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Pontificia Universidad Católica de Chile Facultad de Química Departamento de Química Orgánica Prof. Mónica Muñoz C. -1- EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS A LA CLASE QUIMICA GENERAL (QIM100-I) GUÍA PARTE 1 1. a) ¿Cuántos gramos de ácido sulfhídrico (H 2 S) hay en 0,4 moles de H 2 S? b) ¿Cuántos moles de H y de S hay en 0,4 moles de H 2 S? c) ¿Cuántos gramos de H y de S hay en 0,4 moles de H 2 S? d) ¿Cuántos átomos de H y de S hay en 0,4 moles de H 2 S? 2. En: i) Cuarzo (SiO 2 ); ii) Azúcar (C 12 H 22 O 11 ); iii) Yeso (CaSO 4 2H 2 O); iv) Calcita (CaCO 3 ). Determinar el número de: a) gramos contenidos en 1 mol b) moléculas contenidas en 1 gramo 3. ¿Cuántos moles hay en: a) 10 g de ácido clorhídrico (HCl) b) 4 g de hidróxido de sodio (NaOH) c) 24,5 g ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) d) 50 g cloruro de calcio (CaCl 2 ) 4. Calcule cada una de las siguientes cantidades: a) La masa de 2,6 x 10 20 moleculas de óxido de calcio b) La masa de 0,74 moles de sulfato de litio c) El número de átomos de O en 9,23 g de salitre, nitrato de potasio. d) El número de moles en 57,9 g de carbonato de cobre I 5. La densidad del agua es 1,0 g/mL a 4ºC ¿Cuántas moléculas están presentes en un vaso (200 mL) de agua a esta temperatura?. 6. Cada tableta de sacarina, C 7 H 5 NO 3 S, edulcorante artificial, pesa aproximadamente 0,3 g. Calcular: a) ¿Cuántos moles de átomos de C, N y S contiene? b) ¿Cuántos moles de sacarina contiene? c) El número de moléculas de sacarina. d) El número de átomos de H y O. 7. Identificar los átomos con las siguientes estructuras electrónicas: 1s 2 , 2s 2 , 2p 1 p 1 p 1 1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 1 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 6 1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 2 3p 6 , 4s 2 3d 1 d 1

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-1-EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS A LA CLASE

QUIMICA GENERAL (QIM100-I)GUÍA PARTE 1

1.a) ¿Cuántos gramos de ácido sulfhídrico (H2S) hay en 0,4 moles de H2S?b) ¿Cuántos moles de H y de S hay en 0,4 moles de H2S?c) ¿Cuántos gramos de H y de S hay en 0,4 moles de H2S?d) ¿Cuántos átomos de H y de S hay en 0,4 moles de H2S?

2. En:i) Cuarzo (SiO2); ii) Azúcar (C12H22O11); iii) Yeso (CaSO4 2H2O); iv)Calcita (CaCO3).Determinar el número de:

a) gramos contenidos en 1 molb) moléculas contenidas en 1 gramo

3. ¿Cuántos moles hay en:a) 10 g de ácido clorhídrico (HCl)b) 4 g de hidróxido de sodio (NaOH)c) 24,5 g ácido sulfúrico (H2SO4)d) 50 g cloruro de calcio (CaCl2)

4. Calcule cada una de las siguientes cantidades:a) La masa de 2,6 x 1020 moleculas de óxido de calciob) La masa de 0,74 moles de sulfato de litioc) El número de átomos de O en 9,23 g de salitre, nitrato de potasio.d) El número de moles en 57,9 g de carbonato de cobre I

5. La densidad del agua es 1,0 g/mL a 4ºC ¿Cuántas moléculas estánpresentes en un vaso (200 mL) de agua a esta temperatura?.

6. Cada tableta de sacarina, C7H5NO3S, edulcorante artificial, pesaaproximadamente 0,3 g. Calcular:

a) ¿Cuántos moles de átomos de C, N y S contiene?b) ¿Cuántos moles de sacarina contiene?c) El número de moléculas de sacarina.d) El número de átomos de H y O.

7. Identificar los átomos con las siguientes estructuras electrónicas:1s2, 2s2, 2p1 p1 p1

1s2, 2s22p6, 3s1

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6

1s2, 2s22p6, 3s23p6, 4s23d1d1

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8. Escribir la configuración electrónica para cada uno de los siguientesátomos de una manera análoga a la del problema anterior: He, Ne, Kr,Cl, Ca, Fe, Al, Gd, Br.

9. Escribir la configuración completa para los átomos cuyo Z es: 7, 24, 50y 92, e ubique estos átomos en el grupo y el período al quepertenecerían.

10. Escriba la configuración electrónica del elemento:a) Cuyos cuatro números cuánticos para su último electrón (electrón

diferenciante) son:a1) n=5 I=0 m=0 s= -1/2a2) n=3 I=2 m= -1 s= +1/2

b) Del grupo V período 6c) F1-; Zn+2; Al+3; S-2

11. Indique los valores de los 4 números cuánticos para el electrón:a) nº 13 en el átomo de Al al estado fundamentalb) nº 15 en el átomo de P al estado fundamentalc) nº 26 en el átomo de Fe al estado fundamentald) nº 36 en el átomo de Kr al estado fundamental

12. Señale los nombres, símbolos y Z para las estructuras electrónicasteóricas de los elementos descritos a continuación:

a) el primero de los elementos con subcapas p completas hasta la mitadb) el 2º de los elemento con subcapas s totalmente completasc) el 1º de los elementos con subcapas f con dos electrones no apareadosd) el 2º de los elementos con subcapas p con solo dos electrones

desapareados

13. Indique en cada uno de los pares siguientes, cuál poseerá mayorpotencial de ionización: Be-Mg; Ne-Na; Te-Sn; Cl-As; N-Al

14. Ordenar los siguientes elementos en orden creciente a suelectronegatividad.

a) Ca,Be,Bab) Ar, S, Clc) Na, Se, Cld) K, As, Cae) N, C, B

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-3-15. Ordenar los siguientes grupos de átomos según su tamaño atómico

creciente:a) Rb, K, Csb) C, O, Bec) Cl, K, Sd) Mg, K, Cae) Sn, Te, Srf) As, P, Sn

16. Para cada uno de los siguientes compuestos: ClF3, NaI, HCl y SiH4,determine:

a) La clase de unión interatómica que existe entre ellos. Si es iónicaseñale el catión y anión y si es dipolar indique el polo positivo ynegativo.

b) Estado de oxidación que corresponde a cada átomoc) La clase de unión intermoleculard) ¿Puede hacerse en cada caso alguna deducción sobre la geometría de

pares de electrones de las moléculas?

17. De los siguientes pares de elementos decidir que tipo de enlaceforman, en el caso que lo hagan:

a) Cloro y Bromob) Sodio y Argonc) Magnesio y Fluord) Selenio y Bromoe) Bario y Nitrógeno

18. Los elementos A,B y C tienen los siguientes números atómicos 7, 15 y33 respectivamente:

a) Escriba las configuraciones electrónicas de c/u de ellosb) Ordene estos elementos en una secuencia creciente de sus

electronegatividadesc) Ordene estos elementos en una secuencia creciente de volúmenes

atómicosd) Indique los valores de los 4 números cuánticos para el electrón nº7 del

elemento Ae) ¿Cuáles serían los posibles estados de oxidación de cada uno de estos

elementos

19. Ordenar los siguientes enlaces en orden creciente de carácter iónico:a) H-F, H-C, H-H, H-Nb) K-F, Al-F, C-F, N-F

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-4-20. Representar las estructuras de Lewis para las siguientes moléculas

covalentes, cada una de las cuales tiene uno o más enlacescovalentes coordinados:a) H3PO4; b) NO2Cl; c) H2SO4; d) NH3BF3; e) HClO4

21. Para cada uno de los siguientes elementos:a) K; b) Te; c) Zn; d) Sc; e) I; prediga la fórmula empírica de loscompuestos que formarán con S2- los iones positivos y con La3+ losiones negativos según sea el caso.

22. Los elementos A,B y C tienen números atómicos Z, Z + 1, y Z + 2respectivamente. C es un metal alcalino. A y C forman un compuesto.

a) ¿Qué clase de enlace predice Ud. en este compuesto?.b) ¿En qué grupo del sistema periódico encontraría Ud. A y B?c) A también forma un compuesto con el elemento X que está justo

encima de A en la tabla períodica. ¿Qué enlace formarán A y X?.Fundamente su respuesta.

23. Clasifique las uniones interatómicas de los siguientes compuestos:a) CaF2; b) Kl; c) CH3CH3; d) H2S; e)N2;f) CuSn; g) SO3

24. Para los siguientes compuestos prediga la geometría de pares deelectrones de los átomos de las moléculas, indicando los ángulos deenlaces correspondientes:a) CH3CHO b) NH2CH2COOH c) AsCl5; d) H2S ye)CH2CHCl

25. Cuáles son los orbitales atómicos correspondientes a los enlacesinteratómicos de las siguientes moléculas e indique el orbital molecularde enlace: SnH4, BCl3, H2N-NH2, H2C=O, H2N-CH3

26. En los siguientes compuestos: BeBr2, BF3, SnI4, TeF4, PbCl2, PCl3.¿Cuál de los siguientes ángulos se forma entre el átomo central y losno centrales?

90º, 107º, 109,5º < 120º, 180º

27. La fórmula molecular de la clorofila es C55H72MgN4O5. Calcular sucomposición porcentual.

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-5-28. Cuando se calienta 9,476 g de bórax, un hidrato de tetraborato sódico

Na2B4O7, se eliminan 4,47 g de agua.

a) Hallar la fórmula molecular del bórax.

b) Calcular el porcentaje de agua en la sal

29. Determinar la composición porcentual de las siguientes gemas:

a) esmeralda: Be3Al2Si6O18

b) turquesa: Al2(OH)3PO4 . H2O

30. El latón es una aleación de estaño, zinc y cobre, cuya composicióncentesimal en masa es: Sn=3,8%; Zn=26,68% y Cu=69,59%. ¿Cuálsería la relación de átomos en el latón?.

31. La hemoglobina, una proteína que se encuentra en los eritrocitostransporta el O2 de los pulmones hasta las celulas de los tejidos. Elhierro (como ión Fe2+) es el 0,33% de la masa de la hemoglobina. Si lamasa molar de la hemoglobina es 6,8 x 104 g/mol. ¿Cuántos iones Fe2+

hay en una molécula?.

