afirmacionesa) El cloruro soacutedico es soluble en aguab) El hierro es conductor de la electricidadc) El metano tiene bajo punto de fusioacuten

10 Defina energiacutea reticular de un compuesto ioacutenico y conecte este concepto con el ciclo de Born-Haber

11 Desarrolle la geometriacutea de las moleacuteculas de BF3 NH3 y CH4 Comente las diferencias si las hay justificando sus afirmaciones

12 Indique los grupos funcionales de los siguientes compuestos orgaacutenicos alcoholes eacuteteresaldehiacutedos cetonas aacutecidos carboxiacutelicos y eacutesteres y escriba las estructuras de Lewis de los mismos

13 De las siguientes moleacuteculas NO C2H4 CO2 N2 Cl4C y SO2 indiquea) En queacute moleacuteculas todos los enlaces son sencillosb) En queacute moleacuteculas existe alguacuten enlace doblec) En queacute moleacutecula existe un nuacutemero impar de electrones

Razone la respuesta utilizando estructuras de Lewis

14 a) Describa la estructura de Lewis de las moleacuteculas de agua y trifluoruro de foacutesforob) iquestCuaacutel de ellas presentaraacute mayor punto de ebullicioacuten Razone la respuestac) Describa la forma de estas moleacuteculas seguacuten la teoriacutea de repulsioacuten entre pares de electrones de valencia y prediga el valor del aacutengulo H-O-H y F-P-F

ENERGIacuteA DE LAS REACCIONES

1 Las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar de CO2 H2O y C3H8 son respectivamente -3935 -2858 y -103852 KJmol-1

a) Escriba la reaccioacuten de combustioacuten del propanob) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanoc) Determine la masa de este gas necesaria para obtener 1000 Kg de oacutexido de calcio por

descomposicioacuten teacutermica de carbonato caacutelcico siCaCO3(s) rarr CaO(s) + CO2(g) ΔH0 = 1781 KJ

Suponga que los calores de reaccioacuten son los mismos que a 25ordmC

2 Para la reaccioacuten quiacutemica A(g) + B(g) rarr AB(g)a) Calcule el intervalo de temperatura en el que la reaccioacuten es espontaacutenea si ΔH = -70 KJ y ΔS

= -140 JK-1

b) Calcule la temperatura a la que se alcanza el equilibrio si ΔH = 70 KJ y ΔS = -140 JK-1

c) iquestQueacute significan los signos ΔH y ΔS

3 Dadas las entalpiacuteas estaacutendar de formacioacuten (a 25 ordmC) del CO2 -3935 KJmol y del SO2 -2961 KJmol y la de combustioacuten CS2(l) + 3O2(g) rarr CO2(g) + 3SO2(g) ΔH0 = -1072 KJ

Calculea) La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del disulfuro de carbono a la temperatura dadab) El calor que a 25 ordmC y en las condiciones estaacutendar de presioacuten debemos aportar para la

siacutentesis de 25 Kg de disulfuro de carbono

4 Considere la formacioacuten de N2O5(g) mediante la reaccioacuten2 NO2(g) + frac12 O2(g)rarr N2O5(g) ΔH0 = - 551 KJ ΔS0 = -227JK-1

Teniendo ademaacutes en cuenta los datos de la tabla adjunta calcule

5 Para la reaccioacuten HNO3(ac) + C(s) rarr CO2(g) + NO2(g) + H2O(l)

A partir de los datos de la tabla adjunta determine si el proceso es espontaacuteneo en condiciones estaacutendar

Sustancia HNO3(ac) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)

ΔH0f (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858

S0 (JK-1mol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6 A partir de los siguientes datos calculeSustancia C3H8 CO2 H2O

ΔH0f (KJmol-1) -1039 -3935 -2858

a) La entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanob) Los Kg de propano necesarios para evaporar 2000L de agua a 100 ordmC si el calor de vaporizacioacuten

del agua a 1 atm y a 100 ordmC es de 405 KJmol-1 Suponer que la densidad del agua es 1 gcm-3c) La masa de CO2 emitida a la atmoacutesfera po la combustioacuten de una tonelada de propano

7 El calor de combustioacuten del aacutecido aceacutetico CH3COOH(l) es -874 KJmol-1 Sabiendo que las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar del CO2(g) y del H2O(l) son respectivamente -3933 y -2856 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del aacutecido aceacuteticob) Determine queacute produciraacute maacutes calor iquestla combustioacuten de 1 Kg de carbono o la de 1 Kg de

aacutecido aceacutetico8 a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano a partir de los siguientes datos

(1) C3H8(g) + 5 O2(g) rarr 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ΔH0 = -22199 Jk(2) C(grafito) + O2(g) rarr CO2(g) ΔH0 = -3935 Jk(3) H2(g) + 12O2(g) rarr H2O(l) ΔH0 = -2858 Jk

3 C(grafito) + 4 H2(g) rarr C3H8(g) ΔH0 = b) Indique en queacute ley se basa para hacer dicho caacutelculo y defiacutenalac) Justifica si la formacioacuten de propano seraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

9 Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinaacutemicos a 298 K justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas

a) ΔH0f de N2O5(g)

b) S0 de N2O5(g)

c) ΔG0 de la reaccioacuten iquestEs espontaacutenea la reaccioacuten en estas condiciones Razone la respuesta

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

5 El tricloruro de foacutesforo es una moleacutecula polar mientras que el tricloruro de boro tiene un momentodipolar nulo

a) Escriba las estructuras de Lewis para ambas moleacuteculas b) Justifique la distinta polaridad que poseen c) Indique la hibridacioacuten del aacutetomo central

6 Para los elementos de nuacutemero atoacutemico 9 10 11 12 y 13 justifique el elemento quea) Corresponde a un gas noble b) Es el maacutes electronegativo c) Es un elemento alcalino d) Presenta valencia 3

7 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento X es 1s22s22p63s23p64s1 Razone si las siguientesafirmaciones son verdaderas o falsas en este uacuteltimo caso transfoacutermela en una afirmacioacuten correcta

a) X pertenece al grupo de los metales alcalinosb) Su valencia maacutes probable seraacute -1c) Si un electroacuten pasara del orbital 4s al 5s se emitiriacutea energiacutea luminosa que dariacutea lugar a unaliacutenea en el espectro de emisioacuten

8 Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmacionesa) Ar y S2- tienen la misma configuracioacuten electroacutenicab) Ar y S2- tienen el mismo nuacutemero de protonesc) Ar tiene mayor energiacutea de ionizacioacuten que S

9 Indique la configuracioacuten electroacutenica del estado fundamental y la posicioacuten en el sistema perioacutedicodel aacutetomo

10 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento A es [Kr]5s2a) Justifique si se trata de un metal o un no metalb) Escriba el conjunto de nuacutemeros cuaacutenticos que describen a los electrones de su uacuteltima capac) Indique razonadamente un elemento que tenga menor energiacutea de ionizacioacuten que A

11 Escriba la configuracioacuten electroacutenica correspondiente al estado fundamental dea) El elemento de nuacutemero atoacutemico 43b) El cuarto gas noblec) El elemento del tercer periodo con mayor radio atoacutemicod) El elemento del grupo 13 de mayor caraacutecter metaacutelicoIndique en cada caso el siacutembolo y el nombre del elemento

12 Razone si las siguientes configuraciones electroacutenicas son posibles en estado fundamental o en un estado excitado

a) 1s22s22p43s1

b) 1s22s22p63s23p1

c) 1s22s22p62d103s2

13 Para dos elementos A y B con nuacutemeros atoacutemicos 12 y 17 respectivamente indiquea) La configuracioacuten electroacutenica de cada uno de ellos

b) El elemento de mayor energiacutea de ionizacioacuten (justifique la respuesta)c) La foacutermula del compuesto que se forma entre ambos elementos y el tipo de enlace que presentan al unirse (justifique la respuesta)

14 a) Escriba la configuracioacuten electroacutenica general de la capa de valencia de los elementos del grupo 16 b) Defina energiacutea de ionizacioacuten y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma c) Defina afinidad electroacutenica y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma

15 a) Defina nuacutemero atoacutemico nuacutemero maacutesico e isoacutetopob) Si y presentan masas atoacutemicas de 60151 y 70160 g y porcentajes de abundancia del 742 y 9258 respectivamente calcule la masa atoacutemica media del litio

