1
1. ¿Cuále ¿Cuáless de los siguient siguientes es son conjunt conjuntos os permiti permitidos dos de números números cuánti cuánticos cos para un electrón en un átomo de hidrógeno? a) n = 2, l = 1, m = 1
b) n = 1, l = , m = 1
c) n = !, l = 2, m = 2
d) n = ", l = ", m =
#$ a, c 2. %ara %ara &alore &aloress del núme número ro cuán cuánti tico co princi principa pall desde desde n = 1 hasta hasta n = !, compl complet etee la in'ormación de la siguiente tabla. n %osibles (alores (alores de, l
esignación del subni&el
%osibles *úmero de *umero (alores de, m orbita orbitales les en el orbitales subni&el subni&el
total en
de *úmero total el de elec electr tron ones es en el ni&el
1 2 " !
". etermine el número má+imo de electrones en un átomo con los siguientes números cuánticos. a) n = "
b) n = !, l = ", m = 2
#$ a) 1-
b) 2
c) n = 2, l = 1, m = , s =
c) 1
!. ¿Cuáles son los &alores de n l para los siguientes subni&eles? a) 1s
b) !d c) /p d) 0'
#$ a) n = 1, l =
0.
b) n = !, l = 2
c) n = /, l = 1
d) n = 0, l = "
a) scri scriba ba la con'i con'igur gurac ació iónn elec electr tróni ónica ca del esta estado do 'undam 'undamen enta tall de de los los elem elemen ento toss con con los siguientes números atómicos 3)$ 2", "", !, "4, 0", /2, 52, 2/ b) Clasi'67uelo como un elemento representati&o blo7ue blo7ue s o p), transición, transición interna.
2
/. %ara los elementos indicados a continuación$ "0 14
Cl,
121 01
8b,
- "!
8e,
1"2 00
Cs scriba$
a) Con'iguración Con'iguración electrónica electrónica del estado 'undamental. 'undamental. b) 9rupo per6odo al cual pertenece. c) *úmero *úmero de elec electro trones nes de de &alen &alencia cia.. d) *úmero de de protones, protones, electrones electrones neutrone neutroness 7ue constitu constituen en el átomo. átomo.
4. Clasi'i7ue cada una de las siguientes con'iguraciones electrónicas atómicas como$ i) un estado 'undamental, ii) un estado e+citado, iii) un estado prohibido. :usti'i7ue su respuesta. a) 1s2 2s2 2p+2
b) ;
c) 1s22s22p/"s2"d-!s2
d) 1s22s22p/"d1
e) 1s22s22p1"s2"p0
') ;
-. >dent >denti' i'i7 i7ue ue el conjun conjunto to de elem elemen ento toss al 7ue corre correspo spond ndee cada cada un unaa de las las sigu siguie ient ntes es con'iguraciones electrónicas generaliadas$ a) ;gas noble ns2np0
b) ;gas noble ns2n@1) d2 c) ;gas noble ns2n@1) d1 np1
d) ;gas noble ns2 n@2) ' / #$ a) 9rupo 4A, halógenos b) 9rupo !B c) 9rupo "A d) 9rupo -B, elementos de transición interna. 5. scriba scriba las con'iguracion con'iguraciones es electrónicas electrónicas para los siguientes siguientes iones$ Ca2, 82@, Ag, De2, %b!, *"@
1. 8elecc 8eleccion ionee los iones o átomos átomos de los siguient siguientes es conjunt conjuntos os 7ue sean isoele isoelectr ctrónic ónicos os entre si$ a) < , #b, Ca2
b) Cu, Ca2, 8c"
c) 82@, 8e2@, Ar d) De2, Co", En2
"
#$ a) < , Ca2
b) Ca2, 8c"
c) 82@, Ar
d) De2, Co"
11. 11. 8in hacer uso de la tabla tabla periódica periódica,, clasi'i clasi'i7ue 7ue cada uno de los siguient siguientes es elemen elementos tos como un gas noble, un elemento representati&o blo7ue s o p), un elemento de transi transició ciónn o de transició transiciónn interna internaFF tambiGn tambiGn estable estableca ca si el elemen elemento to es un metal, metal, metaloide o no metal. #b3 = "4), *3 = 4), *i3 = 2-), *d3 = /) *e3 = 1), 9e3 = "2) 12. %ara cada uno de de los pares siguiente siguientes, s, ¿cuál elemento elemento tendrá tendrá maor maor carácter metálico? metálico? :usti'i7ue su respuesta. a) Hi o Be b) Hi o *a #$ Hi