32. Determinar la fórmula empírica de los minerales que tienen la siguientecomposición:

a) Na 12,1%; Al 14,19%; Si 22,14%; O 42,09%; H2O 9,48%.b) ZnSO4 56,14%; H2O 43,86%

33. Determinar el poder fertilizante (contenido en N) de:a) Sulfato de amonio (NH4)2SO4b) Urea CO(NH2)2

34. Determinar la composición porcentual de:a) Cromato de plata Ag2CrO4b) Pirfosfato cálcico Ca2P2O7c) Acido acetil salicílico (aspirina) C9H8O4d) Sacarina C7H5NO3S

35. Una muestra de 1,367 g de un compuesto orgánico se quemó encorriente de aire y dió 3,002 g de CO2 y 1,640 g de H2O. Si elcompuesto sólo contenía C,H y O:

a) ¿Cuál es su fórmula empírica?.b) Si su masa molar determinada experimentalmente es 60 g/mol. ¿Cuál

es su fórmula molecular?.

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-6-36. Se masan 2,0 g de un compuesto, componente del smog, que contiene

C,H, N, y O y se combustiona (reacción en exceso de O2). Estareacción produce 1,4520 g de CO2 y 0,4500 g de H2O. Para cuantificarel contenido de N en el compuesto, se hace reaccionar 3,200 g de éste,obteniéndose 0,4500 g de NH3. Determinar la fórmula empírica delcompuesto.

37. El análisis de una muestra de ácido ascórbico (vitamina C) cuya masaes 1,274 g dió la siguiente composición: C 0521 g; H 0,058 g y el restoes oxígeno. Determinar la fórmula molecular de la vitamina C si seconoce que su masa molar es de 176 g/mol.

38. Una muestra de 7,61 g de ácido p-aminobenzoico (compuesto utilizadoen los cosméticos con filtros solares) se quemó en corriente de oxígenoy se obtuvo 17,1 g de CO2, 3,50 g de H2O y 0,777 g de N2. Elcompuesto contiene carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno.

a) ¿Cuántos moles de átomos de carbono, hidrógeno y nitrógeno conteníala muestra?

b) ¿Qué masa de C, H y N contenía la muestra?c) Basado en la masa de la muestra original, ¿qué masa de oxígeno

contenía la muestra?.d) ¿Cuál es la fórmula empírica del ácido p-aminobenzoico?

39. Una muestra de un óxido tiene una masa de 1,60 g se calienta en unacorriente de hidrógeno hasta que es convertido completamente en 1.12g de Fe metálico. ¿Cuál es la fórmula empírica del óxido de Fe?.

40. Calcular la cantidad de manganeso existente en 1 Ton de pirolusitacon un 82% en MnO2.:

41. Calcular la cantidad de CuSO4 . 5H2O que se puede obtener a partir de25 g de una muestra de mineral que contiene 71,9% de Cu2O.

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42. El vidrio común se obtiene fundiendo en hornos una mezcla molida dearena de cuarzo (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y carbonato decalcio (CaCO3) a 1500-1600°C:

Na2CO3

CaCO3

Na2O + CO2 (g)

CaO + CO2 (g)calor

El Na2O y el CaO reaccionan con el SiO2 obteniéndose:

Na2O + CaO + 6SiO2calor Na2O . CaO . 6SiO2

vidrio

Calcular cuantos gramos de SiO2, Na2CO3 y CaCO3 se necesitan paraobtener 1 Kg de vidrio.

43 La ecuación para la reacción de obtención de fósforo en un hornoeléctrico es:

P4CO +CaSiO 3 +C+SiO 2+Ca3 (PO 4 ) 2

Determinar:a) Los coeficientes estequeométricos de la ecuación planteadab) Los gramos de fósforo (P4) obtenidos por cada gramo de Ca3(PO4)2

utilizado.c) Los gramos de SiO2 y C que se necesitan por cada mol de Ca3(PO4)2

utilizado.

44. ¿Qué masa de ácido sulfurico (H2SO4) puede obtenersecomercialmente por reacción de azufre, S, contenido en 2 toneladas depirita (FeS2)?

45. El gas acetileno (C2H2) se prepara por reacción de carburo de calcio(CaC2) con agua (H2O), de acuerdo con la siguiente reacción:

Si 2550 Kg de carburo de calcio se tratan con un exceso de agua seobtienen 867 Kg de acetileno. ¿Cuál será el porcentaje de rendimientode la reacción?.

CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2

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-8-46. En un experimento, un estudiante calienta una mezcla de 5,52 g de

cobre en polvo con 10,1 g de azufre en polvo. La reacción que severifica es:

Cu2S2Cu + Sa) ¿Cuántos gramos de Cu2S se obtienen?b) ¿Cuánto queda sin reaccionar del reactivo que está en exceso?.

47. Una muestra de 10,50 g de una mezcla de carbonato de calcio(CaCO3) y sulfato de calcio se calentó para descomponer el carbonato,de acuerdo a la siguiente ecuación?.

CO2+CaOCaCO3

El CO2 gaseoso escapó y el CaSO4 no se descompone por elcalenamiento. La masa final de la muestra es 7,64 g ¿Qué porcentajede la mezcla original es CaCO3?

48. Un procedimiento para la obtención de cromo, a partir de óxido decromo y aluminio, se llama aluminotermia:

CrxOy + Al Al2Oy + Cr

El óxido de cromo contiene 68,42% de cromo y 31,58% de oxígeno

a) Calcular la fórmula empírica del óxido de cromo e iguale la ecuación.

b) ¿Qué cantidad de Cr se produce a partir de una mezcla que contiene2,7 g de Al y 8,2 g de óxido de cromo.

49. El gas cloro, Cl2, se puede sintetizar en el laboratorio usando lareacción entre ácido clorhídrico y óxido de manganeso IV:

Cuando 0,475 moles de HCl reaccionan con una muestra de 10 g deMnO2 con un 85% de pureza:

a) Cuantos moles de Cl2 se obtienen

b) Calcular la masa de MnCl2 obtenida con un 72,7% de rendimiento

c) ¿Que masa de la muestra de 10 g de MnO2 era impureza?

d) Calcular la masa de reactivo que no reacciona por estar en exceso

HCl(ac) + MnO2(s) MnCl2(ac) + H2O(g) + Cl2(g)

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50. Calcular la densidad aproximada del metano, CH4, a 20°C y 5,0 atm.

51. Una cierta masa gaseosa presenta una densidad de 1,5 g.L-1 a 117°Cy 111 cm Hg. Calcular la masa molar del gas.

52. Un gas seco ocupaba 127 mL en C.N. Si se recogiese esta mismamasa de gas sobre agua a 23°C y a una presión total de 99,3 KPa.¿Qué volumen ocuparía?. La presión de vapor del agua a 23°C es 21torr.

53. El cianógeno, C2N2 es un gas venenoso altamente inflamable. Puedeser preparado mediante una reacción entre HCN (g) y NO2 (g). Losproductos de la reacción son C2N2 (g) NO (g) y H2O (g). (a) Escriba laecuación química para la reacción. (b) ¿Cuántos mililitros de HCN (g)y de NO2 (g) ambos en C.N., se requieren para obtener 6,5 gs deC2N2?. (c) ¿Cuántos mililitros de NO (g) también en C.N., produce lareacción?.

54. El gas propano (C3H8) constituye el 90% del gas licuado de petróleoque se utiliza en las cocinas domésticas. Se quema con oxígeno puropara producir dióxido de carbono y vapor de agua debido a la alta T°de la llama. Calcule el volúmen de CO2 liberado en condicionesnormales en la combustión de 5 Kg de propano.

C3H8(g) + 5 O2 3 CO2(g) + 4 H2O(g)

Calcular la densidad del amoníaco (NH3) a 725 mm Hg y 55°C.

55. Calcular la masa molar de un compuesto cuya densidad es de 7,71 g/La 36°C y 2,88 atm.

56. Una botella de vidrio, que puede soportar una presión de 2 atm, tieneuna capacidad de 5L, se llena de gas a 25°C y 608 mm Hg. Calculehasta qué temperatura se puede calentar el gas sin que se rompa labotella.

57. Calcular la variación de volumen que experimenta una burbuja de 2,1ml que se eleva desde el fondo de un lago, donde la temperatura y lapresión son de -8°C y 6,4 atm, hasta la superficie donde la temperaturaes de 25°C y la presión de 1 atm.

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-10-58. El hielo seco es CO2 sólido. Una muestra de 0,05 g de hielo seco se

coloca en un recipiente vacío de 4,6 L.

Calcule la presión dentro del recipiente después de que todo el hieloseco se ha convertido en CO2 gaseoso a 30°C.

59. La combustión de una cerilla de fósforo involucra además la oxidacióndel P4S3 en P4O10 y SO2 (gas)

P4S3+ 8O2 P4O10 + 3SO2

Calcular qué volumen de SO2 se puede preparar a 20°C y 772 mm Hga partir de 0,157 g de P4S3

60. ¿Qué masa de KClO3 se necesitan para preparar 18 litros de oxígenoque se recogen sobre agua a 22°C y 760 mm Hg?. Presión de vapordel agua a 22°C = 19,8 mm Hg.

KClO3 KCl + O2

61. Se tiene una botella destapada de 0,5 L de capacidad en un ambientedonde existe una temperatura de 27°C y una presión normal.Determine el volúmen de aire que entra o sale de la botella, si latemperatura desciende a 7°C y la presión disminuye a 74 cm de Hg.

62. Una mezcla gaseosa de helio y neón se recoge sobre agua a 28°C y745 mm Hg. Si la presión parcial del helio es 368 mm Hg, ¿Cuál es lapresión parcial del neón?.Pv H2O 28°C = 28,3 mm Hg.

63. El análisis de un compuesto gaseoso mostró que está formado por33% de Si y 67% de F. A 35°C 210 ml del compuesto ejercen unapresión de 1,7 atm y masan 2,38 g. Calcular la fórmula molecular delcompuesto.

64. La azida de sodio (NaN3) se usa en bolsas de aire en algunosautomóviles. El impacto de una colisión desencadena ladescomposición del NaN3 según la siguiente ecuación:

2NaN3(s) 2Na(s) + 3N2(g)

El nitrógeno producido infla rápidamente la bolsa que se encuentraentre el conductor y el volante. Calcule el volumen de N2 generado pordescomposición de 60 g de NaN3 a 21°C y 823 mm Hg.