16 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5a) iquestSe trata de un metal o un no metal iquestA queacute grupo y periodo de la tabla perioacutedica pertenece y cuaacutel es su siacutembolob) Indique dos elementos que tengan mayor energiacutea de ionizacioacuten que eacutel dentro de su grupoc) Formule un compuesto ioacutenico y otro covalente en los que intervenga este elemento

17 Dado el elemento de Z=22 responda a las siguientes cuestionesa) Escriba su configuracioacuten electroacutenicab) Indique a queacute grupo y periodo pertenecec) iquestCuaacuteles seraacuten los iones maacutes estables de este elemento

18 a) Defina el concepto de energiacutea de ionizacioacuten de un elementob) Indique coacutemo cambia la primera energiacutea de ionizacioacuten de un elemento al bajar en su grupode la Tabla Perioacutedicac) Dados los elementos Cl Ar y K ordeacutenelos de mayor a menor energiacutea de ionizacioacuten

19 Enuncie los postulados del modelo atoacutemico de Bohr y explique la diferencia fundamental entre este modelo y el de Rutherford 20 Enuncie los principios o reglas que controlan el llenado de los niveles de energiacutea atoacutemicos permitidos

21 Justifique los cambios que se producen en el radio atoacutemico al avanzar dentro de un periodo y al aumentar en nuacutemero atoacutemico en un grupo Relacione estos cambios con los que se producen en la energiacutea de ionizacioacuten al movernos de la misma forma

22 a) Escriba las configuraciones electroacutenicas en el estado fundamental de N Br Fe y Fe2+

b) Si arrancamos un electroacuten a cada una de estas especies He Li+ y Be2+ iquestla energiacutea para realizar el proceso seraacute la misma es los tres casos Razone la respuesta

ENLACE QUIacuteMICO

1 Justificar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsasa) Los metales a temperatura ambiente son soacutelidos conductores de la electricidad y generalmente son solubles en agua b) El CsCl es un soacutelido cristalino no conductor de la electricidad c) Los soacutelidos covalentes suelen ser volaacutetiles

2 Explique queacute tipo de enlace se rompe en cada uno de los siguientes procesosa) Fusioacuten del diamanteb) Disolucioacuten de cloruro de sodio en agua

3 Para las especies I2 NaCl H2O y Fea) Razone el tipo de enlace presente en cada casob) Indique el tipo de interaccioacuten que debe romperse al fundir cada una de ellasc) Razone cuaacutel o cuales conduciraacuten la corriente eleacutectrica en estado soacutelido cuaacutelles lo haraacuten en estado fundido y cuaacuteles no la conduciraacuten en ninguacuten caso

4 Para las moleacuteculas H-CHO CH3OH y CH3OCH3

a) Deduzca a partir de sus estructuras de Lewis cual tiene de menor longitud de enlace COb) Justifique si alguna de ellas presenta enlace de hidroacutegeno

5 Con respecto a las siguientes moleacuteculas H2O NH3 y CO2 indiquea) El nuacutemero de pares de electrones sin compartir del aacutetomo centralb) La geometriacutea de cada moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsiones de Pares de Electrones de la Capa de Valenciac) justifique si alguna de ellas es polar

6 Para los soacutelidos CaO CaCl2 y KCla) Ordeacutenelos de mayor a menor punto de fusioacuten Razone la respuestab) Escriba un ciclo de Born-Haber para CaCl2c) A partir de los siguientes datos determine la energiacutea reticular del CaCl2

7 Suponiendo que las siguientes sustancias HCl CH3OH CH4 KCl Na y Si se encuentran a temperatura ambiente escoja entre ellas la maacutes representativa de

a) Un gas que en disolucioacuten acuosa conduce la corriente eleacutectricab) Un soacutelido no conductor que se transforma en conductor al fundirc) Un soacutelido de alta conductividad eleacutectrica que funde alrededor de 100 ordmCd) Un soacutelido covalente de alto punto de fusioacutene) Un gas formado por moleacuteculas tetraeacutedricasf) Un liacutequido con enlaces de hidroacutegeno

8 Para la moleacutecula NF3

a) Represente la estructura de Lewisb) Prediga la geometriacutea de esta moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsioacuten de Pares de Electronesde la Capa de Valenciac) Justifique si la moleacutecula de NF3 es polar o apolar

9 Explique en funcioacuten del tipo de enlace que presentan las siguientes afirmacionesa) El cloruro soacutedico es soluble en aguab) El hierro es conductor de la electricidadc) El metano tiene bajo punto de fusioacuten

10 Defina energiacutea reticular de un compuesto ioacutenico y conecte este concepto con el ciclo de Born-Haber

11 Desarrolle la geometriacutea de las moleacuteculas de BF3 NH3 y CH4 Comente las diferencias si las hay justificando sus afirmaciones

12 Indique los grupos funcionales de los siguientes compuestos orgaacutenicos alcoholes eacuteteresaldehiacutedos cetonas aacutecidos carboxiacutelicos y eacutesteres y escriba las estructuras de Lewis de los mismos

13 De las siguientes moleacuteculas NO C2H4 CO2 N2 Cl4C y SO2 indiquea) En queacute moleacuteculas todos los enlaces son sencillosb) En queacute moleacuteculas existe alguacuten enlace doblec) En queacute moleacutecula existe un nuacutemero impar de electrones

Razone la respuesta utilizando estructuras de Lewis

14 a) Describa la estructura de Lewis de las moleacuteculas de agua y trifluoruro de foacutesforob) iquestCuaacutel de ellas presentaraacute mayor punto de ebullicioacuten Razone la respuestac) Describa la forma de estas moleacuteculas seguacuten la teoriacutea de repulsioacuten entre pares de electrones de valencia y prediga el valor del aacutengulo H-O-H y F-P-F

ENERGIacuteA DE LAS REACCIONES

1 Las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar de CO2 H2O y C3H8 son respectivamente -3935 -2858 y -103852 KJmol-1

a) Escriba la reaccioacuten de combustioacuten del propanob) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanoc) Determine la masa de este gas necesaria para obtener 1000 Kg de oacutexido de calcio por

descomposicioacuten teacutermica de carbonato caacutelcico siCaCO3(s) rarr CaO(s) + CO2(g) ΔH0 = 1781 KJ

Suponga que los calores de reaccioacuten son los mismos que a 25ordmC

2 Para la reaccioacuten quiacutemica A(g) + B(g) rarr AB(g)a) Calcule el intervalo de temperatura en el que la reaccioacuten es espontaacutenea si ΔH = -70 KJ y ΔS

= -140 JK-1

b) Calcule la temperatura a la que se alcanza el equilibrio si ΔH = 70 KJ y ΔS = -140 JK-1

c) iquestQueacute significan los signos ΔH y ΔS

3 Dadas las entalpiacuteas estaacutendar de formacioacuten (a 25 ordmC) del CO2 -3935 KJmol y del SO2 -2961 KJmol y la de combustioacuten CS2(l) + 3O2(g) rarr CO2(g) + 3SO2(g) ΔH0 = -1072 KJ

Calculea) La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del disulfuro de carbono a la temperatura dadab) El calor que a 25 ordmC y en las condiciones estaacutendar de presioacuten debemos aportar para la

siacutentesis de 25 Kg de disulfuro de carbono

4 Considere la formacioacuten de N2O5(g) mediante la reaccioacuten2 NO2(g) + frac12 O2(g)rarr N2O5(g) ΔH0 = - 551 KJ ΔS0 = -227JK-1

Teniendo ademaacutes en cuenta los datos de la tabla adjunta calcule

5 Para la reaccioacuten HNO3(ac) + C(s) rarr CO2(g) + NO2(g) + H2O(l)

A partir de los datos de la tabla adjunta determine si el proceso es espontaacuteneo en condiciones estaacutendar

Sustancia HNO3(ac) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)

ΔH0f (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858

S0 (JK-1mol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6 A partir de los siguientes datos calculeSustancia C3H8 CO2 H2O

ΔH0f (KJmol-1) -1039 -3935 -2858

a) La entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanob) Los Kg de propano necesarios para evaporar 2000L de agua a 100 ordmC si el calor de vaporizacioacuten

del agua a 1 atm y a 100 ordmC es de 405 KJmol-1 Suponer que la densidad del agua es 1 gcm-3c) La masa de CO2 emitida a la atmoacutesfera po la combustioacuten de una tonelada de propano

