QUI010 - Certamen 3 - 2.2008

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Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Química

Química y Sociedad QUI - 010Certamen 3 Casa Central (10 Diciembre año 2008)

Forma ANombre:............................................................................Rol USM.............................................Profesor:...........................................................................Paralelo.............................................

1. La concentración de iones [OH-] en unasolución acuosa 0,2 M de hipoclorito de sodio(NaClO) es:

a. 2,14*10-5 Mb. 2,23*10-4 Mc. 3,52*10-6 Md. 2,41*10-4 Me. 6,53*10-7 M

2. Se mezclan 3,0 [L] de una solución 0,5 Mde HClO con 5,0 [L] de una solución 0,4 Mde NaClO. El pOH de la solución final es:

a. 6.0b. 4.8c. 6,4d. 5.6e. 7.8

3. Se plantean las siguientes afirmaciones:I. La base conjugada del H2O es OH-

II. El ácido conjugado del H2O es H3O+

III. La base conjugada del H2PO4- es HPO4

-2

IV. El ácido conjugado del HPO4-2 es PO4

-3

Son correctas las siguientes afirmaciones:

a . I, II y IIIb. I, III, y IVc. II, III, y IVd. I y III e. II y IV

4. Indique la aseveración incorrecta :

a. La sangre generalmente tiene un pH 7,4 loque corresponde a una concentración de[H3O

+] de 3,98*10-8 Mb. Una solución 0,2 M de HCl tiene un pH =0,7c. Una solución de amoníaco 0,20 M que estáionizada en un 4% tiene un valor de pOH =2,10

d. El pH de una solución 0,15 M de NaOH es13,18e. Una solución que tiene un pH = 4,69 tieneuna concentración de [H3O

+] = 2,04*10-5M

5. En 500 [mL] de solución acuosa se tienen

disueltos 0,100 [g] de NaClO (PM = 74,5

[g/mol]) y 0,100 [g] de NaCl (PM = 58,5

[g/mol]). Luego, el pH de esta solución es:

a. 4,5

b. 9,5c. 7,0d. 7,5e. 8,0

6. Se prepara una solución amortiguadoraañadiendo 1,125 [moles] de NH4Cl a 500 [mL] deuna solución acuosa de NH3 0,500 M.Determinar el pH inicial de este amortiguador yel pH que tendrá la solución final si se burbujean

0,0100 [moles] de HCl gaseoso a través delamortiguador:

a. 8,60 ; 8,58b. 9,55 ; 10,01c. 10,1 ; 9,25d. 9,45 ; 9,00e. 9,55 ; 9,50

7. Se tienen soluciones acuosas de HNO3,H2PO4

-,H3PO4, y HCN, cada una de ellas con la

misma concentración 0,12 M. Se afirma que:

I. La solución de HNO3, tiene el menor valor depHII. El pH de la solución de H2PO4

- es menor queel de la solución de H3PO4

III. El pH de la solución de HCN tiene el mayorvalor

Basado en lo anterior, son correctas:

a . Sólo Ib. I y IIc. I y IIId. Todase. Sólo III

8. Para una solución 0,2 M de acetato de sodio(CH3COONa ), se puede afirmar correctamenteque:

I) El anión acetato hidroliza porque se trata deun ácido conjugado fuerte.II) El anión acetato hidroliza porque se trata deuna base conjugada fuerte.III) El pH de la solución es 9,02

a. I, IIb. II, IIIc. I, II, IIId. I, IIIe. Todas



9. Al mezclar 30 [mL] de solución de acidobenzoico (C6H5COOH) 0,1 M con 14 [mL] deuna solución de hidróxido de calcio (Ca(OH)2)0,1 M, el pH de la solución resultante será:

a. 7,8b. 5,3c. 8,7d. 6,2e. 11,0

10. Establezca cuáles de las siguientescombinaciones sirven para formar unasolución tampón o buffer (supongaconcentraciones semejantes de ambasespecies)

(I) NH3 / NH4-

(II) HClO / ClO-

(III) NaOH / Na+

(IV) CH3COOH / CH3COO-

a. (I) y (III)b. (I), (II) y (IV)c. (III) y (IV)d. Sólo (I)e. Ninguna de las anteriores

11. Considerando una celda electroquímicabasada en la siguiente reacción

2H+(ac) + Sn(s) Sn2+(ac) + H2(g)

Determine cual de las siguientes accionespodrían cambiar el potencial generado porla celda.