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65. En una medición de metabolismo basal de 6 min de duración, unpaciente exhaló 52,5 lts de aire medidos sobre agua a 20°C. Lapresión de vapor del agua a 20°C es 17,5 mm. La presión barométricaera 750 mm. El análisis del aire exhalado dió 16,75% en volúmen deoxígeno y el inhalado 20,32% en volúmen de oxígeno medidos secos.Despreciando la solubilidad de los gases en agua y las diferencias devolúmen total en el aire inhalado y exhalado, calcular el consumo deoxígeno del paciente en mL (C.N) por minuto.

66. El motor de un Volvo tiene un cilindro con un volumen de unos500 cm3. El cilindro está llenó de aire a 70°C y 1,00 atm.

¿Cuántos moles de O2 hay en el cilindro?. (El aire tiene N2=78,09% enV; O2= 20,93%; Ar= 0,93%; CO2= 0,033% y Ne, He, Kr etc.= 0,02%)

67. ¿Cuánto vapor de agua está contenido en una habitación cúbica de 2,5m, por arista, si la humedad relativa es del 40% y la temperaturaambiente de 30°C?.

Pv H2O 30°C = 31,8 mm Hg

68. El análisis de una muestra de aire da como resultado la siguientecomposición: 13,44 g de oxígeno, 43,68 g de nitrógeno y 0,8 g deargón.

a). Calcule la fracción molar de los diferentes componentes del aire.

b) Determine cual de estos gases ejerce una mayor presión parcial a niveldel mar.

c) Calcule el porcentaje en peso de cada uno de los componentes en elaire.

69. Una muestra de 0,4 g de azidifica de sodio NaN3(s) se calentó y sedescompuso:

2 Na N3(s) 2 Na(g) + 3 N2(g)

¿Qué volumen de N2(g) medido a 25°C y 0.98 atm se obtuvo?

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-12-70. Una mezcla de 40 g de O2 y 40 g de He tiene una presión total de 0,9

atm. Calcular: (a) la presión parcial de cada gas. Y (b) el % de cadacomponente en la mezcla.

71. Se prepara una mezcla de 2 moles de CO2, 1 mol de N2 y 16 moles deHe para llenar con esta mezcla gaseosa la celda de un laser. Lapresión en la celda es de 3 atm. ¿Cuál es la presión que ejerce cadagas en la celda?.

72. Una fábrica de tubos fluorescentes para alumnbrado manufactura dostipos de tubos: unos de 1m por 5 cm de diámetro y otros de 0,5 m por6,2 cm de diámetro. Dichos tubos se llenan a 25°C de argón a lapresión de 1,67.10-3 atm. El argón se almacena en cilindros de 20L devolumen, a una presión de 2 atm a 20°C. ¿Qué cantidad de tubos decada tamaño se pueden llenar?.

73. Cuando se calienta nitrito de amonio (NH4NO2) se descompone paradar nitrógeno gaseoso (N2), esta propiedad se usa para inflar algunaspelotas de tenis. Calcule la cantidad, en gramos, de NH4NO2 que senecesita para inflar una pelota de tenis cuyo volumen es de 86,2 mL a1,2 atm y 22°C.

74. Al disolver 3,0 g de una muestra impura de carbonato de calcio(CaCO3) en ácido clorhídrico (HCl) se producen 0,656 L de CO2medidos a 20°C y 792 mm Hg. Calcule el % en masa de CaCO3 en lamuestra.

75. La ecuación para la degradación metabólica de la glucosa, C6H12O6,es la misma que la de la combustión de la glucosa en aire.

C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(g)

Calcule el volumen de CO2 producido a 37°C y 1 atm por lacombustión de 5,6 g de glucosa.

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76. Una mezcla de Cl2 y N2 gaseosos está contenida en un cilindro a unapresión de 2 atm y 25°C. Cuando la mezcla de gases se combina conH2 se producen 7,88 g de HCl gaseoso por reacción con Cl2 (N2 noreacciona)

Cl2(g) + H2(g) 2HCl(g)

La nueva mezcla de N2 y HCl ocupa un volumen de 10L a 123°C y2,62 atm.

a) Calcular la presión parcial de HCl en la mezcla HCl-N2.

b) Calcular el volumen del cilindro que contenía la mezcla inicial (N2-Cl2).

RESPUESTAS A LOS EJERCICIOS GUÍA PARTE I

1. a) 13,63 gb) 0,8 moles de H y 0,4 moles de Sc) 0,806 g de H y 12,82 g de Sd) 4,82 x 1023 átomos de H y 2,4 x 1023 átomos de S

2. a) i. 60,09 g; ii. 342,3 g; iii. 172,2 g; iv. 100,09 gb) i. 1,00x1022 molec.; ii. 1,76x1021 molec.; iii. 3,50x1021 molec.;iv. 6,01x1021 molec.

3. a) 0,27 moles; b) 0,1 moles; c) 0,25 moles; d) 0,45 moles.

4. a) 0,024 g; b) 81,4 g; c) 1,65 x 1023: d) 0,31

5. 6,68 . 1024

6. a) 1,147.10-2C y 1.64.10-3N y S; b) 1.64.10-3; c) 9,87.1020;d) 4,93.1021 de H y 2,96.1021 de O

7. N, Na, Ar, Ti

8. He = 1s2 ; Ne = 1s2, 2s22p6 ; Ar = 1s2, 2s22p6, 3s23p6

Kr = 1s2, 2s22p6, 3s23p6, 4s23d104p6

Cl = Ne: 3s23p2p2p1; Ca = Ar: 4s2; Fe = Ar: 4s23d2 d1 d1 d1 d1

Al = Ne: 3s23p1; Gd = Xe: 6s25d14f1 f1 f1 f1 f1 f1 f1Br = Ar: 4s23d104p2 p2 p1

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-14-9. Z=7; 1s2,2s22p1p1p1, G: V P=2

Z=24; 1s2,2s22p6, 3s23p6, 4s23d1d1d1d1, G: T P=4

Z=50: 1s2,2s22p6,3s23p6, 4s23d104p65s24d105p1p1 G=IV P=5

Z=92: 1s2,2s22p6, 3s23p6, 4s23d104p6, 5s24d105p6,6s24f145d106p67s26d15f1f1f1 G=T.I. P=7

10. a1. Kr: 5s1; a2. Ar: 4s23d2d2d1d1d1

b. Xe: 6s24f145d106p1p1p1

c. F1-: 1s22s22p6; Zn+2: 1s2, 2s2p6, 3s2 3p6 4s0 3d10

Al3+: 1s2,2s22p6; s2-: 1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p6

11. a) n= 3 l= 1 m= -1 s= -1/2b) n= 3 l= 1 m= +1 s= -1/2c) n= 3 l= 2 m= -2 s= +1/2d) n= 4 l= 1 m= +1 s= +1/2

12. a) nitrógeno 7N; b) berilio 4Be; c) Praseodimio 59Pr; d) Silicio 14Si

13. Be, Ne, Te, Cl, N

14. a) Ba<Ca<Be c) Na <Se< Cl e) B<C<Nb) S<Cl d) K<Ca<As

15. a) K, Rb, Cs; b) O, C, Be; c) Cl, S, K; d) Mg, Ca, K; e) Te, Sn, Sr; f) P,As, Sn

16. a) Covalente dipolar Cl+-F-; Ionico Na+I-; covalente dipolar H+-Cl-;covalente polar Si+ H-b) Cl3+; F-; Na+; I-; H+Cl-; Si4+, H-c) Dipolo, dipolo, - ; dipolo-dipolo, (Van der Waals) Londond) Bipirámide trigonal; - , lineal, tetrahedro regular

17. a) covalente; b) - ; c) iónico; d) covalente; e) iónico

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-15-18. a) 7A= He: 2s22p1p1p1

15B= Ne: 3s23p1p1p1

33C= Ar: 4s23d104p1p1p1

b) C-B-A; c) A-B-C; d) n=2 l = 1 m =+1 s= -1/2;e) A=3,-3; B y C=3,-3,5

19. a)H-H<H-C<H-N<H-Fb)N-F<C-F<Al-F<K-F

20. Resúmen de Lewis

21. a) K2S; b) La2Te3; c) ZnS; d) Sc2S3; e) LaI3

22. a) iónico; b) halógeno B: gas inerte; c) covalente dipolar, interhalógeno

23. a) Ca-F = iónico b) k-I = iónico

c) C-C = covalente apolar C-H = covalente polar

d) H-S = covalente polar e) N-N = covalente apolar

f) Cu-Sn = metálico g) S-O = covalente polar

a) H-O-P-O-H

O

O-H

b) Cl-NO

O

c) H-O-S-O-H

O

O

d) H-N

H

H

B-F

H

H

e)

..

......

..

..

......

::

:

::

..

.. .... ..

:: ..

..: ..

O Cl-O-H

O

O

:....

....

..

..::

::

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-16-24. a) C1 = tetrahedro reg.<) s 109°

C2 y O = trigonal plano <) s 120°

b) N y O = tetrahedro irreg.<) s > < 109°C1 = trigonal plano <) s 109°

C2 y O = trigonal plano s 120°

c) hexahedro reg.

<)

<) s 120 y 90°

d) tetradedro irreg. s > y < 109°<)e) C1 y C 2 = trigonal plano s 120°<)

25.