b) *a
c) %b
c) 8n o %b d) Al
d) B o Al e) Ag o >n
e) Ag
1". Irdene los siguiente siguientess elementos elementos en orden de carácter metálico metálico creciente$ creciente$ As, %, %, Bi, Bi, 8b *F los siguiente siguientess en orden orden de carácte carácterr no metálico metálico crecien creciente$ te$ 8, Jg, 9e, D, >n. :usti'i7ue su respuesta. #$ * K % K As K 8b K Bi
F
Jg K >n K 9e K 8 K D
1!. a) +pli7ue +pli7ue por7uG la carga carga nuclear nuclear e'ecti&a e'ecti&a 7ue e+perimenta e+perimenta un electrón electrón 2s en el boro boro B), es maor 7ue la 7ue e+perimenta un electrón 2p. b) ¿LuiGn e+perimenta una carga nuclear e'ecti&a maor, un electrón 2p en un átomo de o+6geno I) o un electrón 2p en un átomo de neón *e). c) +pli7u +pli7uee por7uG por7uG la carga carga nuclea nuclearr e'ecti& e'ecti&aa 7ue e+perim e+periment entaa un electrón electrón "s en el magnesio Eg) es maor 7ue la 7ue e+perimenta un electrón "s en el sodio *a). 10. a) ¿LuG es es generalment generalmentee maor$ maor$ el cambio cambio en el el radio radio atómico atómico al despla desplaarnos arnos hacia hacia la derecha en un per6odo de la tabla periódica o al desplaarnos hacia abajo en un grupo? b) ¿LuiGnes muestran por lo general maor &ariación en el radio atómico, los elementos representati&os o los metales de transición? c) Acomode los átomos siguientes en orden creciente de radio atómico$ atómico$ i) B, Ca, 9a, Cs ii) D, %, 8 As #$ c) i. B K 9a K Ca K Cs
ii. D K 8 K % K As
1/. ispong ispongaa los átomos átomos Mo Mo iones iones de cada uno de los conjunt conjuntos os siguient siguientes es en orden orden de tamaNo atómico creciente$ a) I2@, 8e2@, Oe2@
b) Co", De2, De"
c) >@, >, >
d) *a, J, Cl@, Br @
!
e) Be2, *a, *e
') Ca, Oi!, 8c"
#$ b) Co" K De" K De2 14. ¿Cuál es la relación habitual entre radios atómicos primera energ6a de ioniación entre carga nuclear e'ecti&a primera energ6a de ioniación, siendo igual los demás 'actores? 1-. %ara cada uno de los siguientes pares, indi7ue cuál elemento tiene la primera energ6a de ioniación maor$ a) % Cl b) Al 9a c) 8i * d) I *e e) < Cr D) Eg 8r n cada caso proporcione una e+plicación en tGrminos de con'iguración electrónica carga nuclear e'ecti&a. #$ a) Cl
b) Al
c) *
d) *e
e) Cr
') Eg
15. Asigne el &alor correspondiente de radio atómico r) primera energ6a de ioniación >), al siguiente conjunto de elementos. *a, 15,<, 14Cl, 5D
11
r AP)$
1,5/F 1,0!F ,41F ,55
>
e todos los elementos del tercer per6odo, a) ¿cuál tiene$ i) maor radio atómico, ii) maor energ6a de ioniación? b) ¿Cuál es el metal$ i) menos acti&o, ii) más reacti&o? c) ¿Cuántos son metales?
0
#$ a) i. *a, ii. Ar 22.
b) i. Al, ii. *a
c) " *a, Eg, Al)
Compare los siguientes pares de elementos con respecto a las propiedades siguientes$ a) Carga iónica más común b) primera energ6a de ioniación c) radio atómico d) a'inidad electrónica. +pli7ue las di'erencias. i) < Ca
ii) D Cl
iii) D I
2".