a. Aumentar el pH en el compartimento delcátodob. Bajar el pH en el compartimento del cátodoc. Incrementar la [Sn+2] en el compartimentodel ánodo

d. Cualquiera de las anteriorese. Ninguna de las anteriores

12. Se desea construir una celda galvánicamediante las siguientes semiceldas:

Pb+2(ac) + 2e Pb(s) εo = -0,126 [V]

Sn+2(ac) + 2e Sn(s) εo = -0,136 [V]

Establezca cual de las siguientesaseveraciones es(son) correcta(s):

I) El electrodo de Sn es el ánodo y elelectrodo de Pb es el cátodoII) Los electrones circulan del electrodo de Snal de PbIII) Tanto el Sn como el Pb son electrodosactivos.IV) Si la concentración de todas las especiesiónicas es 1,0 M, el voltaje inicial es igual alvoltaje estándar

a. I, IIb. I, IIIc. I, IVd. I, II, IIIe. Todas

13. Una celda galvánica está formada de unelectrodo de plata (Ag) que está en contacto con346 [mL] de una solución de AgNO3 0,100M yun electrodo de magnesio (Mg) en contacto con288 [mL] de una solución de Mg(NO3)2 0,100M.

Mg+2(ac) + 2e Mg(s) εo = -2,37 [V]

Ag+(ac) + e Ag(s) εo = +0,80 [V]

Las masas atómicas del Mg y de la Ag son 24,3y 107,9 respectivamente.Se puede afirmar correctamente que:

I) El potencial estándar de la celda es 3,17 [V]II) El magnesio se oxida en el ánodo y la platase reduce en el cátodoIII) Cuando se han depositado 1,20 [g] de Ag enel electrodo de Ag, el potencial de la celda hadescendido a 3,16 [V]IV) Para alcanzar los 3,16 [V] en la celda sedeben disolver 0,135 [g] de Mg

a. Ib. I, IIc. I, II, IIId. I, III, IVe. Todas

14. El potencial inicial generado por la siguientepila de concentración es:

Cu(s) / Cu+2 (10-5 M) // Cu+2 (10-1 M) / Cu(s)

a. 1,51 [V]b. 0,50 [V]c. 0,91 [V]d. 0,25 [V]e. 0,118 [V]

15. Se estudia una pila cuya reacción total es

Zn(s) + Ni2+(ac) Zn2+

(ac) + Ni(s). Cuando lasconcentraciones son: [ Ni+2] = 2,50 M y [ Zn+2]= 0,100 M, el potencial inicial generado es:

a. 0,40 [V]b. 0,50 [V]c. 0,52 [V]d. 0,55 [V]e. 0,46 [V]

Zn+2(ac) + 2e Zn(s) εo = -0,76 [V]

Ni+2(ac) + 2e Ni(s) εo = -0,25 [V]

16. Determine el voltaje inicial de la siguiente

celda: Mg(s) / Mg+2 (0,5 M)// ENH

Forma A



ENH: electrodo normal de hidrógeno

Mg+2(ac) + 2 e Mg(s) ε0 =-2,37 [V]

2H+(ac) + 2e H2 (g) ε0 = 0,00 [V]

a. 2,36 [V]

b. 2,38 [V]

c. -2,36 [V]

d. -2,37 [V]

e. 0,00 [V]

17. Establezca cuál es el voltaje finalgenerado al construir una pila con lassiguientes semiceldas conectadas con unpuente salino de agar-agar. Vaso A: barrita

de Tl inmerso en 500 [mL] de soluciónconteniendo Tl+ 1,0 M con Vaso B: alambrede Al inmerso en 400 [mL] de soluciónconteniendo Al+3 1,0 [M].

Tl+(ac) + e Tl(s) ε0 = - 0,34 [V]

Al+3(ac) + 3e Al(s) ε0 = -1,66 [V]

a. 0,0 [V]

b. 2,0 [V]

c. 2,7 [V]

d. -2,0[V]

e. -2,7 [V]

18. La constante de equilibrio de la reacción

química espontánea correspondiente a lasiguiente celda galvánica es:

Pt(s)/Cr2O7-2(0,05 M),H+(1,0 M),Cr+3(0,02 M) // Fe+2(0,1

M), Fe+3 (0,2 M) /Pt(s)

Cr2O7-2 (ac) + 14 H+ (ac) + 6e 2 Cr+3

(ac) + 7 H2O(l) ε0 = +1,330 [V]

Fe+3(ac) + e Fe+2

(ac) ε0 = + 0,771 [V]

a. 8,0 *1033

b. 5,6 *1056

c. 6,5 *1065

d. 8,0* 10-3

e. 2,9 *109

19. Se construye la siguiente celda galvánica:

Sn(s)/Sn+2(1,0 M) // Pb+2(0,0010 M)/Pb(s)