26. BeBr2:180°; BF3:120°; Snl4: 109,5°TeF4: 90° y 120º ; PbCl2<120°; PCl3<109,5°

27. 73,96%C, 8,07% H, 2,72% Mg 6,27%N y 8,96% O

28. a) Na2B4O7 x 10H2O; b) 47,22% H2O

29. a) Be: 5,02%; Al: 10,05%; Si:31,35% y O: 53,58%Al: 24,77%; OH: 23,39%; P: 14,22%; O: 29,35% y H2O: 8,25%

30. Sn: 0,032 = 1 Zn: 0,408 = 12,75 y Cu: 1,098 = 34,3

31. 4 iones hierro

32. a) Na2Al2Si3O10.2H2O; b) ZnSO4.7H2O

33. a) 21,2% de N b) 46,67% de N

H3-Snsp3-s

H;Cl2B

sp2-p o sp2-sp3

Cl

H2Nsp3-sp3 N

sp3-s

H2; H2s-sp2 C

sp2-sp3O

p-p

H3s-sp3 C

sp3-sp3 N

sp3-s

H2

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-17-34. a) Ag= 65,02% Cr= 15,68% O= 19,3%

b) Ca= 31,54% P= 24,38% O= 44,08%c) C= 60,00% H= 4,48% O= 35,52%d) C= 45,90% H= 2,75% N= 7,65% O= 26,20%

S= 17,50%

35. a) C3H8O; b) C3H8O

36. (C2H3NO5)n

37. C6H8O6

38. a) 0,389 moles de átomos de C, 0,389 moles de átomos de H y 0,0555moles de átomos de Nb) 4,6 g de C; 0,39 g de H y 0,78 g de Nc) 1,77 g de Od) C7H7NO2

39. Fe2O3

40. 518,4 Kg

41. 62,7 g

42. 753 g SiO2, 209,2 g CaCO3 y 221,7 g Na2CO3

43. b) 0,2 g de P4 c) 180,26 g de SiO2 y 60 g de C

44. 3,27 toneladas de H2SO4

45. 84,2%

46. a) 6,92 g de Cu2S b) 8,71 g de S

47. 61,9%

48. a) Cr2O3; b) 5,2 g de Cr

49. a) 0,098 moles; b) 8,95 g; c) 1,5 g; d) 3,1 g

50. 3,33 g/L

51. 32 g . mol-1

52. 144,5 mL

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-18-53. 5,6 y 2,8 L

54. 7636 L

55. 67,8 g/mol

56. 745 °K

57. 15,11 mL

58. 6,1.10-3 atm

59. 0,05 L

60. 59,2 g

61. Entrarían 20,7 mL de aire

62. 348,7 mm Hg

63. Si2F6

64. 30,8 L

65. 280 mL/min

66. 3,7.10-3

67. 10,52 moles

68. a)O2=0,2;N2=0.8; Ar= 0,01; b) PN2= 0,8 atm; c) O2 =23,2%; N2= 75,41%

69. 0,23L

70. a) =PO2 = 0,101; PHe= 0,799 atm b) O2= 11,2%

71. 0,36; 2,526 y 0,316 atm

72. 12422 tubos1 ó 16240,5 tubos2

73. 0,27 g

74. 94,8%

75. 4,74 L CO2

76. a) 0,70 atm. b) 8,54 L

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-19-GUÍA EJERCICIOS PARTE II

1. Cuando se hierven los siguientes líquidos, ¿Cuál es el tipopredominante de fuerza intermolecular que se debe vencer paraseparar las moléculas y llevarlas a la forma gaseosa?a)NH3; b) C2H6; c) CH3F; d) HBr; e) BCl3; f) BCl2; g) HCOOH;h) CH3OH

2. Ordenar los siguientes líquidos de acuerdo a su P.E. creciente:a) CH3CH2CH3; CH3CH2OH; CH3COOH; CH3COCH3b) N2; Cl2; CH4; CCl4

3. ¿Cuál de los siguientes compuestos son más solubles en agua:a) H2S o SiO2b) CH4 o CH2Cl2c) NaOH o Al(OH)3d) CH3OH o CH3OCH3

4. Ordene los siguientes compuestos de acuerdo a la tendencia quetendrían sus puntos de fusión:a)Na2O y MgO; b) Al2O3 y SiO2; c) K2O y Na2O

5. Se desea preparar una disolución al 10% en masa de K2CrO4.Disponiendo 6,6 g de ésta sal, calcúlese la cantidad de disolvente(H2O) necesaria.

6. ¿Qué masa de disolución al 5% en masa de NaCl se necesitarán paratener 3,2 g de NaCl?.

7. Como prepararía 3 L de disolución de KOH:

a) 0,5 M; b) 35% m/v

8. ¿Qué volumen de ácido nítrico diluído de densidad 1,11g/mL y con19% de HNO3 en masa contiene 10 g de HNO3 puro.

9. Se disuelven 180 g de NaOH en 400 g de H2O; la densidad de ladisolución a 20°C es de 1,34 g/mL. Calcular:

a) concentración en % en masa.

b) concentración en g/L

c) molaridad, normalidad, molalidad y fracción molar.

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-20-10. ¿Que masa de NaCl se necesita para preparar 2 L de disolución

0.5M?.

11. La densidad de una disolución de ácido acético (CH3COOH) 13,5M es1,070 g/ml. Si se añade 1 L de agua a 500 ml de esta disolución,calcule:a) % en masa de CH3COOH en la nueva disoluciónb) La molalidad de la nueva disolución.

12. Una disolución de H2SO4 posee una concentración de 50,9% en masay una densidad de 1,408 g/ml. Calcular: (a) su molalidad, (b) sumolaridad.

13. Se queman 80 L de fosfina (PH3; gas) medidos a 18°C y 756 mm Hg.El ácido fosfórico (H3PO4) formado se disuelve en agua y se prepara 1L de solución. Calcular la molaridad de la disolución.

PH3 + 2 O2 H3PO4

14. Que volumen de HNO3 15M se deben añadir a 1,25 L de HNO3 2Mpara preparar 14 L de HNO3 10N.

15. Calcular el volumen de disolución de HCl 3M, que se necesita parareaccionar con 12 g de una muestra de carbonato de calcio al 93% depureza.

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2

16. El magnesio es un metal que reacciona rápidamente con ac. clorhídricodesprendiendo hidrógeno gaseoso:

Mg(s) + 2HCl(ac) MgCl2 + H2(g)

¿Qué volumen de disolución de HCl 55% en masa y densidad1,075 g/mL se necesita para reaccionar con 0,50 g de Mg?.

17. La reacción entre hidróxido de sodio, NaOH, y fosfato biácido de sodioNaH2PO4 produce:

2NaOH + NaH2PO4 Na3PO4 + 2H2O

¿Qué masa de Na3PO4 se obtiene al reaccionar 100 mL de disoluciónde NaOH 1,5 M con suficiente NaH2PO4?

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-21-18. Un cierto experimento necesita 100 cc de H2SO4 al 20% en masa y

d=1,14g/mL. ¿Qué volumen de ácido concentrado (d=1,84 g/mL),conteniendo un 98% en masa de H2SO4, debe diluirse con agua parapreparar los citados 100 mL.

19. Calcular el volúmen de agua que debe agregarse a 250 mL dedisolución 1,25M para preparar una solución 0,5M?.

20. Calcular el volumen de H2SO4 concentrado (d=1,9 g/mL; 93,2% deH2SO4 en masa) que se necesita para preparar 500 cc de ácido 3M.

21. Una disolucion acuosa que es 35% en masa de HClO tiene unadensidad de 1,25 gr/mL¿Cuáles son las molaridad, molalidad y fracciónmolar de dicha solución?.

22. Cuántos moles de H2SO4 hay en 500 cc de H2SO4 concentradocomercial (d= 1.84 g/mL; 96% en masa).

23. Se dispone de disolución de HCl concentrado comercial que es 11,5molar. Se desea preparar 2 litros de disolución 0,5 M. ¿Qué volumende ácido 11,5 M y agua debe mezclar?.

24. Se ha preparado una disolución mezclando 25 g de glicerina (C3H8O3)con 100 g de agua. El volumen resultante es 120 cc. Calcular laconcentración de esta solución en % en masa, M y m.

25. ¿Qué volumen de una disolución de acetato de sodio 3,921M se tieneque tomar para preparar 100 mL de disolución diluída al 8% en masa ydensidad 1,0386 g/cc (M = 82,04 g/mol)

26. La presión de vapor del agua a 28°C es 28,35 mm Hg. Calcular lapresión de vapor a 28°C de una solución que contiene 68 g de azúcar,C12H22O11, en 1000 g de agua y el descenso en la presión de vaporque se produce por la adición de dicha cantidad de azúcar.

27. Calcular el punto de congelación y el punto de ebullición a 1 atm deuna disolución que contiene 30 g de azúcar en 150 g de agua.

28. Calcular la temperatura de congelación de un fenol impurificado con un1% de agua. El fenol puro solidifica a 40,8°C Kc(fenol) = 7,3°C/mol.

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-22-29. Todos sabemos la importancia que tienen los polímeros en la

tecnología actual. Los polímeros vinílicos derivados del alcohol vinílicoson de la forma (CH2-CHOH)x. Cuando se disuelven 18 g de polímeroen 500 ml de agua, se encuentra que la disolución congela a -0,51°C,¿Cuál es el valor de X para el polímero? (Kc(H2O)= 1.86°C/mol).

30. El punto de ebullición del CCl4 es 76.8°C y su constante ebulloscópicamolal es 5,03°C. Despreciando la volatilidad del I2 calcule el punto deebullición de una disolución que contiene 1.0 gr de I2 y 25,38 g CCl4.

31. Se disuelven 1,89 g de un compuesto X por 85 ml de H2O (densidadsolución 0,998 g/ml). El punto de ebullición a presión atmosférica deesta disolución es 100.106°C. ¿Cuál es la masa molar aparente de X?Ke (H2O) = 0.52°C/mol.

32. La constante crioscópica molal del benceno (C6H6) es 4,90°C. Sesospecha que el Se es un polímero del tipo Sex. Cuando 3.26 g de Sese disuelven en 226 g de benceno, se observa un punto decongelacion 0,112°C mas bajo que el benceno puro. Indique lafórmula molecular del Se.

33. Se disuelven 0,315 gr de un compuesto X en 30 gr de benceno y semide un punto de ebullición de 80,50 °C. Si se disuelven 0,138 gr delmismo compuesto X en 20 gr de fenantreno; determine el punto decongelación de esta disolución .

Constante ebulloscópica benceno = 2.53°C/mol; punto ebulliciónbenceno puro= 80.12°C; M benceno=78. Constante crioscópicafenantreno= 12°C/mol; punto congelación fenantreno puro= 100°C; Mfenantreno= 178.22.

34. Si el radiador de un automóvil contiene 12 litros de agua, ¿Cuantodescenderá el punto de solidificación debido a la adición de 5 kg deglicol, C2H4(OH)2?. ¿Cuántos kg de alcohol metílico, CH3OH, senecesitarán para producir el mismo resultado?. Suponer una pureza de100%.

35. Una disolución que contiene 5,31 g de almidón por litro, posee unapresión osmótica de 12,7 mm de Hg a 25°C. Calcular la masa molardel almidón.

36. Una disolución tiene una presión osmótica de 1,514 atm a 25º cuando5,31 g de un electrolito fuerte, de M =253,3 g/mol, se disuelve en 1L dedisolución. Calcular el factor de van’t Hoff (ni) de este electrolito.

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-23-37. Se tiene una disolución ideal de hexano (p°v= 360 mm Hg a 45°C) y de

octano (p°v = 40 mm Hg a 45°C), formada por dos moles de hexano yun mol de octano. ¿Cuál es la presión total de esta disolución?.

38. El benceno (C6H6) y el cloruro de etileno (C2H4Cl2) forman unadisolución ideal. Se prepara una disolución con 50 g de cada uno deellos y se sabe que la presión de vapor a 60°C es de 268 mm para elbenceno y 236 mm para el cloruro de etileno puros. Calcule: a) lapresión de vapor de cada componente en la disolución y b) la presiónde vapor de la disolución.