7 El calor de combustioacuten del aacutecido aceacutetico CH3COOH(l) es -874 KJmol-1 Sabiendo que las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar del CO2(g) y del H2O(l) son respectivamente -3933 y -2856 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del aacutecido aceacuteticob) Determine queacute produciraacute maacutes calor iquestla combustioacuten de 1 Kg de carbono o la de 1 Kg de

aacutecido aceacutetico8 a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano a partir de los siguientes datos

(1) C3H8(g) + 5 O2(g) rarr 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ΔH0 = -22199 Jk(2) C(grafito) + O2(g) rarr CO2(g) ΔH0 = -3935 Jk(3) H2(g) + 12O2(g) rarr H2O(l) ΔH0 = -2858 Jk

3 C(grafito) + 4 H2(g) rarr C3H8(g) ΔH0 = b) Indique en queacute ley se basa para hacer dicho caacutelculo y defiacutenalac) Justifica si la formacioacuten de propano seraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

9 Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinaacutemicos a 298 K justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas

a) ΔH0f de N2O5(g)

b) S0 de N2O5(g)

c) ΔG0 de la reaccioacuten iquestEs espontaacutenea la reaccioacuten en estas condiciones Razone la respuesta

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

b) El elemento de mayor energiacutea de ionizacioacuten (justifique la respuesta)c) La foacutermula del compuesto que se forma entre ambos elementos y el tipo de enlace que presentan al unirse (justifique la respuesta)

14 a) Escriba la configuracioacuten electroacutenica general de la capa de valencia de los elementos del grupo 16 b) Defina energiacutea de ionizacioacuten y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma c) Defina afinidad electroacutenica y justifique queacute elemento del grupo 16 presenta mayor valor de la misma

15 a) Defina nuacutemero atoacutemico nuacutemero maacutesico e isoacutetopob) Si y presentan masas atoacutemicas de 60151 y 70160 g y porcentajes de abundancia del 742 y 9258 respectivamente calcule la masa atoacutemica media del litio

16 La configuracioacuten electroacutenica de un elemento es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5a) iquestSe trata de un metal o un no metal iquestA queacute grupo y periodo de la tabla perioacutedica pertenece y cuaacutel es su siacutembolob) Indique dos elementos que tengan mayor energiacutea de ionizacioacuten que eacutel dentro de su grupoc) Formule un compuesto ioacutenico y otro covalente en los que intervenga este elemento

17 Dado el elemento de Z=22 responda a las siguientes cuestionesa) Escriba su configuracioacuten electroacutenicab) Indique a queacute grupo y periodo pertenecec) iquestCuaacuteles seraacuten los iones maacutes estables de este elemento

18 a) Defina el concepto de energiacutea de ionizacioacuten de un elementob) Indique coacutemo cambia la primera energiacutea de ionizacioacuten de un elemento al bajar en su grupode la Tabla Perioacutedicac) Dados los elementos Cl Ar y K ordeacutenelos de mayor a menor energiacutea de ionizacioacuten

19 Enuncie los postulados del modelo atoacutemico de Bohr y explique la diferencia fundamental entre este modelo y el de Rutherford 20 Enuncie los principios o reglas que controlan el llenado de los niveles de energiacutea atoacutemicos permitidos

21 Justifique los cambios que se producen en el radio atoacutemico al avanzar dentro de un periodo y al aumentar en nuacutemero atoacutemico en un grupo Relacione estos cambios con los que se producen en la energiacutea de ionizacioacuten al movernos de la misma forma

22 a) Escriba las configuraciones electroacutenicas en el estado fundamental de N Br Fe y Fe2+

b) Si arrancamos un electroacuten a cada una de estas especies He Li+ y Be2+ iquestla energiacutea para realizar el proceso seraacute la misma es los tres casos Razone la respuesta

ENLACE QUIacuteMICO

1 Justificar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsasa) Los metales a temperatura ambiente son soacutelidos conductores de la electricidad y generalmente son solubles en agua b) El CsCl es un soacutelido cristalino no conductor de la electricidad c) Los soacutelidos covalentes suelen ser volaacutetiles

2 Explique queacute tipo de enlace se rompe en cada uno de los siguientes procesosa) Fusioacuten del diamanteb) Disolucioacuten de cloruro de sodio en agua

3 Para las especies I2 NaCl H2O y Fea) Razone el tipo de enlace presente en cada casob) Indique el tipo de interaccioacuten que debe romperse al fundir cada una de ellasc) Razone cuaacutel o cuales conduciraacuten la corriente eleacutectrica en estado soacutelido cuaacutelles lo haraacuten en estado fundido y cuaacuteles no la conduciraacuten en ninguacuten caso

4 Para las moleacuteculas H-CHO CH3OH y CH3OCH3

a) Deduzca a partir de sus estructuras de Lewis cual tiene de menor longitud de enlace COb) Justifique si alguna de ellas presenta enlace de hidroacutegeno

5 Con respecto a las siguientes moleacuteculas H2O NH3 y CO2 indiquea) El nuacutemero de pares de electrones sin compartir del aacutetomo centralb) La geometriacutea de cada moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsiones de Pares de Electrones de la Capa de Valenciac) justifique si alguna de ellas es polar

6 Para los soacutelidos CaO CaCl2 y KCla) Ordeacutenelos de mayor a menor punto de fusioacuten Razone la respuestab) Escriba un ciclo de Born-Haber para CaCl2c) A partir de los siguientes datos determine la energiacutea reticular del CaCl2

7 Suponiendo que las siguientes sustancias HCl CH3OH CH4 KCl Na y Si se encuentran a temperatura ambiente escoja entre ellas la maacutes representativa de

a) Un gas que en disolucioacuten acuosa conduce la corriente eleacutectricab) Un soacutelido no conductor que se transforma en conductor al fundirc) Un soacutelido de alta conductividad eleacutectrica que funde alrededor de 100 ordmCd) Un soacutelido covalente de alto punto de fusioacutene) Un gas formado por moleacuteculas tetraeacutedricasf) Un liacutequido con enlaces de hidroacutegeno

8 Para la moleacutecula NF3

a) Represente la estructura de Lewisb) Prediga la geometriacutea de esta moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsioacuten de Pares de Electronesde la Capa de Valenciac) Justifique si la moleacutecula de NF3 es polar o apolar

9 Explique en funcioacuten del tipo de enlace que presentan las siguientes afirmacionesa) El cloruro soacutedico es soluble en aguab) El hierro es conductor de la electricidadc) El metano tiene bajo punto de fusioacuten

10 Defina energiacutea reticular de un compuesto ioacutenico y conecte este concepto con el ciclo de Born-Haber

11 Desarrolle la geometriacutea de las moleacuteculas de BF3 NH3 y CH4 Comente las diferencias si las hay justificando sus afirmaciones

12 Indique los grupos funcionales de los siguientes compuestos orgaacutenicos alcoholes eacuteteresaldehiacutedos cetonas aacutecidos carboxiacutelicos y eacutesteres y escriba las estructuras de Lewis de los mismos

13 De las siguientes moleacuteculas NO C2H4 CO2 N2 Cl4C y SO2 indiquea) En queacute moleacuteculas todos los enlaces son sencillosb) En queacute moleacuteculas existe alguacuten enlace doblec) En queacute moleacutecula existe un nuacutemero impar de electrones

Razone la respuesta utilizando estructuras de Lewis

14 a) Describa la estructura de Lewis de las moleacuteculas de agua y trifluoruro de foacutesforob) iquestCuaacutel de ellas presentaraacute mayor punto de ebullicioacuten Razone la respuestac) Describa la forma de estas moleacuteculas seguacuten la teoriacutea de repulsioacuten entre pares de electrones de valencia y prediga el valor del aacutengulo H-O-H y F-P-F

ENERGIacuteA DE LAS REACCIONES

1 Las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar de CO2 H2O y C3H8 son respectivamente -3935 -2858 y -103852 KJmol-1

a) Escriba la reaccioacuten de combustioacuten del propanob) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanoc) Determine la masa de este gas necesaria para obtener 1000 Kg de oacutexido de calcio por

descomposicioacuten teacutermica de carbonato caacutelcico siCaCO3(s) rarr CaO(s) + CO2(g) ΔH0 = 1781 KJ

Suponga que los calores de reaccioacuten son los mismos que a 25ordmC

2 Para la reaccioacuten quiacutemica A(g) + B(g) rarr AB(g)a) Calcule el intervalo de temperatura en el que la reaccioacuten es espontaacutenea si ΔH = -70 KJ y ΔS