Oodos los elementos 7ue están al 'inal en los grupos 1A, 2A, /A, 4A -A es decir 'rancio Dr), radio #a), polonio %o), Astato At) radón #n) son radioacti&os. %or ello se sabe mucho menos acerca de sus propiedades '6sicas 7u6micas 7ue de los elementos 7ue están más arriba. Con base en lo 7ue aprendió en este tema , ¿cuál de esos cinco elementos esperar6a 7ue tu&iera$ a) la primera energ6a de ioniación maor, b) maor carácter metálico, c) maor a'inidad electrónica más negati&a) d) maor radio atómico. #$ a) #n
b) Dr
c) At d) Dr
8i se 'orma un compuesto iónico entre un catión A un anión B@. ¿Cómo se &erá a'ectada la 'uera del enlace por los siguientes cambios? a) 8e duplica el radio atómico de A b) 8e duplica la carga de A c) 8e duplica la carga de A B@ d) isminue tanto el radio atómico de A como B@ a la mitad.
2!.
20. %rediga la 'órmula 7u6mica más simple del compuesto iónico 'ormado entre los pares de elementos siguientes$ a) Ca D b) *a 8 c) Ca * d) Al I e) Ca C 2/.
Acomode los miembros de cada conjunto en orden creciente de electronegati&idad. :usti'i7ue su respuesta. a) I, D 8 b) C, Al, 8i c) Be, C, Ca d) 9a, 9e, As, 8e e) 8, Cl, 8e, Br #$ a) 8 K I K D b) Al K 8i K C e) 8e K 8 K Br K Cl
24.
c) Ca K Be K C
d) 9a K 9e K As K 8e
Irdene los siguientes conjuntos de enlace en orden creciente de polaridad. a) J R D, I R D, Be R D b) C R 8, B R D, * R I c) I R Cl, 8 R Br, C R % #$ a) I R D K J R D K Be R D
b) C R 8 K * R I K B R D
/
c) C R % K 8 R Br K I R Cl 2-. Clasi'i7ue el enlace entre los siguientes pares de elementos como iónico, co&alente polar o co&alente no polar$ a) *a Br b) Br > c) *a J d) I I e) J I ') % 8 g) Cl I h) 8i Cl i) % I j) C J :usti'i7ue su respuesta. #$ iónico$ a,cF
co&alente polar$ b, e, ', g, h, iF
co&alente no polar$ d, j
25. %redecir cuales de los siguientes compuestos presentan enlaces iónico, co&alente polar o co&alente no polar$ 8nCl2, BaI, JCl, *J", #b2I, 8I2, CCl!, CI2, *2, D2, DeCl", AgCl, C2J/. :usti'i7ue su respuesta. #$ >ónico$ BaI, #b2I, DeCl", AgCl Co&alente polar$ 8nCl2, JCl, *J", 8I2, CCl!, CI2 Co&alente no polar$ *2, D2, C2J/ ".
#elacione cada conjunto de caracter6sticas de la i7uierda con un elemento de la columna de la derecha. >. a) Qn no metal reacti&oF el átomo tiene una gran a'inidad electrónica negati&a.
8odio *a) Antimonio 8b)
b) Qn metal blando, el átomo tiene una energ6a de ioniación baja. c) Qn metaloide 7ue 'orma un ó+ido de 'órmula # 2I" d) Qn gas 7u6micamente no reacti&o >>. a) Qn gas amarillo pálido, reacti&o, el átomo tiene una gran a'inidad electrónica negati&a. b) Qn metal blando 7ue reacciona con el agua para producir hidrógeno gaseoso J2)
Argón Ar) Cloro Cl2) I+6geno I2) 9alio 9a) Bario Ba) Dlúor D2)
c) Qn metal 7ue 'orma un ó+ido de 'órmula # 2I" d) Qn gas incoloroF el átomo tiene una a'inidad electrónica negati&a moderada. #$ >. a) Cl2 b) *a c) 8b d) Ar >>. a) D2 b) Ba c) 9a d) I2 "1. scriba estructuras de HeSis incluendo las cargas 'ormales para los siguientes iones o compuestos$ a) C2J/ b) * 2 c) C2J2 d) %D" e) 8iJ! ') 8D2 g) *J2IJ * I están unidos entre si) h) JIBr i) JC* j) J2CI ambos átomos
4
de J unidos a C) T) JCIIJ ambos átomos de I unidos a C) m) J"I n) *J! o) J8I! @ J unido a I) p) J2 **J2 7) J**J r) J"CCI*J2 I unido a C). "2.
scriba las estructuras de HeSis de cada uno de los siguientes iones o compuestos. >denti'i7ue los 7ue no obedecen la regla del octeto$ BJ", BJ!@, I2@, 9eD!, ClI2, AlCl", %Cl0, AlD!@, AsD0, 8D/, *I2.