39. El eter puro a 15°C tiene una presión de vapor de 360,7 mm Hg.Disolviendo 10 ml de anilina (d=1,022 g/ml) en 100 ml de eter (d=0,708g/ml) se midió una Pv de 326 mm Hg. Calcule la masa molar de laanilina. (M eter= 74,12 g/mol).

40. ¿Cuál es la concentración (en gramos por 100 ml) de una disolución deglucosa, C6H12O6, que a 20°C es isotónica con una disolución desacarosa, C12H22O11, que contiene 3,86 g de sacarosa en 123 ml deagua a 10°C?.

41. El suero fisiológico es una disolución de NaCl al 0,86% en masa. Supresión osmótica es de 7,5 . 10-3 atm a la temperatura del cuerpohumano y es igual a la de la disolución de las células sanguíneas.Calcule cuantos gramos de glucosa (C6H12O6) se necesitan parapreparar 100 ml de una disolución de suero glucosado isotónica delsuero salino.

42. El agua de cierta laguna tiene densidad 1,02 g/mL y congela a -2,0°C.Evaporando 100 cc de esa agua queda un residuo de 4,0 gs de sales.Calcular la masa molar promedio de las sales disueltas en el agua deesta laguna.

43. El alcohol etílico (CH3-CH2OH) para uso industrial se desnaturalizapara que no sea usado en bebidas. La desnaturalización consiste enagregarle alcohol metílico (CH3OH) en la siguiente proporción: 0,5 Lde CH3OH en 10 L de etanol del 95% en volumen con agua.CH3OH : d= 0,787 g/ml; Pv° = 100 mm Hg a 20°C.CH3CH2OH: d= 0,810 g/ml; Pv° = 40 mm Hg a 20°C.H2O : d= 1,00 g/ml; Pv = 17,5 mm Hg a 20°C¿Cuál es la presión de vapor de este alcohol desnaturalizado?.

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-24-44. Una muestra de 2,00 g de urea sintética se disuelve en 140 g

benceno. Al medir el punto de solidificaicón de la disolución, seobtiene el valor de 4,28°C. Si el punto de fusión del benceno puro es5, 51°C y su constante crioscópica es = 5,12°/molal ¿Cual es la masamolar de la urea a partir de esta medida?.

45. Se introduce una mezcla de 0,5 moles de H2 y 0,5 moles de I2 en unbalón de 1L a 430ºC. Calcular las concentraciones de H2, I2 y HIcuando se alcanza el equilibrio. Kc para el equilibrio:

46. Inicialmente se introducen 2,4 moles de NOCl en un reactor de 1,5 L a400ºC. Después de alcanzado el equilibrio se encontró que el NOClse había disociado un 28%.

Calcule la constante de equilibrio, Kc.

47. El cloruro de bromo, BrCl, es un gas covalente rojizo con propiedadessimilares a las del Cl2 por lo que lo puede reemplazar comodesinfectante del agua. Un mol de Cl2 y un mol de Br2 se encierran enun matraz de 5 L, una vez alcanzado el equilibrio:

Calcular:a) El % de Cl2 que reaccionab) ¿Qué masa de BrCl hay en el equilibrio?

48. El cianuro de hidrógeno, HCN, es un gas incoloro venenoso que tieneun olor carácterístico a almendras amargas. Se puede obtenermediante la siguiente reacción en equilibrio:

Si a 300ºC se mezclan 0,2723 moles de N2 con 0,03475 moles C2H2,cuando se alcanza el equilibrio se han formado 0,0045 moles de HCN.Si el sistema tiene 0,5 L de capacidad,Calcular:a) El nº de moles de N2 y C2H2 en el equilibriob) El valor de Kc a 300ºC

H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g) es 54,3 a 430ºC

2 NOCl (g) 2 NO (g) + Cl2 (g)

Cl2 (g) + Br2 (g) 2 BrCl (g) Kc = 4,7 . 10-2

N2 (g) + C2H2 (g) 2 HCN (g)

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-25-49. El dióxido de carbono reacciona con carbono según la siguiente

ecuación en equilibrio:

A 700ºC en un matráz de 5L se introducen 0,625 moles de CO2 y 1,25moles de carbono, cuando se alcanza el equilibrio se han formado 0,25moles de CO. Calcular la constante de este equilibrio a 700ºC.

50. Los halógenos existen como moléculas diatómicas a temperaturaambiente. Cuando estos elementos se calientan a altas temperaturasse descomponen en átomos. Por ejemplo a 1500 K:

Calcular cual es el grado de descomposición, , del Cl2 en un matrazde 2,5 L que contiene 2 moles y se calienta a 1500 K.

51. En un catalizador de un automóvil, el contaminante óxido de nitrógenose descompone según la siguiente ecuación:

A 2000ºC Kc es 2,4.103. Al introducir 3 moles de NO (g) en un balón de5 L. ¿Cuáles serán las concentraciones de todas las especies una vezalcanzado el equilibrio a 2000ºC?.

52. Un gramo de hidrógeno y carbón sólido se colocaron en un tanque de5 litros, se selló y se calentó a 1000°C. En el equilibrio el tanquecontenía 0.22 g de CH4. Calcular Kc para la reacción:

C(s) + 2 H2(g) CH4(g) a 1000°C

53. Al reaccionar 1 mol de ácido acético, CH3-COOH con 1 mol de alcoholetílico C2H5OH se forman 2/3 de mol de acetato de etilo, CH3-COO-C2H5 y 2/3 de mol de H2O. Calcular para este sistema líquidoen equilibrio: (a) Kc y (b) la fracción del ácido transformado cuando 1mol del mismo se hace reaccionar con 5 moles de alcohol.

C(S) + CO2(g) 2 COg)

Cl2(g) 2 Clg) Kc = 3,4.10-3

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

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-26-54. Considerando la siguiente reacción:

¿Cuál será el efecto de cada uno de los siguientes cambios en laconcentración de N2O4 en el equilibrio?.a) Aumento de la presiónb) Aumento de la temperaturac) Incremento del volumend) Adición de NO2(g) al sistema a P y T = cte.e) Adición de catalizador

55. A 259ºC un recipiente de 12 litros de capacidad contiene 0.428 molesde PCl5 0.125 moles de PCl3 y 1.71 moles de Cl2, en equilibrio.Calcular:a) La constante Kc para la disociación del PCl5b) La composición de la mezcla si a temperatura constante se

reduce el volumen exactamente a la mitad.

56. El fosgeno es un poderoso agente de guerra química prohibido poracuerdos internacionales.Se descompone según:

Si a 360ºC se encuentran en equilibrio 4,8 moles de COCl2, 2 moles deCO y de Cl2 en un matraz de 10L, calcular las concentraciones de todaslas especies si:a) Se adicionan 0,2 moles de CO (g) al matráz en equilibrio a

360ºC.b) Se adicionan 0,2 moles de COCl2 (g) al equilibrio a 360ºC.c) Se aumenta el volumen del matráz a 15 L a 360ºC.

57. A 200°C y presión de 1 atm el PCl5 se disocia en un 48,5%

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)

a) ¿Cuántos moles de PCl3 y Cl2 se forman, si se agregainicialmente 1 mol de PCl5 a un balón de 2L?. ¿Cuál es elnúmero total de moles en el equilibrio?.

b) Calcule el valor de Kp.

c) ¿Si la presión aumenta el PCl5 se disociará más?.

d) Calcule el grado de disociación, si el volumen del sistema enequilirio aumenta a 10 litros a T cte.

COCl2 (g) CO (g) + Cl2 (g)

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-27-58. Identifique los pares conjugados ácido-base en cada una de las

siguientes reacciones:

59. Complete la reacción ácido-base e identifique los pares ácido-baseconjugada o base-ácido conjugado:

CH 3COO (ión acetato) + H2O

HF (ácido fluorhidrico) + NH3

NH2OH (hidroxilamina) + HCl

CH3CH2OH (etanol) + H2SO4

CH3NH2 (metilamina) + HCl

60. Interprete las siguientes reacciones en términos de la teoría de Lewis.

S=C=S + SH S2CSHa)

Fe(CO)5 + H FeH(CO)5b) + +

Ag+ + 2 NH3 Ag(NH3)2+c)

HF + F HF2d)

61. La acumulación de acido láctico en los músculos causa dolor durante elejercicio físico. Ka para el ac. láctico (CH3CHOHCOOH; H lac) es

a) CH3COO- + HCN CH3COOH + CN-

b) NH3 + HF NH4+ + F-

c) HCO3- + HCO-

3 H2CO3 + CO32-

d) HCIO + CH3NH2 CH3NH3+ + CIO-

e) HCO3 + OHCO32-

+ H2O

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-28-8,4.10-4. Calcular las concentraciones [CH3CHOHCOO-], [H+] y [OH-]en una disolución 0,10M.

62. El ácido fórmico es secretado por ciertas especies de hormigas cuandomuerden, su Ka es 1,8.10-4. Calcular el % de disociación de unadisolución: a) 0,6M, b) 0,08M y c) 0,0028M.

63. La concentración de iones hidronio de una disolución 0.1M de ácidoacético es 1.32.10-3 moles por litro. Hallar la constante de ionizacióndel ácido acético.

64. El ácido cianhídrico, HCN , es un compuesto venenoso y mortal si seusa en estado gaseoso en la cámara de gases.

¿Cuál es la [H+] en una disolución que contiene 1.10-2 moles de HCNen 100 mL de disolución.

65. Algunos fármacos para combatir la tos contienen codeína, C18H21O3N.Si un jarabe para la tos contiene 5.10-3 moles/L de codeína y un pH de9,95, calcular Kb de la codeína.

66. Calcular el pH de cada una de las siguientes disoluciones:a) piridina, C2H5N 0,05M Kb = 1,7.10-9; b) Metilamina, CH3NH2 0,26 MKb = 4,4.10-4

67. Un restaurador prepara disoluciones grabadoras de cobre-platadiluyendo ác. nítrico hasta pH 0,3 y 1,6 ¿Cuáles son lasconcentraciones en HNO3 de estas disoluciones?.

68. El ác. fenilacético (C6H5CH2COOH; se puede simplificar como HPAc)se acumula en la sangre de personas con fenilcetonuria, enfermedadgenética que sin tratamiento causa retardo mental y la muerte. El pHde una disolución de HPAc 0,15 M es 2,5. Calcular Ka para esteácido.