= -140 JK-1

b) Calcule la temperatura a la que se alcanza el equilibrio si ΔH = 70 KJ y ΔS = -140 JK-1

c) iquestQueacute significan los signos ΔH y ΔS

3 Dadas las entalpiacuteas estaacutendar de formacioacuten (a 25 ordmC) del CO2 -3935 KJmol y del SO2 -2961 KJmol y la de combustioacuten CS2(l) + 3O2(g) rarr CO2(g) + 3SO2(g) ΔH0 = -1072 KJ

Calculea) La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del disulfuro de carbono a la temperatura dadab) El calor que a 25 ordmC y en las condiciones estaacutendar de presioacuten debemos aportar para la

siacutentesis de 25 Kg de disulfuro de carbono

4 Considere la formacioacuten de N2O5(g) mediante la reaccioacuten2 NO2(g) + frac12 O2(g)rarr N2O5(g) ΔH0 = - 551 KJ ΔS0 = -227JK-1

Teniendo ademaacutes en cuenta los datos de la tabla adjunta calcule

5 Para la reaccioacuten HNO3(ac) + C(s) rarr CO2(g) + NO2(g) + H2O(l)

A partir de los datos de la tabla adjunta determine si el proceso es espontaacuteneo en condiciones estaacutendar

Sustancia HNO3(ac) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)

ΔH0f (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858

S0 (JK-1mol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6 A partir de los siguientes datos calculeSustancia C3H8 CO2 H2O

ΔH0f (KJmol-1) -1039 -3935 -2858

a) La entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanob) Los Kg de propano necesarios para evaporar 2000L de agua a 100 ordmC si el calor de vaporizacioacuten

del agua a 1 atm y a 100 ordmC es de 405 KJmol-1 Suponer que la densidad del agua es 1 gcm-3c) La masa de CO2 emitida a la atmoacutesfera po la combustioacuten de una tonelada de propano

7 El calor de combustioacuten del aacutecido aceacutetico CH3COOH(l) es -874 KJmol-1 Sabiendo que las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar del CO2(g) y del H2O(l) son respectivamente -3933 y -2856 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del aacutecido aceacuteticob) Determine queacute produciraacute maacutes calor iquestla combustioacuten de 1 Kg de carbono o la de 1 Kg de

aacutecido aceacutetico8 a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano a partir de los siguientes datos

(1) C3H8(g) + 5 O2(g) rarr 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ΔH0 = -22199 Jk(2) C(grafito) + O2(g) rarr CO2(g) ΔH0 = -3935 Jk(3) H2(g) + 12O2(g) rarr H2O(l) ΔH0 = -2858 Jk

3 C(grafito) + 4 H2(g) rarr C3H8(g) ΔH0 = b) Indique en queacute ley se basa para hacer dicho caacutelculo y defiacutenalac) Justifica si la formacioacuten de propano seraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

9 Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinaacutemicos a 298 K justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas

a) ΔH0f de N2O5(g)

b) S0 de N2O5(g)

c) ΔG0 de la reaccioacuten iquestEs espontaacutenea la reaccioacuten en estas condiciones Razone la respuesta

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

1 Justificar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsasa) Los metales a temperatura ambiente son soacutelidos conductores de la electricidad y generalmente son solubles en agua b) El CsCl es un soacutelido cristalino no conductor de la electricidad c) Los soacutelidos covalentes suelen ser volaacutetiles

2 Explique queacute tipo de enlace se rompe en cada uno de los siguientes procesosa) Fusioacuten del diamanteb) Disolucioacuten de cloruro de sodio en agua

3 Para las especies I2 NaCl H2O y Fea) Razone el tipo de enlace presente en cada casob) Indique el tipo de interaccioacuten que debe romperse al fundir cada una de ellasc) Razone cuaacutel o cuales conduciraacuten la corriente eleacutectrica en estado soacutelido cuaacutelles lo haraacuten en estado fundido y cuaacuteles no la conduciraacuten en ninguacuten caso

4 Para las moleacuteculas H-CHO CH3OH y CH3OCH3

a) Deduzca a partir de sus estructuras de Lewis cual tiene de menor longitud de enlace COb) Justifique si alguna de ellas presenta enlace de hidroacutegeno

5 Con respecto a las siguientes moleacuteculas H2O NH3 y CO2 indiquea) El nuacutemero de pares de electrones sin compartir del aacutetomo centralb) La geometriacutea de cada moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsiones de Pares de Electrones de la Capa de Valenciac) justifique si alguna de ellas es polar

6 Para los soacutelidos CaO CaCl2 y KCla) Ordeacutenelos de mayor a menor punto de fusioacuten Razone la respuestab) Escriba un ciclo de Born-Haber para CaCl2c) A partir de los siguientes datos determine la energiacutea reticular del CaCl2

7 Suponiendo que las siguientes sustancias HCl CH3OH CH4 KCl Na y Si se encuentran a temperatura ambiente escoja entre ellas la maacutes representativa de

a) Un gas que en disolucioacuten acuosa conduce la corriente eleacutectricab) Un soacutelido no conductor que se transforma en conductor al fundirc) Un soacutelido de alta conductividad eleacutectrica que funde alrededor de 100 ordmCd) Un soacutelido covalente de alto punto de fusioacutene) Un gas formado por moleacuteculas tetraeacutedricasf) Un liacutequido con enlaces de hidroacutegeno

8 Para la moleacutecula NF3

a) Represente la estructura de Lewisb) Prediga la geometriacutea de esta moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsioacuten de Pares de Electronesde la Capa de Valenciac) Justifique si la moleacutecula de NF3 es polar o apolar

9 Explique en funcioacuten del tipo de enlace que presentan las siguientes afirmacionesa) El cloruro soacutedico es soluble en aguab) El hierro es conductor de la electricidadc) El metano tiene bajo punto de fusioacuten

10 Defina energiacutea reticular de un compuesto ioacutenico y conecte este concepto con el ciclo de Born-Haber

11 Desarrolle la geometriacutea de las moleacuteculas de BF3 NH3 y CH4 Comente las diferencias si las hay justificando sus afirmaciones

12 Indique los grupos funcionales de los siguientes compuestos orgaacutenicos alcoholes eacuteteresaldehiacutedos cetonas aacutecidos carboxiacutelicos y eacutesteres y escriba las estructuras de Lewis de los mismos

13 De las siguientes moleacuteculas NO C2H4 CO2 N2 Cl4C y SO2 indiquea) En queacute moleacuteculas todos los enlaces son sencillosb) En queacute moleacuteculas existe alguacuten enlace doblec) En queacute moleacutecula existe un nuacutemero impar de electrones

Razone la respuesta utilizando estructuras de Lewis

14 a) Describa la estructura de Lewis de las moleacuteculas de agua y trifluoruro de foacutesforob) iquestCuaacutel de ellas presentaraacute mayor punto de ebullicioacuten Razone la respuestac) Describa la forma de estas moleacuteculas seguacuten la teoriacutea de repulsioacuten entre pares de electrones de valencia y prediga el valor del aacutengulo H-O-H y F-P-F

ENERGIacuteA DE LAS REACCIONES

1 Las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar de CO2 H2O y C3H8 son respectivamente -3935 -2858 y -103852 KJmol-1

a) Escriba la reaccioacuten de combustioacuten del propanob) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanoc) Determine la masa de este gas necesaria para obtener 1000 Kg de oacutexido de calcio por

descomposicioacuten teacutermica de carbonato caacutelcico siCaCO3(s) rarr CaO(s) + CO2(g) ΔH0 = 1781 KJ

Suponga que los calores de reaccioacuten son los mismos que a 25ordmC

2 Para la reaccioacuten quiacutemica A(g) + B(g) rarr AB(g)a) Calcule el intervalo de temperatura en el que la reaccioacuten es espontaacutenea si ΔH = -70 KJ y ΔS

= -140 JK-1

b) Calcule la temperatura a la que se alcanza el equilibrio si ΔH = 70 KJ y ΔS = -140 JK-1

c) iquestQueacute significan los signos ΔH y ΔS

3 Dadas las entalpiacuteas estaacutendar de formacioacuten (a 25 ordmC) del CO2 -3935 KJmol y del SO2 -2961 KJmol y la de combustioacuten CS2(l) + 3O2(g) rarr CO2(g) + 3SO2(g) ΔH0 = -1072 KJ