"".
scriba las estructuras de resonancia el h6brido de resonancia para los siguientes iones o compuestos. 8eleccione las estructuras más contribuentes al h6brido de resonancia$ I", *2I, CI"2@, JCI2@, J ambos átomos de I unidos a C), 8C*@, *I"@, J*I2, *2I! cada átomo de * está unido a dos átomos de I otro *), CJ " *2 J"C**), J8I"@, *a*I", Ca8I!, Hi2CI", <*I2, Eg*I")2, *aICl.
"!. a) ¿LuG compuesto tendrá los enlaces au're@o+6geno más cortos 8I2 o 8I"? b) %rediga el orden de las longitudes de enlace carbono@o+6geno en CI2, CI CI"2@. #$ a) iguales b) CI"2@ U CI2 U CI "0.
#epresente una estructura de HeSis aceptable para las siguientes molGculas inclua las cargas 'ormales)$ a) I2 *D b) I*D c) I8D2 d) *8D e) D**D g) J2 *C* ¿%odr6a alguna de las estructuras 7ue usted ha escrito, constituir una 'orma de resonancia de un h6brido de resonancia?
"/.
#epresente las 'ormas de resonancia el h6brido de resonancia de las siguientes molGculas$ *%*J, JI*8, J*8I, I2 *Cl, I%*.
"4.
l compuesto 82 *2, tiene una estructura c6clica con átomos alternos de 8 *, siendo todos los enlaces de igual longitud. Como e+plica este hecho e+perimental.
"-.
n la molGcula de benceno, C/J/, donde los átomos de carbono están unidos entre si 'ormando un he+ágono regular, como e+plica usted el hecho de 7ue los seis enlaces carbono@carbono, son de la misma longitud, además de ser más cortos 7ue un enlace simple carbono@carbono, pero más largos 7ue un enlace doble carbono@carbono.
"5.
l ácido 'órmico, JCIIJ, tiene dos enlaces carbono@o+6geno de longitudes di'erentes uno es de 1,2" AP el otro 1,"/ APF mientras 7ue, el 'ormiato de sodio,
-
JCII*aF tiene dos enlaces carbono@o+6geno de la misma +pli7ue estos hechos e+perimentales.
longitud 1,24 AP).
!.
a) l ácido c6anico JIC*) el ácido isociánico J*CI), no son 'ormas o estructuras de resonancia ¿por7uG? b) Ha pGrdida del protón del ácido c6anico 'orma el mismo anión 7ue cuando se pierde el protón del ácido isociánico. +pli7ue la causa de este 'enómeno.
!1.
¿LuG di'erencia e+iste entre la geometr6a de pares de electrones o electrónica la geometr6a molecular?
!2.
8upongamos 7ue A representa un átomo central, B representa un átomo unido por un enlace simple a A representa un par de electrones libres en A. ¿LuG 'ormas geomGtricas esperar6a para$ AB2, AB", AB!, AB" AB22? #$ AB2 lineal) AB! tetraGdrica) AB2D2 angular)
AB" plana triangular) AB" pirámide triangular)
!".
scriba las estructuras de HeSis e indi7ue la geometr6a electrónica molecular o iónica de$ a) CI2 b) AlJ!@ c) *J! d) %Cl" e) Cl2CI ') 8I2Cl2 8 átomo central) g) 8I" h) J"I i) *I2@ j) 8nCl! T) 8nCl2 l) BeD!@.
!!.
l cloro 'orma cuatro o+ianionesF ClI@, ClI2@, ClI"@ ClI!@. scriba la estructura de HeSis para cada uno de ellos compare la geometr6a iónica de esos o+ianiones.
!0.
>ndi7ue el conjunto de orbitales atómicos h6bridos empleado por el átomo central, as6 como la geometr6a en cada uno de los siguientes iones o molGculas$ BJ!@, *D", J"I, B>", C82, CD!, CJ2Cl2, *I2, *J!, 8ICl2, *I"@.
!/.