69. Calcular el pH de cada una de las siguientes soluciones:HNO3 = 0.02M; KOH=0.1M; Ba(OH)2= 0.3M

HCN H+ + CN Ka = 4.10-10

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-29-70. Se disuelve 1 gramo de NH3 en agua, obteniéndose 0.61 litro de

disolución cuyo pH es igual a 11,11. Calcular el valor de la constantede equilibrio para la siguiente ionización.

NH3 + H2O NH4+ + OH

71. ¿Cuál es el pH de una disolución 0.1 de CH3COONa (acetato desodio)?

KaCH3COOH = 1,8.10-5

72. ¿Cuál es el pH de una disolución preparada mezclando 100 mL 0.15M de HCl y 200 mL de anilina 0.2 M (C6H5NH2).

KbC6H5NH2 = 4,6.10-10

73. ¿Cuál es el pH de una disolución 0.3M de NH4Cl?

KbNH4OH = 1,7.10-5

74. Una disolución de hidracina, 0.1 M, N2H4, que contiene unaconcentración desconocida de clorhidrato de hidracina, N2H5+Cl-,tiene pH = 7.15 ¿Cuál es la concentración de clorhidrato de hidracinaen la solución?.

KbN2H4 = 9,8.10-7

75. El ácido oxálico (HCOO-COOH) es el ácido diprótico orgánico mássimple, sus usos comerciales incluyen blanqueador de cueros,remoción de óxido y manchas de tinta. Ka1 = 5,6.10-2 yKa2 = 6,4.10-5. Calcular el pH de una disolución 0,02M de ác. oxálico.

76. Algunas plantas como las camelias, requieren suelos ácidos para unbuen crecimiento. Calcular el pH de una disolución de FeSO4 0,1M yde una disolución de Na2SO4 0,1M para determinar ¿cuál de estasdisoluciones se puede añadir en el riego para incrementar la acidezdel suelo?. KhFe

2+ = 3.10-10.

77. ¿Qué masa de NaCN se debe disolver en suficiente agua parapreparar 250 mL de una disolución de pH 10? KaHCN = 4,9.10-10

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-30-78. Calcule el pH de una disolución formada mezclando 0.15 moles NH3

con 0.25 moles de NH4Cl en un litro de disolución. ¿Qué variacióntendrá el pH de esta disolución al agregar 10 mL de HCl 2 M a 1L delamortiguador?.

KbNH3 = 18.10-5

79. Calcular el pH de una disolución 0.1 de Na2S.

Ka2H2S

= 1,2.10-13

80. Se prepara una disolución amortiguadora con 0.1 mol CH3COONa yun litro de CH3COOH 0.1 M ¿Qué cantidad máxima de HCl puedeagregarse a la disolución sin cambiar el pH en más de 0,5 unidades.(Ka CH3COOH = 1,8 . 10-5)

81. La fenolftaleína, incolora, empieza a tomar color rojo a un pH=8 y escompletamente roja cuando el pH llega a 9,8. Determinar si lafenolftaleína se volverá roja.

a) En una disolución que contiene 1 mL de amoníaco 0.1 M en 25cc.

b) En esta misma disolución a la que se agrega 0.1 gr de cloruro deamonio.

KbNH3 = 1,75 . 10-5

82. Determine los valores de pH de la titulación de 30 mL de ácidobenzoico, C7H5O2H 0.1 M con NaOH 0.14 MKaHBen = 6,5 . 10-5

a) Después de agregar 10 mL de NaOH

b) Después que se han añadido 40 mL de NaOH

83. Una tableta efervescente contiene 1,0 g de ácido ascórbico, C6H8O6(Vit C) Ka = 8.10-5, como sal de sodio. ¿Qué pH tiene la disolución deuna tableta de 1,0 g de ascorbato de sodio en un vaso con 200 mL deagua?

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-31-84. El hipoclorito de sodio, NaClO, se usa como fuente de cloro en

algunos blanqueadores para ropa, desinfectante para piscinas yplantas de tratamientos de agua. Si se quiere preparar una disoluciónde pH 7,8 ¿cuántos moles de NaClO se debe agregar por cada litro dedisolución? KaHClO = 3.10-8.

85. La novocaína es utilizada por los dentistas como anestésico local, suKb es 8,9.10-4, calcule cual es la relación base/ácido que debe teneruna disolución del anestésico para qué su pH sea igual al del plasmasanguineo, 7,4 .

86. Calcular el pH de una bebida gaseosa en la cual uno de losprincipales ingredientes son 8,0 g de NaH2PO4 y 10,0 g deNa2HPO4 por 0,5 L de disolución. Para el H3PO4 , Ka1 = 7,5 . 10-3

Ka2 = 6,3 . 10-8, Ka3 = 3,6 . 10-13

87. Se prepara una disolución amortiguadora agregando 1 mol deNH4Cl a 1L de disolución 1M de amoníaco, NH3 (Kb = 1.8.10-5).Calcular el pH:a) de la disoluciónb) cuando se le agregan 0,2 moles de HClc) cuando se le agregan 0,2 moles de NaOH

88. A 100 mL de ácido nitroso, HNO2 0,1 M se agrega NaOH endisolución 0,15 M. Calcular el pH de:a) la disolución inicial (KaHNO2 = 4,5.10-4)b) cuando se han agregado 50 mL de NaOHc) en el pto. de equivalenciad) después que se han agregado 100 mL de NaOH

89. Un alumno experimenta en su casa mezclando 200 mL de ácidomuriático (HCl) 0,3M con 3 g de soda caústica (NaOH) disueltos en300 mL de disolución acuosa ¿Qué pH mide en la disoluciónresultante?.

90. Se tienen 40 mL de disolución de HX de Ka= 5.10-6, 0,1 molar;calcular:a) el pH inicial de la disoluciónb) el pH después de agregar 20 mL de NaOH 0,05 Mc) el pH después de agregar 20 mL de NaOH 0,1 Md) el pH después de agregar 20 mL de NaOH 0,2 Me) el pH después de agregar 30 mL de NaOH 0,2 M

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-32-91. Se valoran 50 mL de HBr 0,1M con KOH 0,2M. Calcular el pH

después de agregar: a) 20 mL de KOH; b) 25 mL de KOH y c) 30 mLde KOH.

92. Dados los siguientes valores de solubilidad, calcule las constantesKps de los compuestos:a) SrF2 s= 7,3.10-2 g/Lb) PbCrO4 s= 4,5.10-5 g/Lc) Ag3PO4 s= 6,7.10-3 g/L

93. El agua fluorada contiene 1 ppm de fluoruro (F-) ¿Cuál es la masamáxima de Ca2+, en g/L, que puede disolverse en esta agua?. KpsCaF2= 3,9.10-11.

94. El carbonato de magnesio, MgCO3, se usa en la fabricación de unladrillo de "magnesita" de alta densidad, pero que no es adecuado paraexteriores porque se erosiona facilmente. Calcular cual es lasolubilidad del MgCO3, Kps = 4.10-5.

95. Una tetera de 2L de capacidad contiene 116 g de una costra que se haformado por residuos de CaCO3 al herbir el agua. ¿Cuántas veceshabía que llenar la tetera con agua destilada para eliminar(solubilizando) todo el sedimento a 25ºC Kps CaCO3 = 8,7.10-9.

96. El pH de una disolución saturada de un hidróxido metálico MOH es9,68. Calcular el Kps de este hidróxido.

97. Calcular la solubilidad del Mg(OH)2 en gr/lt, sabiendo queKps= 8,9 .10-12.

98. Determinar si se formará precipitado de Mg(OH)2 si se mezclan 50 mLde NaOH 10-3 M con 150 mL de MgCl2 de concentración 10-2 M.

99. A 25°C, 250 mL de agua disuelven 0,172 gr de Pbl2. Calcular a estatemperatura el producto de solubilidad del Pbl2.

100. A 25°C, el producto de solubilidad del cloruro de plata, AgCles 1,72 . 10-10. Calcular la solubilidad del cloruro de plata en unadisolución 0,01 molar de NaCl.

101. Una disolución es 0.1 M en Cl- y 0.1 M en CrO2-4. Si se agrega

lentamente AgNO3 sólido a esta solución. ¿Cuál precipitará primero,AgCl ó Ag2CrO4?. Suponga que la adición no causa aumento devolumen. AgCl Kps = 1,7 . 10-10; AgCrO4 Kps = 1,9 . 10-12

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-33-102. El carbonato de plata, Ag2CO3, tiene una kps de 8,1.10-12 y el cloruro

de plata, AgCl una Kps de 1,6.10-10. Calcule ¿cuál de estas sales deplata es más soluble en agua destilada?.

103. El ión Ca2+ acelera la coagulación de la sangre; cuando se donasangre la bolsa donde se recibe contiene oxalato de sodio, Na2C2O4,para precipitar el ión Ca2+ y prevenir la coagulación. Una muestra desangre contiene 9,7.10-5 Ca2+/mL. Calcular que concentración deNa2C2O4 se debe agregar para que precipite CaC2O4, Kps = 2,3.10-9.

104. Calcular cuál es el pH mínimo que se requiere para precipitarMg(OH)2, Kps = 1,8.10-11, de una disolución 2.10-3 M de MgCl2.

105. Calcular la solubilidad molar del Fe(OH)2, Kps 1,8.10-15, en unadisolución amortiguada a pH: a) 8 y b) 10.

106. Si a 2,0 mL de NaOH 0,2M se añaden 30 mL de CaCl2 0,1M ¿Ocurriráprecipitación de Ca(OH)2 si su Kps es 1,3.10-6?.

107. La sal fosfato de cobre II, Cu3(PO4)2 es muy poco soluble su Kps es1,3.10-37. Calcular si es más soluble en:a) agua destiladab) en una disolución 1.10-4 M de Cu(NO3)2c) en una disolución 2,4.10-3 M de Na3PO4

108. ¿Qué masa de CrF3, Kps 6,6.10-11, se disolveránen 300 mL de NaF0,003M?.

109. Calcular el calor de combustión del amoníaco según la reacción:

2NH3(g) + 5/2 O2(g) 2NO(g) + 3H2O(l)

conociendo los siguientes datos:

N2 + O2 2NO(g) ∆H = 43,2 Kcal

H2 + 1/2 O2 H2O(l) ∆H = -68,3 Kcal/mol

N2 + 3H2 2NH3(g) ∆H = -22,0 Kcal

110. Dadas las ecuaciones:C8H18(l) + 12,5 O2(g) 8CO2(g) + 9 H2O(l) + 1303 KcalC(s) + O2(g) CO2(g) + 94,1 KcalH2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) + 68,3 KcalCalcular el calor de formación, Hf; de C8H18

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-34-111. Calcular el calor de descomposición de CaCO3 en CaO y CO2.