Calculea) La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del disulfuro de carbono a la temperatura dadab) El calor que a 25 ordmC y en las condiciones estaacutendar de presioacuten debemos aportar para la

siacutentesis de 25 Kg de disulfuro de carbono

4 Considere la formacioacuten de N2O5(g) mediante la reaccioacuten2 NO2(g) + frac12 O2(g)rarr N2O5(g) ΔH0 = - 551 KJ ΔS0 = -227JK-1

Teniendo ademaacutes en cuenta los datos de la tabla adjunta calcule

5 Para la reaccioacuten HNO3(ac) + C(s) rarr CO2(g) + NO2(g) + H2O(l)

A partir de los datos de la tabla adjunta determine si el proceso es espontaacuteneo en condiciones estaacutendar

Sustancia HNO3(ac) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)

ΔH0f (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858

S0 (JK-1mol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6 A partir de los siguientes datos calculeSustancia C3H8 CO2 H2O

ΔH0f (KJmol-1) -1039 -3935 -2858

a) La entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanob) Los Kg de propano necesarios para evaporar 2000L de agua a 100 ordmC si el calor de vaporizacioacuten

del agua a 1 atm y a 100 ordmC es de 405 KJmol-1 Suponer que la densidad del agua es 1 gcm-3c) La masa de CO2 emitida a la atmoacutesfera po la combustioacuten de una tonelada de propano

7 El calor de combustioacuten del aacutecido aceacutetico CH3COOH(l) es -874 KJmol-1 Sabiendo que las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar del CO2(g) y del H2O(l) son respectivamente -3933 y -2856 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del aacutecido aceacuteticob) Determine queacute produciraacute maacutes calor iquestla combustioacuten de 1 Kg de carbono o la de 1 Kg de

aacutecido aceacutetico8 a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano a partir de los siguientes datos

(1) C3H8(g) + 5 O2(g) rarr 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ΔH0 = -22199 Jk(2) C(grafito) + O2(g) rarr CO2(g) ΔH0 = -3935 Jk(3) H2(g) + 12O2(g) rarr H2O(l) ΔH0 = -2858 Jk

3 C(grafito) + 4 H2(g) rarr C3H8(g) ΔH0 = b) Indique en queacute ley se basa para hacer dicho caacutelculo y defiacutenalac) Justifica si la formacioacuten de propano seraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

9 Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinaacutemicos a 298 K justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas

a) ΔH0f de N2O5(g)

b) S0 de N2O5(g)

c) ΔG0 de la reaccioacuten iquestEs espontaacutenea la reaccioacuten en estas condiciones Razone la respuesta

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

a) Represente la estructura de Lewisb) Prediga la geometriacutea de esta moleacutecula seguacuten la Teoriacutea de Repulsioacuten de Pares de Electronesde la Capa de Valenciac) Justifique si la moleacutecula de NF3 es polar o apolar

9 Explique en funcioacuten del tipo de enlace que presentan las siguientes afirmacionesa) El cloruro soacutedico es soluble en aguab) El hierro es conductor de la electricidadc) El metano tiene bajo punto de fusioacuten

10 Defina energiacutea reticular de un compuesto ioacutenico y conecte este concepto con el ciclo de Born-Haber

11 Desarrolle la geometriacutea de las moleacuteculas de BF3 NH3 y CH4 Comente las diferencias si las hay justificando sus afirmaciones

12 Indique los grupos funcionales de los siguientes compuestos orgaacutenicos alcoholes eacuteteresaldehiacutedos cetonas aacutecidos carboxiacutelicos y eacutesteres y escriba las estructuras de Lewis de los mismos

13 De las siguientes moleacuteculas NO C2H4 CO2 N2 Cl4C y SO2 indiquea) En queacute moleacuteculas todos los enlaces son sencillosb) En queacute moleacuteculas existe alguacuten enlace doblec) En queacute moleacutecula existe un nuacutemero impar de electrones

Razone la respuesta utilizando estructuras de Lewis

14 a) Describa la estructura de Lewis de las moleacuteculas de agua y trifluoruro de foacutesforob) iquestCuaacutel de ellas presentaraacute mayor punto de ebullicioacuten Razone la respuestac) Describa la forma de estas moleacuteculas seguacuten la teoriacutea de repulsioacuten entre pares de electrones de valencia y prediga el valor del aacutengulo H-O-H y F-P-F

ENERGIacuteA DE LAS REACCIONES

1 Las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar de CO2 H2O y C3H8 son respectivamente -3935 -2858 y -103852 KJmol-1

a) Escriba la reaccioacuten de combustioacuten del propanob) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanoc) Determine la masa de este gas necesaria para obtener 1000 Kg de oacutexido de calcio por

descomposicioacuten teacutermica de carbonato caacutelcico siCaCO3(s) rarr CaO(s) + CO2(g) ΔH0 = 1781 KJ

Suponga que los calores de reaccioacuten son los mismos que a 25ordmC

2 Para la reaccioacuten quiacutemica A(g) + B(g) rarr AB(g)a) Calcule el intervalo de temperatura en el que la reaccioacuten es espontaacutenea si ΔH = -70 KJ y ΔS

= -140 JK-1

b) Calcule la temperatura a la que se alcanza el equilibrio si ΔH = 70 KJ y ΔS = -140 JK-1

c) iquestQueacute significan los signos ΔH y ΔS

3 Dadas las entalpiacuteas estaacutendar de formacioacuten (a 25 ordmC) del CO2 -3935 KJmol y del SO2 -2961 KJmol y la de combustioacuten CS2(l) + 3O2(g) rarr CO2(g) + 3SO2(g) ΔH0 = -1072 KJ

Calculea) La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del disulfuro de carbono a la temperatura dadab) El calor que a 25 ordmC y en las condiciones estaacutendar de presioacuten debemos aportar para la

siacutentesis de 25 Kg de disulfuro de carbono

4 Considere la formacioacuten de N2O5(g) mediante la reaccioacuten2 NO2(g) + frac12 O2(g)rarr N2O5(g) ΔH0 = - 551 KJ ΔS0 = -227JK-1

Teniendo ademaacutes en cuenta los datos de la tabla adjunta calcule

5 Para la reaccioacuten HNO3(ac) + C(s) rarr CO2(g) + NO2(g) + H2O(l)

A partir de los datos de la tabla adjunta determine si el proceso es espontaacuteneo en condiciones estaacutendar

Sustancia HNO3(ac) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)

ΔH0f (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858

S0 (JK-1mol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6 A partir de los siguientes datos calculeSustancia C3H8 CO2 H2O

ΔH0f (KJmol-1) -1039 -3935 -2858

a) La entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanob) Los Kg de propano necesarios para evaporar 2000L de agua a 100 ordmC si el calor de vaporizacioacuten

del agua a 1 atm y a 100 ordmC es de 405 KJmol-1 Suponer que la densidad del agua es 1 gcm-3c) La masa de CO2 emitida a la atmoacutesfera po la combustioacuten de una tonelada de propano

7 El calor de combustioacuten del aacutecido aceacutetico CH3COOH(l) es -874 KJmol-1 Sabiendo que las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar del CO2(g) y del H2O(l) son respectivamente -3933 y -2856 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del aacutecido aceacuteticob) Determine queacute produciraacute maacutes calor iquestla combustioacuten de 1 Kg de carbono o la de 1 Kg de

aacutecido aceacutetico8 a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano a partir de los siguientes datos

(1) C3H8(g) + 5 O2(g) rarr 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ΔH0 = -22199 Jk(2) C(grafito) + O2(g) rarr CO2(g) ΔH0 = -3935 Jk(3) H2(g) + 12O2(g) rarr H2O(l) ΔH0 = -2858 Jk

3 C(grafito) + 4 H2(g) rarr C3H8(g) ΔH0 = b) Indique en queacute ley se basa para hacer dicho caacutelculo y defiacutenalac) Justifica si la formacioacuten de propano seraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

9 Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinaacutemicos a 298 K justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas

a) ΔH0f de N2O5(g)

b) S0 de N2O5(g)

c) ΔG0 de la reaccioacuten iquestEs espontaacutenea la reaccioacuten en estas condiciones Razone la respuesta

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

Calculea) La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del disulfuro de carbono a la temperatura dadab) El calor que a 25 ordmC y en las condiciones estaacutendar de presioacuten debemos aportar para la

siacutentesis de 25 Kg de disulfuro de carbono

4 Considere la formacioacuten de N2O5(g) mediante la reaccioacuten2 NO2(g) + frac12 O2(g)rarr N2O5(g) ΔH0 = - 551 KJ ΔS0 = -227JK-1