Considere la estructura de HeSis de la glicina, el más sencillo de los aminoácidos$ J I V VV JR*RCRCRI@J V V J J a) etermine los ángulos de enlace apro+imados alrededor de cada uno de los átomos de carbono la hibridación de cada uno de ellos. b) etermine las hibridaciones
5
de los orbitales de los átomos de o+6geno nitrógeno, as6 como los ángulos de enlace apro+imados en el nitrógeno. c) ¿Cuántos enlaces σ cuántos π ha en toda la molGcula? !4.
ibuje una proección espacial de acuerdo a los tipos de orbitales atómicos 7ue utilia cada uno de los átomos 7ue 'orman los compuestos siguientes$ a) b) c) d) e)
Eetanal o 'ormaldeh6do, J2CI Cianuro de hidrógeno, JC* Butadieno, J2C = CJ R CJ = CJ2 iacetileno, JC ≡ C R C ≡ CJ Aleno, J2C = C = CJ 2, ¿es esta molGcula plana?
>ndi7ue en cada caso el tipo de enlace σ o π 'ormado. !-.
a) Hos átomos W e X tiene di'erente electronegati&idad, ¿la molGcula diatómica, W R X, necesariamente es polar? +pli7ue. b) Hos átomos A B tienen di'erente electronegati&idad, ¿la molGcula AB" necesariamente es polar? +pli7ue. c) os molGculas diatómicas tienen la misma longitud de enlace, ¿los momentos dipolares de las dos molGculas necesariamente son iguales? +pli7ue. #$ a) 8i
!5.
b) *o
c) *o
>ndi7ue si las siguientes molGculas son polares o no polares$ CCl!, C82, 8I", *D", 8iCl!, J2, CI, CI2, BeD2, J28. #$ %olares$ *D", CI, J28
0.
¿Cuáles de los siguientes enunciados son &erdaderos? :usti'i7ue su respuesta. a) b) c) d)
Oodas las molGculas diatómicas son lineales. Oodas las molGculas diatómicas son polares. Oanto el amon6aco, *J", como el tricloruro de boro, BCl", son molGculas polares. Oodas las molGculas diatómicas polares están constituidas por dos elementos di'erentes. e) Oodas las molGculas del tipo AB! son polares. #$ a, d
01.
Correlacione cada uno de los siguientes compuestos con su respecti&o momento dipolar µ).
1
CIE%Q8OI
µ )
ClD BrD >Cl BrCl
,04 ,/2 ,-1,25
#$ C>D,--)F BrD1,25)F >Cl,/2)F BrCl,04) 02.
a) Ha molGcula de *2I tiene un momento dipolar permanente, en base a ello prediga cuál de las siguiente estructuras lineales es correcta$ **I o *I*. b) A pesar de la maor di'erencia de electronegati&idad entre los átomos enlaados, el BeCl2g) no tiene momento dipolar, pero el 8Cl2g) si. +pli7ue esta di'erencia de polaridad.
0". Cada uno de los compuestos siguientes tiene un enlace nitrógeno@nitrógeno$ *2, *2J!, *2D2. Jaga corresponder cada compuesto con una de las longitudes de enlaces siguientes$ 11 pm, 122 pm, 1!0 pm. escriba la geometr6a alrededor de cada uno de los átomos de nitrógeno en cada compuesto. ¿LuG orbitales atómicos h6bridos se necesitan para describir los enlaces? 1pm = un picomGtro 1pm = 1@12m #$ *2 11 pm)F *2J! 1!0 pm)F *2D2 122 pm) 0!.
l dicloroetileno, C2J2Cl2, tiene las siguientes geometr6as isómeros), cada una de las cuales representa una sustancia distinta. J a)
J C =C
Cl
J b)
Cl
Cl C=C
Cl
J c)
J
J
Cl C = C Cl
+perimentalmente se determina 7ue una muestra pura de una de estas sustancias tiene un momento dipolar nulo. ¿Cuál es? :usti'i7ue su respuesta.
00.
+pli7ue lo siguiente$ a) l ión peró+ido, I22@, tiene un enlace más largo 7ue el ión superó+ido, I2@ b) l enlace en el *2@ es más largo dGbil 7ue en el * 2 c) speramos 7ue e+ista *e2 pero no *e2.