Los calores de formación de CaCO3, CaO y CO2 son:Ca(s) + C(s) + 3/2 O2(g) CaCO3(s) + 288,5 Kcal

Ca(s) + 1/2 O2 CaO(s) + 151,9 KcalC(s) + O2(g) CO2(g) + 94,1 Kcal

112. Para la reacción:

C5H8(g) + 2 H2(g) C5H12(g)

Calcular el calor de hidrogenación, conociendo los calores decombustión:

C5H8(g) + oxígeno 5 CO2(g) + 4 H2O(g) H=-778 KcalH2(g) + oxígeno H2O(g) H=-68,3 KcalC5H12(g) + oxígeno 5 CO2(g) + 6 H2O H=-838,8 Kcal

113. Utilizando las energías de enlace que aparecen a continuación,calcular el calor de reacción para el siguiente sistema.

CH3-C=CH2

Cl

+ HCl CH3-C-CH3

Cl

Cl

Energías de enlace; Kj/mol:C-H=414 H-Cl = 432C-C= 347 C=C = 620C-Cl= 326

114. Al reaccionar 1 g de Bromo sobre níquel en exceso se desprenden333,4 cal. Hallar el calor de formación del Bromuro de níquel, NiBr2.

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-35-115. Conocidas las energías de enlace necesarias. Calcular el calor de

reacción de la combustión de la urea.

NH2

NH2

2 H2O + N2 + CO2+ 3/2 O 2O=C

Energías de enlace

C=O 170 Kcal C-N 70 KcalO=O 117 Kcal N-H 93 KcalO-H 111 Kcal N N 225 Kcal

116. Las entalpías de formación del CO2 (g) y del H2O (l) son,respectivamente, -94 y -68,3 Kcal/mol y el calor de combustión de unmol de ácido acético, C2H4O2(l), es -208 Kcal/mol.

C2H4O2(l) + 2 O2(g) 2 CO2(g) + 2 H2O(l) + 208 Kcal/mol

A partir de estos datos calcular el calor de formación del ácido acético.

2 C(s) + 2 H2(g) + O2(g) C2H4O2 (l) Hf= ?

117. ¿Cuántas [Kcal] requiere una planta para producir 50 gramos defructosa?.

Reacción de fotosíntesis de fructosa:6 CO2(g) + 6 H2O(l) C6H12O6(s) + O2(g) -676 [Kcal]

118. Determine el calor de formación del metano a partir de carbono ehidrógeno, sabiendo que los calores de combustión del carbono,hidrógeno y metano son: -94,0, -68,3 y -212,8 Kcal/molrespectivamente.

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-36-119. Calcular la entalpía de la reacción:

2CH3CONH2 + 11H2O2 4CO2 + 16 H2O + N2 .

a partir de las entalpías de formación:

CH3CONH2 = -76.15 Kc/mol

H2O2 = -45,68 Kc/mol

CO2 = -94,0 Kc/mol

H2O = -68,3 Kc/mol

120. Calcule la entalpía estándar de formación del disulfuro de carbono(CS2) a partir de sus elementos contando con:

C(grafito) + O2(g) CO2(g) ∆Hf = -393,5 KJ/mol

S(s) + O2(g) SO2(g) ∆Hf = -296,1 KJ/mol

CS2(l) + 3O2(g) CO2(g) + 2SO2 ∆Hc = 1072 KJ/mol

121. a) Calcule el ∆H para la reacción:

3N2H4(l) 4NH3(g) + N2(g)

La entalpía estandar de formación de la hidracina, N2H4(l), es +50,42KJ/mol.

b) Tanto la hidracina como el amoníaco se queman en oxígeno paraproducir H2O(l) y N2(g).

b.1) Escriba las ecuaciones para cada uno de los procesos y calculesus ∆H.

b.2) Tomando igual masa como base, ¿Cual sería el mejorcombustible, la hidracina o el amoníaco?.

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-37-122. Calcular el calor de la siguiente reacción:

3 MnS(s) + 5 O2(g) Mn3O4(s) + 3 SO2(g)

Conocidos:S(s) + O2(g) SO2(g) H=-70,8 [Kcal/mol]Mn(s) + S(s) MnS(s) H=-48,8 [Kcal/mol]3Mn(s) + 2O2(g) Mn3O4(s) H=-331,4 [Kcal/mol]

123. ¿Cuál es la cantidad de calor necesaria para obtener 1 Kg de carburode calcio (CaC2) de acuerdo con la reacción siguiente:

CaO(s) + 3 C(s) CaC2(s) + CO(g)

Las entalpías de formación del Ca O, CaC2 y CO son-151,9 [Kcal/mol], -15 [Kcal/mol] y -26,4 [Kcal/mol] respectivamente.

124. En Brasil se utiliza el alcohol etílico, (M C2H5OH= 46,0 g/mol) comosustituto de la gasolina en los motores de automóviles. Suponga quelos distintos hidrocarburos que hay en la gasolina se pueden sustituírpor C8H18(liq) (M = 114,0 g/mol)

a) Escriba las escuacioens ajustadas para la combustión del C2H5OH ydel C8H18, para dar CO2(g) y H2O (l).

b) Conociendo los siguientes datos: ∆Hf C2H5OH (liq.)= 227,6 Kj/mol,∆Hf C8H18 (liq.)= 269,7 Kj/mol, ∆Hf CO2 (g)= -393,5 Kj/mol, ∆Hf H2O(liq.)= -285,8 Kj/mol, Calcule el calor de combustión de 1 litro deC2H5OH y de 1 litro de C8H18. las densidades son 0,789 g/cc y 0,703g/cc respectivamente.

125. El etileno C2H4(g) es punto de partida en la fabricación de polietilenouno de los plásticos de más extenso uso. Calcular su calor deformación por gramo.

C2H4(g) + 3O2 2CO2(g) + 2H2O(l) ∆Hc=-337,3 Kc/mol

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-38-126. La fotosíntesis se puede representar por la reacción:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

a) Determine el valor de ∆H para la reaccion.

b) La radiación solar produce unos 7.1014 Kg de glucosa al año en latierra.

¿Cuál es el cambio ∆H en la producción de glucosa por día?.

Hf C6H12O6 = +521,8 Kc/mol

127. Use las energías de enlace que aparecen en tablas para calcular el ∆Hpara las reacciones:

a) HCN + 2H2 CH3NH2(g)

b) 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O

128. El "gasohol" es una mezcla de gasolina y etanol que se utiliza comocombustible en automóviles. La combustión del etanol estárepresentada por:

C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l)

Si 0,115 g de etanol desprende 3,62 kJ cuando se combustionan apresión constante, calcular la entalpía de combustión para el etanol.

129.Determinar la entalpía de formación del peróxido de hidrógeno, H2O2(conocida como agua oxigenada) líquido a 25ºC a partir de lassiguientes ecuaciones termoquímicas:

H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(g) H= -241,8 kJ/mol

2H(g) + O(g) H2O(g) H= -926,9 kJ/mol

2H(g) + 2O(g) H2O2(g) H= -1070,6 kJ/mol

2O(g) O2(g) H= -498,3 kJ/mol

H2O2(l) H2O2(g) H= 51,46 kJ/mol

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-39-130. Determine mediante cálculos cuál de las siguientes reacciones se verá

más favorecida con un aumento de la temperatura, ¿la obtención deCO2 o CO?.

a) C(s) + O2(g) CO2(g) Hf = -393,5 kJ/mol Sº = 2,86 J/mol . K

b) C(s) + 1/2O2(g) CO(g) Hf = -110,5 kJ/mol Sº = 89,36 J/mol .

K

131. A partir de los siguientes valores de ∆H y ∆S, prediga cuales de lasreacciones serían espontáneas a 25°C. Si no lo son, ¿a quetemperatura puede hacerse espontánea cada reacción?.

Reacción A: ∆H=10,5 KJ, ∆S= 30 J/°K

Reacción B: ∆H=1,8 KJ, ∆S= -113 J/°K

Reacción C: ∆H=-126 KJ, ∆S= 84 J/°K

Reacción D: ∆H=-11,7 KJ, ∆S= -105 J/°K

132. Los tubos de órgano de estaño, en las iglesias sin calefacción,desarrollan la enfermedad del estaño, en la que el estaño blanco setransforma en gris. Sabiendo que:

Sn blanco: ∆Hf = 0,00 Kj/mol, S°= 51,55 J/mol°K

Sn gris: ∆Hf = -2,09 Kj/mol, S°= 44,14 J/mol°K

Calcule la temperatura de la transición:

Sn(blanco) Sn(gris)

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-40-

133. Calcule la variación de una energía libre, ∆G, para las siguientesreacciones y determine si se efectúan en forma espontáneaa 25°C y 1atm de presión. Calcule aproximadamente la temperatura en °C a lacual las reacciones están en equilibrio suponiendo que ∆H y ∆S novarían con la temperatura.a) 2 NO2(g)N2O4(g)b) 3 NH3(g) HN3(g) + 4 H2(g)c) 2 NH3(g) 3H2 + N2(g)c) CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4 H2(g)

Elemento o ∆H ∆G Scompuesto Kcal/mol Kcal/mol Kcal/mol °KNO2(g) 8,09 12,39 0,0574N2O4(g) 2,31 23,49 0,0727NH3(g) -11,04 -3,98 0,0460HN3(g) 70,3 78,5 0,0567H2(g) 0 0 0,0312N2(g) 0 0 0,0458CH4(g) -17,89 -12,14 0,0445H2O(g) -57,80 -54,64 0,0451CO2(g) -94,05 -94,26 0,0510

134. Determine si la siguiente reacción:

SO2(g) + 3H2(g) H2S(g) + 2H2O(l)

a) es espontánea a: a1) 25°C y a2) 100°C

b) Calcule en que rango de temperaturas sería espontánea lareacción.

Hf[KJ/mol] S[J/°K mol]

SO2(g) -296,9 248,5

H2S(g) -20,2 205,6

H2O(l) -285,9 69.96

H2(g) 0 130,6

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-41-135. En el sistema de escape de gases en un automovil los

contaminantes son removidos por la reacción catalizada entre elmonóxido de carbono, que se produce por la combustiónincompleta de la bencina, y el óxido de nitrógeno, producido por lareacción de nitrógeno y oxígeno del aire debido a la altatemperatura y presión en que se realiza la combustión:

2CO(g) + 2NO(g) 2CO2(g) + N2(g)Calcule entre que rangos de temperaturas esta reacción esespontánea.