Teniendo ademaacutes en cuenta los datos de la tabla adjunta calcule

5 Para la reaccioacuten HNO3(ac) + C(s) rarr CO2(g) + NO2(g) + H2O(l)

A partir de los datos de la tabla adjunta determine si el proceso es espontaacuteneo en condiciones estaacutendar

Sustancia HNO3(ac) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)

ΔH0f (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858

S0 (JK-1mol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6 A partir de los siguientes datos calculeSustancia C3H8 CO2 H2O

ΔH0f (KJmol-1) -1039 -3935 -2858

a) La entalpiacutea estaacutendar de combustioacuten del propanob) Los Kg de propano necesarios para evaporar 2000L de agua a 100 ordmC si el calor de vaporizacioacuten

del agua a 1 atm y a 100 ordmC es de 405 KJmol-1 Suponer que la densidad del agua es 1 gcm-3c) La masa de CO2 emitida a la atmoacutesfera po la combustioacuten de una tonelada de propano

7 El calor de combustioacuten del aacutecido aceacutetico CH3COOH(l) es -874 KJmol-1 Sabiendo que las entalpiacuteas de formacioacuten estaacutendar del CO2(g) y del H2O(l) son respectivamente -3933 y -2856 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del aacutecido aceacuteticob) Determine queacute produciraacute maacutes calor iquestla combustioacuten de 1 Kg de carbono o la de 1 Kg de

aacutecido aceacutetico8 a) Calcule la entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano a partir de los siguientes datos

(1) C3H8(g) + 5 O2(g) rarr 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ΔH0 = -22199 Jk(2) C(grafito) + O2(g) rarr CO2(g) ΔH0 = -3935 Jk(3) H2(g) + 12O2(g) rarr H2O(l) ΔH0 = -2858 Jk

3 C(grafito) + 4 H2(g) rarr C3H8(g) ΔH0 = b) Indique en queacute ley se basa para hacer dicho caacutelculo y defiacutenalac) Justifica si la formacioacuten de propano seraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

9 Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinaacutemicos a 298 K justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas

a) ΔH0f de N2O5(g)

b) S0 de N2O5(g)

c) ΔG0 de la reaccioacuten iquestEs espontaacutenea la reaccioacuten en estas condiciones Razone la respuesta

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

a) La formacioacuten de NO a partir de N2 y O2 en condiciones estaacutendar es un proceso endoteacutermicob) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso exoteacutermico c) La oxidacioacuten de NO a NO2 en condiciones estaacutendar es un proceso espontaacuteneo

10 La entalpiacutea estaacutendar de formacioacuten del propano es -1838 KJmol-1 la del CO2(g) -3935 KJmol-1 y la de H2O(l) -2858 KJmol-1 Calcule

a) La entalpiacutea de combustioacuten del propanob) El volumen de aire en condiciones normales que necesitamos para quemar 1 Kg del mismo

(el aire contiene el 21 de O2)c) La masa de propano necesaria para calentar 50 mL de agua de densidad 1 gmL desde 25

ordmC hasta 50 ordmC si la capacidad caloriacutefica del agua es 418 KJKg-1K-1

11 Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquiacutemicas(1) CO(g) + frac12 O2(g) rarr CO2(g) ΔH1 = -2830 KJ(2) CH3OH(g) + 32 O2(g) rarr CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH2 = -7644 KJ(3) H2(g) + frac12 O2(g) rarr H2O(l) ΔH3 = -2858 KJ

a) Calcule la variacioacuten de entalpiacutea de la reaccioacuten de siacutentesis de metanolCO2(g) + 2 H2(g)rarr CH3OH(g)

b) Determine la cantidad de calor puesta en juego en la siacutentesis de 1 Kg de metanol iquestEs un proceso endoteacutermico

c) iquestCuaacutel seraacute el signo de ΔS para la reaccioacuten de siacutentesis de metanol iquestSeraacute espontaacutenea a cualquier temperatura

12 El etano se puede obtener por hidrogenacioacuten de etenoCH2=CH2 (g) + H2(g) rarr CH3-CH3(g) ΔH0= -137 KJmol-1

a) Calcule la entalpiacutea de enlace C=c si las energiacuteas de enlace C-C H-H y C-H son respectivamente 346 391 y 413 KJmol-1

b) Calcule la masa de etano formada a partir de 20 L de C2H4 y 15 L de H2 medidos en condiciones estaacutendar iquestCuaacutel es el calor desprendido

CINEacuteTICA QUIacuteMICA

1 Explique la diferencia entre los siguientes teacuterminosa) Ecuacioacuten de velocidad y constante de velocidadb) Reaccioacuten elemental y mecanismo de reaccioacutenc) Molecularidad y orden de reaccioacuten

2 Para la reaccioacuten quiacutemica en fase gaseosa2 N2O5 rarr 4NO2 + O2

se ha encontrado que la velocidad de reaccioacuten viene dada porv = k[N2 O5]

a) Indique cuaacutel es el significado del siacutembolo lsquokrsquob) Indique razonadamente cuaacutel seriacutea el orden de reaccioacutenc) Explique coacutemo influiraacute la temperatura sobre la velocidad de reaccioacuten

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

3 Razone si son ciertas o falsas las siguientes afirmacionesa) Si una reaccioacuten posee una energiacutea de activacioacuten maacutes pequentildea que otra eacutesta uacuteltima seraacute

siempre maacutes lenta que la primerab) Cuando se antildeade un catalizador a una reaccioacuten la energiacutea de activacioacuten disminuye por lo

tanto aumenta la velocidad de la mismac) Un aumento de la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones endoteacutermicas pero

disminuye la velocidad de las reacciones exoteacutermicas

4 Para la reaccioacuten entre el NO y el H2

2 NO(g) + 2 H2(g) rarr N2 (g) + 2 H2O(l)se ha observado que su ecuacioacuten de velocidad es v = K[NO]2[H2] y el mecanismo propuesto es

2 NO + H2 rarr N2 + H2O2 (lenta)H2O2 + H2 rarr 2 H2O (raacutepida)

a) Justifique si el mecanismo propuesto es coherente con la ecuacioacuten de velocidadb) Indique la molecularidad de la etapa determinante de la velocidadc) Indique el orden de reaccioacuten de la reaccioacuten global

5

6 Teniendo en cuenta la siguiente tabla referente a reacciones del tipo A + B rarr C + D Justifique

EQUILIBRIO QUIacuteMICO

1 A una determinada temperatura en estado gaseoso el cloro reacciona con tricloruro de foacutesforo para formar pentacloruro de foacutesforo Cl2(g) + PCl3(g) PCl5(g) En un recipiente de dos litros una mezcla de las tres especies en equilibrio contiene 132 g de PCl3 568 g de Cl2 y 104 g de PCl5

a) Calcule la constante de equilibrio Kc a este temperaturab) Explique si con estos datos se podriacutea calcular la Kp de este equilibrioc) Calcule la nueva composicioacuten en equilibrio si el volumen se reduce a la mitad

iquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes raacutepidaiquestCuaacutel o cuaacuteles son espontaacuteneasiquestCuaacutel es la reaccioacuten maacutes endoteacutermica

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

2 Suponiendo que se ha alcanzado el equilibrio para el proceso

Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsasa) Al aumentar la presioacuten total disminuye la concentracioacuten de amoniacob) Al aumentar la temperatura aumenta la presioacuten parcial de N2

c) En presencia de un catalizador aumenta la concentracioacuten de NH3

3 La reaccioacuten de descomposicioacuten de 25 g de hidroacutegenocarbonato soacutedico se lleva a cabo a 100 ordmC en un recipiente de 2 L Sabiendo que la constante de equilibrio Kp a esa temperatura 0231 Calcule

a) Las presiones parciales y la presioacuten total en equilibrio de los gases formadosb) La cantidad de hidroacutegenocarbonato que queda sin descomponer

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

4 Una muestra de 653 g de NH4HS se introduce en un recipiente de 4 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo y se descompone a 27 ordmC seguacuten la ecuacioacuten

NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)

Una vez establecido el equilibrio la presioacuten total en el interior del recipiente es de 075 atm Calculea) Las constantes de equilibrio Kc y Kpb) El porcentaje de hidrogenosulfuro de amonio que se ha descompuesto

