Examen de Prueba 2013 - Resuelto

7/16/2019 Examen de Prueba 2013 - Resuelto

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UNIVERSIDAD DEL VALLE – DEPARTAMENTO DE QUIMICA

EXAMEN DE PRUEBA – QUIMICA FUNDAMENTAL. Prof. Fabio Zuluaga

1- Los puntos de fusión, en grados Kelvin, del flúor y del cloro son 54 y 172 respectivamente.

Convertirlos, primero, a grados Celsius y luego grados Fahrenheit.

2- Un átomo de hierro tiene un radio aproximado de 126 picometros (1pm = 10-12 m). a) Cuántos

átomos de hierro pueden alinearse en una longitud de 14245 Cm. b) Cual es el volumen de un

átomo de hierro en CC si lo consideramos esférico y el volumen de una esfera es 4/3 (r3).

3- Los pescados que contengan más de 0.50 partes por millón de mercurio, no pueden ser

vendidos en el comercio. Cuántos gramos de mercurio puede contener una libra de pescado sin

exceder ese límite?(una parte por millón es 1g en un millón de g). 1lb = 453.6g

4- Los gases nobles He y Xe los representamos de la siguiente manera:

He42

Cuáles son sus nombres? Cuál su número atómico? Cuántos neutrones contiene cada núcleo?

5- El aire es una mezcla de muchos gases. Sin embargo, para calcular su masa molar se consideran

sus 3 componentes principales: nitrógeno, oxígeno y argón. Si un mol de aire está compuesto

por 78.08% de nitrógeno, 20.95% de oxígeno y 0.97% de argón, ¿Cuál es la masa molar del aire?

Tenga en cuenta que las moléculas de nitrógeno y oxígenos son diatómicas y la de argón

monoatómica.

6- El platino forma dos compuestos diferentes con el cloro. Uno de ellos contiene 26.7% de cloroen masa y el otro 42.1%. Determine la fórmula empírica de cada uno de los dos compuestos.

7- Una mezcla de 0.9157g de CaBr2 y NaBr se disolvió en agua y se añadió AgNO3 para formar un

precipitado de AgBr. Si la masa del precipitado es de 1.693g, cual es el porcentaje en masa de

NaBr en la mezcla original?

8- Escriba las ecuaciones iónicas e iónicas netas para cada una de la siguientes reacciones:

9- Una cantidad de 0.225g de un metal M (masa molar=27.0 g/mol) liberó 0.303L de H2 (medido a

17°C y 741 mmHg) al reaccionar con un exceso de HCl. Deduzca a partir de estos datos la

ecuación correspondiente y las fórmulas del óxido y del sulfato de M.

10- El etanol (C2H5OH) se quema en el aire:

Balancee la ecuación y determine el volumen de aire en L a 35°C y 790 mmHg que se requieren

para quemar 227g de etanol. Suponga que el aire contiene 21.0% de oxígeno en volumen.

Xe13254

2AgNO3 (ac) + Na2SO4 (ac)

Na2S(ac) + ZnCl2(ac)

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



SOLUCION - EXAMEN DE PRUEBA – QUIMICA FUNDAMENTAL. Prof. Fabio Zuluaga

1- 54 °k = (54 -273.)°C = -219°C = (-219°C)9/5 +32 = -394.2 + 32 = -362.2°F

2- Como el radio es 126pm su diámetro es 252pm

Convertimos 14245Cm en pm =

Número de átomos alineados en una longitud de 14245 cm

3- Sean X los gramos de mercurio en una libra de pescado

4- He= helio, Xe = xenón, sus números atómicos son 2 y 54 respectivamente.

No de neutrones en el helio = 4-2 = 2

5- Masa molar promedio del aire = (78.08N2 + 20.95O2 + 0.97Ar)/100

= (78.08x2x14,01 + 20.95x2x16 + 0.97x39.95)/100 = 28,97

6- Por simplicidad supongamos que solo hay un átomo de Pt (masa atómica 195,1) en la fórmula.