136. Balancee las siguientes ecuaciones redox mediante el método delion-electrón.

a) NH3 + CuO Cu + N 2 + H2O (ácido)

b) S + HNO3 H2SO4 + NO2 + H2O

c) MnO2 + SO4-2 + OHMnO 4 + SO3

-2 + H2O

d) CrO4-2 + Cl + H 2OCr +3 + OH + Cl 2

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-42-

137. Ajuste las siguientes reacciones:

MnO4 + H+ + Br Mn+2 + H2O + Br2a)

IO3 + H+ + I I2 + H2Ob)

Cr2O72- + H+ + Br Br2 + Cr+3 + H2Oc)

Sn + H+ + NO3 SnO2 + NO + H2Od)

e)

f)

FeCl2 + KMnO4 + HCl FeCl3 + MnCl2 + KCl + H2Oe)

CH3

NO2

+ MnO4 + OH

COO

NO2

+ MnO2

Cl2 + KOH KCl + KClOg)

138. Los potenciales de las siguientes semireacciones son:

Fe3+ + e Fe2+

4H2O + Mn2+ MnO4 + 8H+ + 5e

E° = +0.77V

E° = -1.51V

Determine cual es la reacción que ocurre e igualela por el método delión electrón.

139. Usando la tabla de potenciales estándar de reducción, determine silas siguientes reacciones propuestas son espontáneas.

a) Cl2(g) + 2I (ác) 2 Cl (ác) + I2 (s)

b) 2Ag(s) + 2H+(ác) 2 Ag+

(ác) +H2 (g)

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-43-140. Se confecciona una celda voltaica con Pb(s) y Pb(NO3)2(ac) en un

compartimiento y Zn(s) con ZnCl2 (ac) en otro. Un alambre externoconecta los dos electrodos y un puente salino conecta las dosdisoluciones.

a) ¿Qué semiecuación ocurre en cada electrodo?. ¿Cuál es elánodo y cual es el cátodo?.

b) ¿Cuál es la reacción de pila?.c) Calcular la FEM de la pila.

141. Se construye una celda basada en la reacción:

Si la [Cu2+] es 0,30M ¿Cuál debería ser la [Fe2+] para aumentar en

0,25 V el Eº celda a 25ºC.

RESPUESTA A LOS EJERCICIOS PROPUESTOS GUÍA PARTE II

1. a) puente de H; b) London; c) y d) dipolo-dipolo; e) y f) london; g) y h)

puente de H.

2. a) CH3CH2CH3, CH3COCH3, CH3CH2OH, CH3COOH

b) N2, CH4, Cl2, CCl43. a) H2S; b) CH2Cl2; c) NaOH; d) CH3OH

4. a) MgO>Na2O; b) Al2O3>SiO2; c)K2O>Na2O

5. 59,4 Ml de H2O

6. 64 g solución

7. a) Masar 84 g de KOH y agregar agua hasta 3L

b) Masar 1050 g de KOH y agregar agua hasta 3L

8. 47,4 Ml

9. a) 31,03%; b) 415,8 g/L; 10,4 M=N; 11,3 m; XH2O = 0,831;

XNaOH = 0,169

10. 58,5 g NaCl

11. a) 26,38%; b) 5,97 m

12. a) 10,4 m; b) 7,3 M

Fe(s) + Cu2+(ac) Fe2+(ac) + Cu(s)

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-44-13. 3,33 M

14. 9,167 L

15. 74,4 mL

16. 2,57 mL

17. 12,3 g

18. 12,644 mL

19. 375 mL

20. 82,96 mL

21. 8,3 M, 10,24 m, XHClO = 0,1557

22. 9 moles

23. 87 mL HCl y H2O hasta 2L

24. 2,26 M; 2,7 m y 20% masa

25. 25,83 mL

26. 28,25 mm Hg; 0,10 mm Hg

27. –1,09ºC;100,3ºC

28. P.C. = 36,7ºC

29. X = 3

30. PE solu. = 77,58ºC

31. 109,08 g/mol

32. Se8

33. P.C. = 98,82ºC

34. 2,58 Kg. P.C. = 12,49ºC

35. 7764,8 g/mol

36. 3

37. 253,3 mm Hg

38. a) 150,08 mm Hg PvB; 103,84 mm Hg PvC.E39. 100,52 g/mol

40. 1,592 g/100 mL

41. 5,31.10-3 g

42. 36,4 g

43. 40,9 mm Hg

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-45-44. 59,5 g/mol

45. [H2]=[I2]= 0,1067 M; [HI] = 0,786 M

46. 0,034

47. a) 9,78%; b) 4,518 g

48. a) N2 = 0,27 moles; C2H2 = 0,0322 moles; b) 2,33.10-3

49. 0,025

50. 0,0326

51. [NO]= 6.10-3 M, [N2]=[O2]= 0,298 M

52. 0,308

53. a) 4; b) 0,95, 95%

54. >[N2O4] en a) y d); >[N2O4] en b) y c) en e) no afecta

55. a) 0,0416, b) [PCl5] = 0,08M [PCl3]= 0,12M, [Cl2]= 0,27 M

56. a) [COCl2]=0,4924, [CO]= 0,2077M, [Cl2]= 0,1877M

b) [COCl2]= 0,496, [CO]=[Cl2]= 0,2033M

c) [COCl2]= 0,296 M, [CO]=[Cl2]= 0,157

57. a) 0,2425 y 0,2575; b) 8,857; c) No; d) 0,75

58. a) b) y c) base + ácido a.c + b.c

d) y e) ácido + base a.c + b.c

59. ácidos conjugados: CH3COOH; NH4+ ; NH2OH2

+; CH3CH2OH+ y

CH3NH3+

bases conjugadas: OH- ; F-; Cl- , HSO4- y Cl-

60. Acidos: CS2; H+; Ag+ y HF

Bases: SH-; Fe(CO)5; NH3 y F-

61. [Hlac]= 0,09084M, [H+]= [Lac-]= 9,16.10-3M

62. a) 1,73%, b) 4,93%, c) 22%

63. 1,74.10-5

64. 6,32.10-6

65. 1,617.10-6

66. a) pH= 8,96 b) pH= 12,03

67. [HNO3]= 0,5M y 0,025M

68. 6,79.10-5

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-46-69. 1,7; 13; 13,78

70. 1,74.10-5

71. 8,87

72. 4,89

73. 4,8

74. 0,7M

75. 1,8

76. FeSO4 pH= 5,26

77. 1,475.10-4 moles

78. 9,04 a 9,01

79. 12,76

80. 0,0518 moles HCl

81. a) Roja; b) Incolora

82. a) 4,12; b) 12,57

83. 8,25

84. 1,33.10-5

85. 2,82.10-4/l

86. 7,235

87. a) 9,25, b) 9,074 y c) 9,43

88. a) 2,17, b) 3,82, c) 8,06 y d) 12,4

89. 12,48

90. a) 3,15, b) 4,8, c) 5,3, d) 9,06 y e) 12,45

91. a) 1,8, b) 7 y c) 12,1

92. a) 7.85.10-10, b) 1,94.10-14 y c) 1,77.10-18

93. 0,563 g/L

94. 6,324.10-3 M

95. 6,2.103 veces

96. 2,3.10-9

97. 7,61.10-3

98. Si pp Ps > Kps

99. 1.33.10-8

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-47-100. 2,46.10-6 g/L

101. AgCl pp 1ro

102. AgCl s= 1,26.10-5 M

103. 2,37.10-8 M

104. 9,98

105. a) 1,8.10-3 M, b) 1,8.10-7 M

106. si pp Ps>Kps

107. a) 1.645.10-8 b) 1,8.10-13, c) 7,04.10-4

108. 0,266 g/L

109. Hc = -69,85 Kc/mol

110. Hf = -64,5 Kcal/mol

111. 42,5 Kc/mol

112. -75,8 Kcal

113. -35 kJ

114. 53,34 Kcal

115. -151,5 Kcal

116. -116,6 Kc/mol

117. -187,9 Kcal

118. H = -17,8 Kc/mol

119. –814,02 Kc

120. Hf= -2057,7 Kj/mol

121. a) Hr = -336,46 KJ; b1) HcN2H4= - 622 KJ/mol HCNH3= -382,9

KJ/mol; b2) el NH3

122. -394,5 Kcal

123. 1726,56 Kcal

124. HcC8H18 = -36937,7 KJ/mol; HcC2H5OH = -32108,9 KJ/mol

125. Hf = 0,45 Kc/g

126. a) H= + 1495,6 Kc; b) 1,59 x 1016 Kc

127. a) H= - 158 KJ; b) H= -1308 KJ

128. Hc= 1448 KJ/mol

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-48-129. H2(g) + O2(g) H2O2(l) Hf = -187,5 KJ/mol

130. CO a > Tº G + negativo

131. A = 350ºk; = a ninguna Tº; C= a todas Tº; D= 111ºK

132. T = 282,05 K

133.

G[Kcal/mol] Espontánea tº equilibrioºC25ºC

a) -1,29 SI 56.45

b) +90,44 NO 2104,5

c) +7,98 NO 192,8

d) +27,16 NO 686,6

134. a1) y a2) es espontánea, G- ; b) Tºs < 1001,3 K

135. 1642,16K

136. a) 2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2Ob)S+ 6HNO3 6NO2 + H2SO4 + 2H2Oc)2MnO4- + 3SO2-

3 + H2O 2MnO2 + 3SO42- + 2OH-

d)2Cr+3 + 16OH- + 3Cl2 2CrO42-+ 8H2O + 6Cl-

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-49-

a)137. 16H+ + 2MnO4 + 10 Br 5Br2 + 2Mn2+ + 8H2O

b) 2IO3 + 12H+ + 10 I 6 I2 + 6 H2O

c) 14H+ + Cr2O72- + 6 Br 2Cr3+ + 7H2O + 3Br2

d) 3Sn + 16H+ + 4 NO3 3SnO2 + 4NO + 8H2O

e) 5FeCl2 + KMnO4 + 8 HCl 5FeCl3 + MnCl2 + 4H2O+KCl

f)

CH3

NO2

+ 2 MnO4

COO

NO2

+ 2MnO2 + H2O + OH

2Cl2 + 4KOH 2KCl + 2 KClO + 2H2Og)

138. 5Fe+2 + MnO4- + 8H 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

139. a) Si; b) No; es espontánea la inversa

140. a) Anodo: Zn Zn+2 + 2e

cátodo: Pb+2 + 2e Pb

b) Pb+2 + Zn Pb+Zn+2

c) 0,637 V

141. [Fe2+] = 1,1.10-9 M