5 En un recipiente metaacutelico de 5 L y a una temperatura de 250 ordmC hay inicialmente 30 g de PCl5 A esta temperatura el PCl5 se disocia parcialmente seguacuten

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) Cuando se alcanza el equilibrio la presioacuten total es de 208 atm Calcule

a) El grado de disociacioacuten del PCl5 en estas condiciones R = 0082 atmLmol-1K-1

b) Las presiones parciales de cada componentec) La constante de equilibrio Kpd) El valor de ΔG0 R = 831 Jmol-1K-1

6 Se introducen 02 moles de Br2 en un recipiente de 05 L de capacidad a 600 ordmC Una vez establecido el equilibrio Br2(g) 2 Br(g) en estas condiciones el grado de disociacioacuten es 08

b) Calcule Kp y Kcc) Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en equilibriod) Si al aumentar la temperatura aumenta la cantidad de Br(g) indique razonadamente si la

reaccioacuten es endoteacutermica o exoteacutermica Asiacute mismo discuta el efecto que tendriacutea sobre el equilibrio anterior la introduccioacuten de gas argoacuten en el reactor si el volumen se mantiene constante

7 En un depoacutesito de 10 L se introducen 061 moles de CO2 y 039 moles de H2 a 1250 ordmC Una vez alcanzado el equilibrio H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) hay 035 moles de CO2 Calcule

a) El valor de Kp y Kcb) Las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio

8 Para el equilibrio COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) a 250 ordmC el valor de Kc es 137 En un recipiente de 5 L se introducen 2475 g de COCl2 70 g de CO y 2272 g de Cl2 a dicha temperatura

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

a) Demuestre que esta mezcla no se encuentra en equilibrio e indique el sentido en el que se produciraacute la reaccioacuten

b) Determine la composicioacuten de la mezcla una vez alcanzado el equilibrioc) Explique tres formas de disminuir la descomposicioacuten de COCl2

9 El N2O4 descompone a 45 ordmC seguacuten N2O4(g) 2NO2(g) En un recipiente de 1 L de capacidad se introducen 01 mol de N2O4 a dicha temperatura Al alcanzar el equilibrio la presioacuten total es de 318 atmoacutesferas Calcule

a) El grado de disociacioacutenb) El valor de Kcc) La presioacuten parcial ejercida por cada componented) La presioacuten total si junto con los 01 moles de N2O4 introducimos 001 mol de NO2

10 En un recipiente de 1 L de capacidad en el que previamente se ha hecho el vaciacuteo se introduce 1 g de NH4CN Se cierra el recipiente y se calienta a 11 ordmC establecieacutendose el siguiente equilibrio

NH4CN(s) NH3(g) + HCN(g) Si en estas condiciones la presioacuten total es de 03 atm calcule

a) La constante de equilibrio Kp y la concentracioacuten de todas las especies en equilibriob) La constante Kc y el porcentaje de NH4CN que queda sin disociarc) La composicioacuten del equilibrio si en el recipiente se introduce NH4CN en exceso y 001 moles de

NH3

(se considera despreciable el volumen ocupado por el soacutelido)

11 El CO2 reacciona a 337 ordmC con H2S seguacuten CO2(g) + H2S(g) COS(g) + H2O(g) ΔHfo= 122 KJmol-1 En

un reactor de 25 L se introducen 44 g de CO2 y suficiente cantidad de H2S para que una vez alcanzado el equilibrio la presioacuten total sea 10 atm y los moles de agua 001

a) Calcule la composicioacuten de la mezcla en equilibriob) El valor de las constantes Kp y Kcc) Coacutemo afectariacutea a

Kc un aumento de la temperatura suponiendo ΔHfo independiente de la misma

La cantidad de agua la adicioacuten de CO2

La cantidad de COS un aumento de la presioacuten

12 En un recipiente de 5 L se introduce 1 mol de SO2 1 mol de O2 y se calienta a 727 ordmC con lo que se alcanza el equilibrio

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

En estas condiciones los moles de SO2 son 0150 Calculea) La constante Kc para dicho equilibriob) La presioacuten parcial y las fracciones molares de cada componente en equilibrioc) Justifique como conseguir aumentar el rendimiento en SO3 modificando dos magnitudes

distintas13 Considere el siguiente equilibrio CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)

a) iquestCoacutemo le afecta la temperaturab) Si adicionamos CaCO3(s) al sistema iquest se modifica el equilibrioc) iquestY si aumentamos la presioacuten parcial de CO2d) iquestQueacute ocurriraacute si la descomposicioacuten del carbonato caacutelcico se realiza en un recipiente abiertoRazone las respuestas

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

14 Los productos de solubilidad de AgCl y Ag2CrO4 son 1610-10 y 1910-12 respectivamente iquestCuaacutel de los dos es maacutes soluble

15 La constante de solubilidad del hidroacutexido de magnesio es 310-11 Calculea) La solubilidad de dicha sustanciab) El pH de la disolucioacuten

16 Una disolucioacuten saturada de cloruro de plomo II contiene a 25ordmC una concentracioacuten de Pb2+ de 16102 molL PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)

a) Calcule la concentracioacuten de Cl- de esta disolucioacutenb) Calcule Kps a dicha temperaturac) Razone el aumento o la disminucioacuten de la solubilidad del cloruro de plomo con la adicioacuten de

NaCl

EQUILIBRIOS AacuteCIDO-BASE

1 Para cada uno de los siguientes pares justifique queacute disolucioacuten acuosa 01 M tiene un pH maacutes altoa) NH4Cl y NH3

b) NaCH3COO y NaClc) K2CO3 y Na2CO3

2 En disolucioacuten acuosa el aacutecido benzoico C6H5COOH 005M estaacute ionizado un 349 Calculea) La constante de ionizacioacuten en agua de dicho aacutecidob) El pH de la disolucioacuten que se obtiene al diluir con agua 3 mL del aacutecido 005 M hasta un volumen

de 10 mLc) El volumen de KOH 01 M necesario para neutralizar 20 mL del aacutecido 005 M

3 El pH de una disolucioacuten de amoniacuteaco 001 M es de 1063 Calculea) El valor de Kb

b) El pH de una disolucioacuten que resulta de diluir con agua 20 mL de la disolucioacuten anterior hasta un volumen de 100 mL

4 En disoluciones de la misma concentracioacuten de dos aacutecidos deacutebiles monoproacuteticos HA y HB se comprueba que [A-] es mayor que [B-] Justifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientesa) El aacutecido HA es maacutes fuerte que HBb) El valor de la constante de disociacioacuten del aacutecido HA es menor que el valor de la constante de

disociacioacuten de HBc) El pH de la disolucioacuten del aacutecido HA es mayor que el pH de la disolucioacuten del aacutecido HB

5 Calculea) El pH de una disolucioacuten 002 M de aacutecido niacutetrico y el de una disolucioacuten 005 M de NaOHb) El pH que resulta al mezclar 75 mL de la disolucioacuten del aacutecido con 25 mL de la disolucioacuten de la

base Suponga los voluacutemenes aditivos6 Muchos antiaacutecidos contienen hidroacutexido de aluminio como ingrediente activo

a) Escriba la reaccioacuten ajustada para la reaccioacuten de este con el HCl de los jugos gaacutestricos del estomago

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

b) Determine los gramos de antiaacutecido necesarios para neutralizar 15 L de una disolucioacuten de HCl cuyo pH es 16 si el antiaacutecido contiene un 40 de hidroacutexido de aluminio

7 Se valora una disolucioacuten acuosa de aacutecido aceacutetico con hidroacutexido de sodioa) Calcule la concentracioacuten del aacutecido sabiendo que 25 mL han necesitado 20 mL de NaOH 01 M para

alcanzar el punto de equivalenciab) Razone haciendo uso de los equilibrios que tengan lugar si en dicho punto la disolucioacuten seriacutea

aacutecida baacutesica o neutrac) Calcule el grado de disociacioacuten y el pH de la disolucioacuten original del aacutecidoKa = 1810-5

8 El aacutecido acetilsaliciacutelico HC9H7O7 es un aacutecido deacutebil cuya constante de ionizacioacuten es 310-5 Calculea) Los gramos de dicho aacutecido que hay que disolver en 200 mL de agua para que el pH de la disolucioacuten

sea 3b) Los gramos de NaOH del 92 de riqueza necesarios para neutralizar 250 mL de la disolucioacuten

anteriorc) Justifique (sin hacer caacutelculos numeacutericos pero haciendo uso de los equilibrios necesarios) el pH en el

punto de equivalencia

9 Calculea) El pH de una disolucioacuten 01 M de HCNb) El pH de una disolucioacuten 005 M de Ca(OH)2

c) El volumen de la disolucioacuten b) necesario para neutralizar 30 mL de la disolucioacuten a)Ka(HCN) = 4010-10