11
0/.
l anión del carburo de calcio, CaC2, deber6a propiamente llamarse el ión acetiluro, C . etermine el orden de enlace para C2 C22@. ¿Con 7uG molGcula neutra es el ión acetiluro isóelectrónico? 2@ 2
#$ C2 2)F C22@ ") isoelectrónico con *2 04. a) ¿LuG di'erencia e+iste entre un enlace π localiado uno deslocaliado? b) ¿Cómo podemos determinar si una molGcula o ión e+hibe enlaces π deslocaliados? c) l enlace π del *I2@, ¿es localiado o deslocaliado? #$ c) eslocaliado a) escriba el enlace π deslocaliado para el ion carbonato, CI"2@. ¿Cuál es la hibridación del átomo de carbono de cada átomo de o+6geno? b) Jaga lo mismo para el benceno C/J/ átomos de carbono unidos entre si en 'orma c6clica)
0-.
#$ a b sp2) 05.
Qtilice 'órmulas de HeSis para describir las estructuras resonantes de las siguientes especies desde el punto de &ista de enlace &alencia despuGs dibuje los orbitales moleculares para los sistemas π deslocaliados$ a) 8I2 b) JCI"@ c) JCI2 d) I " e) *I"@
/.
l ion ciclopentadienuro, C0J0@, es plano consiste en un pentágono regular de átomos de carbono cada uno unido con sus &ecinos. Qn átomo de hidrógeno está unido a cada átomo de carbono. a) scriba una estructura de HeSis para el ión b) ¿Cuántas estructuras de resonancia e7ui&alentes puede usted escribir para el ión? c) etermine la hibridación de los átomos de carbono d) >ndi7ue la geometr6a del ión e) Hos enlaces π del C0J0@, ¿pueden describirse como deslocaliados? +pli7ue su respuesta con un dibujo de los enlaces deslocaliados?
/1.
Ha molGcula inestable llamada diimina, J**J, tiene un momento dipolar igual a cero. a) scriba una estructura de HeSis de la molGcula compatible con ese hecho dibuje una representación tridimensional de la molGcula donde indi7ue, orbitales atómicos h6bridos utiliados por el nitrógeno la geometr6a molecular.
/2.
scriba las estructuras de HeSis para los compuestos 7ue se pueden 'ormar entre los elementos A B entre B C, indicando en ambos casos si los enlaces son co&alentes o iónicos. :usti'i7ue sus respuestas.
12 HE*OI
CI*D>Q#AC>I* HCO#Y*>CA H QHO>EI *>(H *#9>A
A B C
2s1 2s22p! 2s22p2
#$ a) iónicos /".
/!.
b) co&alentes
e acuerdo a la in'ormación siguiente$ C3 = /)F D3 = 5)F *3 = 4)F I3 = -) a) Construa una molGcula con los cuatro elementos e+iste más de una posibilidad). b) scriba las posibles estructuras de resonancia para dicha molGcula. c) ibuje la proección espacial de la estructura de resonancia más contribuente al h6brido de resonancia, indicando los tipos e orbitales utiliados por cada átomo el tipo de enlace σ o π). Qtiliando la in'ormación siguiente$ Elemento Hipotético
A
B L 3 X W
Electronegatividad
1, ,2,1 2,0 !, ",
Configuración electrónica último nivel de energía
ns2 ns1 ns1 ns2n p2 ns2n p0 ns2n p0
Posibles hibridaciones
*o tiene *o tiene *o tiene sp, sp2, sp" *o tiene *o tiene
scriba la 'órmula de HeSis más simple de los compuestos 7ue se 'ormarán cuando se enlacen los elementos$ a) L, 3 W &arias posibilidades) b) B W c) A e X >ndi7ue en cada caso lo siguiente$ i) 8i el compuesto es iónico o co&alente. ii) Ha geometr6a molecular de los compuestos co&alentes. iii) Eomento dipolar de los compuestos µ = I o µ ≠ I) :usti'i7ue sus respuestas.
1"
1. Qna muestra de glucosa, C/J12I/, contiene !.122 átomos de carbono, calcule$ número de átomos de hidrógeno de o+6geno, b) número de moles de glucosa, masa de glucosa, d) masa de carbono, hidrógeno o+6geno. #$ a) -.122 átomos JF !.122 átomos I b) ,11 moles c) 1,5- g d) ,45 g CF ,1" g JF 1,0 g I
a) c)
1!