Pb+2(ac) + 2e Pb(s) εo = -0,126 [V]

Sn+2(ac) + 2e Sn(s) εo = -0,136 [V]

Se afirma que el voltaje inicial de esta celda encondiciones estándar y que el voltaje inicial de

la celda en las condiciones señaladas sonrespectivamente:

a. 0,262 [V] y –0,079 [V]b. –0,262 [V] y 0,079 [V]c. 0,010 [V] y –0,079 [V]d. 0,010 [V] y 0,079 [V]e. 0,262 [V] y 0,079 [V]

20. Para la reacción de la pila siguiente, esposible afirmar que:

Pt/MnO4-(0,1M),H+(0,8),Mn+2(0,1M)// Cu+2(0,05M)/Cu

MnO4-(ac)+8H+(ac)+5e ⇔Mn+2(ac)+4H2O(l) εo=+1,510 [V]

Cu+2(ac) + 2e ⇔ Cu(s)

εo=+0,337 [V]

(I) Ambos electrodos son inertes.(II) El pH de la semicelda en donde ocurre lareacción del manganeso baja a medida queavanza la reacción.(III) El ánodo corresponde a la semicelda delcobre.

(IV) El potencial inicial de la pila es ∆εo

= 1,173[V].

Son correctas las alternativas:

a. (I) y (III)b. (II) y (IV)c. (III) y (IV)d. Sólo (III)e. Todas

DATOS

A 25 [°C] para el agua K w = 1,0 ⋅ 10-14

pH = -log [H3O+]

Forma A / Ce3 QUI 010 / s2 año 2008

Casa Central

BB/EP/MT/JS/AA/FR/mao





aAaA(ac)(ac) + bB+ bB(ac)(ac) cCcC(ac)(ac) + dD+ dD(ac)(ac)

Constantes de Ionización de ácidos y bases débiles.

Acido K a Base K b

Acido sulfuroso H2SO3 1.2 E-02 HSO3- 8.3 E-13

Sulfato ácido HSO4-

1.2 E-02 SO42-

8.3 E-13

Acido fosfórico H3PO4 7.5 E-03 H2PO4-

1.3 E-12

Acido fluorhídrico HF 7.2 E-04 F-

1.4 E-11

Acido nitroso HNO2 4.5 E-04 NO2-

2.2 E-11

Acido fórmico HCOOH 1.8 E-04 HCOO-

5.6 E-11

Acido benzoico HC7H5O2 6.3 E-05 C7H5O2-

1.6 E-10

Acido acético CH3COOH 1.8 E-05 CH3COO-

5.6 E-10

Acido propanoico HC3H5O2 1.4 E-05 C3H5O2- 7.1 E-10

Acido carbónico H2CO3 4.2 E-07 HCO3-

2.4 E-08

Acido sulfhídrico H2S 1.0 E-07 HS-

1.0 E-07

Fosfato biácido H2PO4-

6.2 E-08 HPO42-

1.6 E-07

Sulfito ácido HSO3-

6.2 E-08 SO32-

1.6 E-07

Acido hipocloroso HClO 3.5 E-08 ClO-

2.9 E-07

Amonio NH4+

5.6 E-10 NH3 1.8 E-05

Acido cianhídrico HCN 4.0 E-10 CN-

2.5 E-05

Carbonato ácido HCO3- 4.8 E-11 CO3

2- 2.1 E-04

Fosfato ácido HPO42-

3.6 E-13 PO43-

2.8 E-02

Sulfuro ácido HS-

1.3 E-13 S2-

7.7 E-02

A

c

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d

o

f

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n

a

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[ ] [ ]ba

dc

BA

DClog

n

0591,0−ε∆=ε∆



Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Química

Química y Sociedad QUI - 010Certamen 3 Casa Central (10 Diciembre año 2008)

Forma AResumen de respuestas

NOMBRE Y APELLIDO (LETRA IMPRENTA).................................................................................

Rol USM ..................................................................... Paralelo…………………….

Profesor.........................................................................

Alternativa

Pregunta a b c d e

1 X

2 X

3 X

4 X

5 X

6 X

7 X

8 X9 X

10 X

11 X

12 X

13 X

14 X

15 X

16 X

17 X

18 X

19 X

20 X

Atención:1. Sólo se corregirán las respuestas marcadas en esta hoja con lápiz pasta 2. En caso de dar más de una respuesta a una pregunta ésta se considerará

automáticamente mala

Nota Certamen = ( n1 ) · 5

Donde: n1 = Nº de preguntas buenas n2 = Nº de preguntas malas

n3 = Nº de preguntas omitidas

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