10 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Razone si en disolucioacuten acuosa HCO3

- y NH3 seraacuten aacutecidos o basesb) Indique cuaacuteles son las bases conjugadas de H3O+ y HPO4

2-

En todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

11 Se preparan 250 mL de disolucioacuten de un aacutecido monoproacutetico deacutebil HA de masa molar 74 disolviendo en agua 0925 g de este El pH de la disolucioacuten resultante es 6

a) Calcule el grado de disolucioacuten del aacutecido en la disolucioacutenb) Calcule el valor de la constante Kac) iquestDepende el grado de disociacioacuten de la concentracioacuten del aacutecido Razone la respuesta

12 Conteste a las siguientes cuestiones sobre aacutecido-basea) Indique cuaacuteles son los aacutecidos conjugados de HPO4

2- y OH-

b) iquestQueacute efecto produce la adicioacuten de una base a una disolucioacuten acuosa de amoniacoEn todos los casos escribir los equilibrios quiacutemicos que justifiquen su respuesta

13 Calculea) el pH de una disolucioacuten de HCl del 2 de riqueza y 1008 gcm-3 de densidadb) La masa de KOH necesaria para preparar 15 L de una disolucioacuten de pH 1290c) El pH de la disolucioacuten resultante obtenida de mezclar 10 mL de la disolucioacuten a) y 30 mL de la

disolucioacuten b)14 El pH de una disolucioacuten acuosa de hidroacutexido de potasio es 13 Calcule

a) Los gramos de KOH necesarios para preparar 250 mL de disolucioacuten

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

b) El pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 10 mL de la disolucioacuten anterior a 10 mL de H2SO4 1510-1M

c) El volumen de HCl del 8 de riqueza y 1038 de densidad para neutralizar 150 mL de la disolucioacuten de KOH original

15 Determine el pH de la disolucioacuten obtenida al mezclar 15 mL de HCl 10-3 M con 10 mL de NaOH 10-

2 M

16 Calcule el pH de una disolucioacuten preparada al disolver 034 g de NH3 en 200 mL de agua Kb(NH3) = 1810-5

EQUILIBRIOS DE OXIDACIOacuteN REDUCCIOacuteN

1) Dada la siguiente reaccioacuten en disolucioacuten acuosa

KMnO4 + KI + H2SO4 agrave I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule los litros de disolucioacuten 2M de KMnO4 necesario para obtener 1Kg de I2

Masas atoacutemicas I=1269

2) Se tienen dos cubas electroliacuteticas conectadas en serie la primera contiene una disolucioacuten de sulfato de niacutequel (II) y la segunda una disolucioacuten de nitrato de plata Se hace pasar una corriente continuacutea depositaacutendose 0650g de plata Calcule a) Los gramos de niacutequel que se habraacuten depositado en la primera cuba b) La cantidad de corriente que habraacute pasado a traveacutes de las cubas c) El tiempo necesario para la deposicioacuten si por la pila circula una corriente de 25 AMasas atoacutemicas Ag=1079 Ni=587 F=96500C

3) Para la reaccioacuten HNO3(aq) + C(s) agrave CO2(g) + NO2(g) + H2O(l) a)Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) A partir de los datos de la tabla adjunta determina si el proceso es espontaacutenea en condiciones estaacutendar

4)

Dadas las siguientes reacciones en disolucioacuten acuosa Cu + HNO3 agrave Cu(NO3)2 + NO + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Determine el volumen del 68 de riqueza y densidad 14048 gcm3 necesario para atacar 10g de

cobre

5) Dada la siguiente reaccioacuten KMnO4(aq) + SnCl2(aq) + HCl(aq) agrave SnCl4(aq) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)

a) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenb) Calcule el peso equivalente del agente reductor

Sustancia HNO3(aq) C(s) CO2(g) NO2(g) H2O(l)∆Hfordm (KJmol-1) -20736 -3935 3384 -2858Sordm(JKmol-1) 1464 574 21374 24006 6991

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

6) El dicromato potaacutesico reacciona en medio aacutecido con estantildeo seguacuten la siguiente reaccioacutenSn + HCl + K2Cr2O7agrave SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

a) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten (08puntos)b) Determine la masa de CrCl3 y SnCl4 obtenidas a partir de 15g de Sn puro y 45g de K2Cr2O7

c) Determine la riqueza de una aleacioacuten de estantildeo si 1g de la misma necesita 25mL de K2Cr2O7 01M para reaccionar completamente

7) Para la reaccioacuten KMnO4(aq) + HCl(aq) agrave MnCl2(aq) + KCl(aq) + Cl2(g) + H2O(l)a) Ajuacutestela en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten b) Determine el peso equivalente del agente oxidante c) Calcule el volumen de Cl2 a 700 mm de Hg y 30 ordmC que se obtiene al hacer reaccionar 150mL de HCl del 35 de riqueza y densidad 116 gcm3 con la cantidad necesaria de KMnO4

8) Ajuste la siguiente reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacutenNaI(aq) + H2SO4(aq) agrave H2S(g) + I2(s) + Na2SO4(aq) + H2O(l)

9) Para valorar una muestra de nitrito de potasio impuro se disuelve eacutesta en 100 mL de agua se acidula con aacutecido sulfuacuterico y se valora con KMnO4 01M gastaacutendose 5 mL de la misma Sabiendo que el nitrito pasa a nitrato y el permanganato a ioacuten Mn2+ a) Escriba y ajuste por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten la reaccioacuten redox que tiene lugarb) Determine el porcentaje de nitrito de potasio en la muestra inicial si su masa era de 0125 g

10) Dados los potenciales normales de reduccioacuten Eordm(Pb2+Pb)=-013V y Eordm(Zn2+Zn)=-076Va) Escriba las semirreaciones y la reaccioacuten ajustada de la pila que se puede formarb) Calcule la fuerza electromotriz de la misma

11) Dados los potenciales estaacutendar de reduccioacuten Eordm(Fe3+Fe2+)=077V y Eordm(Cr2O72-2Cr3+)=133V

a) Justifique en queacute sentido se produciraacute la reaccioacuten Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O + K2SO4 FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4

b) Indique queacute especie actuacutea como agente oxidante y cuaacutel coacutemo agente reductorc) Ajuste la reaccioacuten en forma molecular por el meacutetodo del ioacuten-electroacuten

12) Considere las siguientes semireaccionesEordm (V)

Ag+(aq) + e- Aq(s) 080Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 034Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) -0137Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) -0440Na+(aq) + e- Na(s) -2713

a) Justifique cuaacutel es el oxidante maacutes fuerteb) Justifique cuaacutel es el reductor maacutes fuertec) Razone en base a los potenciales normales queacute iones pueden ser reducidos por Sn(s)

13) Suponga que construimos una pila basada en los pares Zn2+Zn y Ag+Aga) Escribe la reaccioacuten queacute transcurre espontaacuteneamente y calcule el potencial de la pila

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones

b) Dibuje dicha pila e indique en el esquema el electrodo que actuacutea como aacutenodo y el que lo hace como caacutetodo asiacute como las reacciones que transcurren en cada uno de ellos Eordm(Zn2+Zn)=-076V Eordm(Ag+Ag)=080V

14) Dados los potenciales normales Eordm(Cl2Cl-)=136V Eordm(Br2Br-)=10V y Eordm(I2I-)=053V Prediga queacute sucederiacutea si se antildeade Br2 a una disolucioacuten acuosa de NaI y a otra de NaCl a 25ordmC Escriba la(s) reaccioacuten(es) quiacutemica(s) espontaacutenea(s)

15) Indique razonadamente queacute sucederaacute cuando a una disolucioacuten de FeSO4 le antildeadimos Zn Eordm(Fe2+Fe)=044V Eordm(Zn2+Zn)=-076V

16) Si se construye una pila con los elementos CuCu2+ y AlAl3+ cuyos potenciales estaacutendar de reduccioacuten son 034 y -167V respectivamentea) Escriba las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodosb) Reaccioacuten global en la pilac) Haga un esquema de la pila indicando todos los elementos necesarios para su funcionamientod) iquestEn queacute sentido circularaacuten los electrones