2. l sul'ato de aluminio tiene como 'órmula Al28I!)", calcule$ a) la masa de 1 mol del compuesto b) los moles de Al28I!)" en 11,! g del compuesto c) la masa de 2! 2,!1.1 molGculas de sul'ato de aluminio d) los átomos de o+6geno en 1,41 mg del compuesto. #$ "!2 gMmol
b) ,"2 moles c) 1"/5,1 g d) ",/1.115 átomos I
". Calcule el número de moles de plata Ag), necesarios para 'ormar cada uno de los siguientes compuestos$ a) ,00 moles Ag28, b) ,00 g Ag2I, c) 0,0.12 molGculas de Ag28. #$ a) 1,1 moles b) !,40.1@" moles c) 1,-".1@" moles !. etermine la 'órmula emp6rica de cada uno de los siguientes compuestos si una muestra contiene$ a) ,1" moles de CF ,"5 moles de J ,/0 moles de I b) !Z en masa de CF /,4Z de J 0","Z de I c) 11,/ g de De 0,1 g de I #$ a) C2J/I b) CJ2I c) De2I" 0. l mentol, la sustancia 7ue podemos oler en las pastillas mentoladas para la tos, se compone de C, J I. Qna muestra de 1,0 g de mentol se 7uema reacciona con I2), produciendo 2-,25 g de CI2 11,05 g de J2I. a) etermine la 'órmula emp6rica del mentol. b) 8i el compuesto tiene un peso molecular de 10/ gMmol, determine su 'órmula molecular. #$ a) C1J2I
b) C1J2I
/. Ha testosterona, la hormona se+ual masculina contiene 45,12Z en masa de CF 5,45Z de J el resto de o+6geno. Cada molGcula contiene dos átomos de o+6geno, determine la 'órmula molecular de la testosterona. #$ C15J2-I2 4. Qna muestra de un compuesto de Cl I reacciona con un e+ceso de J2 para 'ormar ,2"" g de JCl ,!" g de J2I. Calcule la 'órmula emp6rica del compuesto. #$ Cl2I4 -. Qna muestra de /,2 g de un compuesto de &anadio () cloro Cl) se disol&ió en agua. Ha adición de una sal de plata soluble en agua a la solución de la muestra
10
pro&oca la precipitación de cloruro de plata AgCl), 7ue es insoluble en agua. l proceso produjo 14,15 g de AgCl. ¿Cuál es la 'órmula emp6rica del cloruro de &anadio? #$ (Cl" 5. Has sales de psom, un 'uerte la+ante empleado en medicina &eterinaria, es un hidrato, lo 7ue signi'ica 7ue su estructura sólida inclue cierto número de molGculas de agua. Ha 'órmula de las sales de psom puede escribirse como Eg8I!. + J2I, donde + indica el número de moles de agua por mol de Eg8I!. Cuando una muestra de 0,/1 g de este hidrato se calienta a 20 PC, se pierde toda el agua de hidratación, dejando un residuo de 2,!42 g de Eg8I!. ¿Cuál es el &alor de +? #$ 4 1. Cuando un mol de sul'ato de cobre >>) pentahidratado Cu8I!.0J2I) se calienta a 11 PC, pierde cuatro moles de agua para 'ormar Cu8I!.J2I. Cuando se calienta a temperaturas superiores a 10 PC se pierde otro mol de agua. a) ¿Cuántos gramos de Cu8I!.J2I se obtendrán calentando 00/ g de Cu8I!.0J2I a 11 PC? b) Cuantos gramos de Cu8I! anh6dro sin agua) podr6an obtenerse calentando 00/ g de Cu8I!.0J2I a temperaturas superiores a 10 PC? #$ a) "50,0 g
b) "00,0 g
11. Hos compuestos 7ue contienen au're 8), son componentes indeseables en algunos aceites lubricantes. Ha cantidad de au're en un aceite puede determinarse por o+idación del 8 a 8I!2@ precipitación de este ión como sul'ato de bario, Ba8I!, el cual puede recogerse, secarse pesarse. A partir de una muestra de -,20 g de aceite se obtu&ieron ,525 g de Ba8I!. Calcule el porcentaje en masa de au're en el aceite. #$ 1,0!Z 12. l 'ós'oro %) contenido en una muestra de roca 'os'órica 7ue pesa ,0!2- g se precipita en 'orma de Eg*J!%I!./J2I se calcina a Eg2%2I4. 8i el precipitado calcinado pesa ,22"! g, calcule el porcentaje en masa de 'ós'oro en la roca 'os'órica. #$ 11,!2Z 1". 8e 7uema una muestra de benceno l67uido, C/J/, produciendo CI2g) J2Il). l CI2g) se absorbe en una solución acuosa de hidró+ido de bario, BaIJ)2, el carbonato de bario precipitado, BaCI", pesa ,0" g. Ha densidad del benceno l67uido es ,-45 gMmH. ¿Cuál era el &olumen de la muestra l67uida 7uemada? #$ ,"5 mH