Para el primer compuesto la fórmula molecular sería PtClx, y para el segundo PtCly

Resolveremos ekl primer caso y el segundo se resuelve de la misma manera

Masa molecular del primer compuesto = 195.1g/mol + 35.45Xg/mol

% de Cloro = 26.7/100 = Masa de cloro en la fórmula/ masa molar del compuesto

26.7/100 = (35.45X)/(195.1+ 35,45X)

De aquí se deduce que 100(35.45X) = 26.7(195.1 + 35.45X)

3545X = 5072.6 + 946.5X

2598.5X = 5072.6 De donde X = 5072.5/2598.5 = 1.95 aproximadamente 2

Fórmula del compuesto = PtCl2

7- Si X son los gramos de NaBr, Y los g de CaBr2,

X + Y = 0.9157g Ecuación 1

Las ecuaciones de las reacciones respectivas son:

14245cmx 1m

100cm=

1pm

10-12m

14245x1010 pm

=14245x1010 pm 1atomo252pm

56,5x1010 atomos

0.50g

106g 453.6g=

X

X = 0.50x453.6gx10-6=226.8x10-6g



De acuerdo con las ecuaciones balanceadas un mol de NaBr reacciona con un mol de AgNO3 para dar un

mol de AgBr, mientras que un mol de CaBr2 reacciona con dos moles de AgNO3 para dar dos moles de

AgBr

Como el peso del precipitado del AgBr es de 1.693g podemos calcular el número de moles de AgBr

producidos teniendo en cuenta que la masa molar del AgBr es 187.80g/mol

1.693g

187.80g/mol= 9.02x10-3 molMoles de AgBr =

Estas moles de AgBr fueron producidas por las reacciones del AgNO3 con NaBr y CaBr2

Por lo tanto, las moles de AgBr debidas a la reacción con NaBr son

Xg de NaBr en donde 102.9g/mol es la masa molar del NaBr

102.9g/mol) 1mol de NaBr

1mol de AgBr x

Y las moles de AgBr debidas a la reacción con CaBr2 son

Yg de CaBr 2

199.88g/mol

2mol de AgBr

1 mol de CaBr2x

en donde 199.88g/mol es la masa molar del CaBr2

Si sumamos

Xg de NaBr

102.9 g/mol

Yg de CaBr 2

199.88g/mol

2mol de AgBr

1 mol de CaBr2x

1mol de NaBr

1mol de AgBr x + = 9.02x10-3 mol de AgBr Ecuac. 2

De acuerdo con la ecuación 1, X = 09157 – Y

Remplazando X por 0.9157 – Y en la ecuación 2 y simplificando, tenemos

0.9157 -Y

102.9

2Y

199.88+ = 9.02x10-3 mol de AgBr

Resolviendo esta ecuación Y = 0.4138g de CaBr2

Por lo tanto X = 0.9157g – 04138g = 0.5019g de NaBr

% de NaBr en la Mezcla es

0.5019g

0.9157g

x 100 = 56.7%

8- La Ecuación no iónica completa es

2AgNO3(ac) + Na2SO4(ac) Ag2SO4(s) + 2NaNO3(ac)

La Ecuación iónica completa es

Ag2SO4(s) + 2Na+ + 2NO3-

2Ag+ + 2NO3- + 2Na+ + SO4=

Los iones NO3 – y Na+ están presentes a ambos lados de la ecuación y se llaman iones

espectadores, por lo tanto los podemos cancelar y obtenemos la ecuación iónica neta

Ag2SO4(s)2Ag+ + SO4=

La otra ecuación se trata de la misma manera

9- Para calcular las moles del metal M

Moles de M + 0.225g/27.0g/mol = 8.33x10-3

Para calcular las moles de H2 utilizaremos la ecuación de estado de los gases ideales



PV = nRT de donde n=PV/RT

P= 741mmHgx1Atm/760mmHg + 0.975 Atm

T = 17 + 273.15 + 290.15°K R = 0.082LxAtm/mol°K V = 0.303L

Remplazando

n 0.975Atmx0.303L

0.082AtmxL

molx°K 290.15°K

= = 12.4x10-3 mol

Dividiendo las moles de M y las de H2 por el menor valor

Moles relativas de M = 1

Moles relativas de H2 = 12.4x10-3

/8.33x10-3

= 1.5

O sea que por cada molécula de M se producen 1.5 moléculas de H2 es decir 3 de átomos de H

Por la tanto la reacción es

M + 3HCl 1.5H2 + MCl3

La fórmula del óxido es M2O3 y las del sulfato es M2(SO4)3

10- La ecuación balanceada es

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

moles de etanol = 227g/46g/mol = 4.49 mol

moles de O2 = mol de C2H5OHx 3moles de O2/1mol de C2H5OH

Para calcular el volumen de oxígeno usamos la ecuación de estado de los gases

PV = nRT de donde V = nRT/P

P=790mmHg/760mm/Atm = 1.03Atm, T = 35 + 273.15 = 308.15°k

Remplazando

3x4.94molx0.082(AtmL/mol°k)308.15°k

1.03AtmV = = 363.6L

V de aire = V de O2x100vol de aire/21VdeO2 = 1731.4L

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