1/
1!. Qna mecla de cloruro de rubidio #bCl) cloruro de sodio *aCl) 7ue pesa ,2"- g se disuel&e en agua. 8e aNade su'iciente nitrato de plata acuoso, Ag*I"ac), a la solución para precipitar todo el cloruro como cloruro de plata AgCl). espuGs de 'iltrar secar el cloruro de plata, su peso 'ue ,!"2 g. Calcule la composición porcentual en masa de la mecla original. #$ !5,Z *aCl , 01,Z #bCl 10. Qna muestra de 1,0! g de una aleación 7ue contiene solo estaNo 8n) cinc 3n), se hio reaccionar con 'lúor gaseoso, D2g), para producir un total de 2,!-5 g de 8nD! 3nD2. etermine el porcentaje en masa de los componentes de aleación. #$ !2,4Z 3n F 04,"Z 8n 1/. urante la acti&idad &olcánica, el 8- se con&ierte en 8, 7ue luego se trans'orma en J28. A su &e, el J28 reacciona con De, 'ormando De82F el De82 reacciona para 'ormar ácido sul'úrico, J28I!ac). Calcule la masa en gramos de J28I! 7ue puede 'ormarse a partir de ,414 moles de 8-. #$ 0/2,1" g 14. Ha lisina, un aminoácido esencial en el cuerpo humano contiene C, J, I *. n un e+perimento, la combustión completa de 2,140 g de lisina produjo ",5! g de CI2 1,-5 g de agua. n un e+perimento di'erente 1,-4" g de lisina produjeron ,!"/ g de *J". 8i ,2 moles de lisina pesan " g. ¿Cuál es la 'órmula molecular de la lisina? #$ C/J1! *2I2 1-. a) Qna muestra contiene 0Z en masa de *aCl 0Z de ), [I", por reacción con hidrógeno gaseoso de acuerdo a la siguiente ecuación$ [I"s) "J2g)
[s) "J2Ig)
14
¿Cuántos gramos del metal se pueden obtener a partir de la reacción de !,-1
2C2J0IJ ac) 2CI2g)
8i se empiea con 0,! g de glucosa, ¿cuál es el má+imo &olumen de etanol en litros 7ue se obtendrá a tra&Gs de este proceso, la densidad del etanol es ,45 gMmH? #$ ,"2 H 21. a) ¿Cuántos gramos de titanio metálico, Oi, se re7uieren para reaccionar con ",01" g de tetracloruro de titanio, OiCl!? Ha ecuación para la reacción es$ "OiCl! Oi !OiCl" b) ¿Cuántos gramos de tricloruro de titanio, OiCl", pueden obtenerse de la reacción? c) 8i se obtienen ", g de OiCl" como producto de la reacción, ¿cuál es el rendimiento de la misma? #$ a) ,250 g b) ",-- g c) 4-,- Z 22. Qna de las reacciones 7ue se lle&an a cabo en un alto horno en el cual el mineral de hierro se con&ierte en hierro 'undido es$ De2I"l) CIg)
2Del) 2CI2g)
8uponga 7ue se obtiene 1,/!.1"
J28iD/ac) 2*aDac) "J2Il)
1-
a) ¿Cuántos moles de JD se re7uieren para disol&er ,0 moles de *a28iI"? b) ¿Cuántos gramos de *aD se 'orman cuando ," moles de JD reaccionan de esa manera? c) ¿Cuántos gramos de *a28iI" se pueden disol&er con ," g de JD? #$ a) !, moles b) ",10 g c) ,2! g 2!. Cierta hulla mineral de carbono), contiene 2,-Z en masa de au're, 8. Cuando se 7uema la hulla, el au're se con&ierte en dió+ido de au're gaseoso, 8I2. 8e hace reaccionar el 8I2 con ó+ido de calcio sólido, CaI, para 'ormar sul'ito de calcio sólido, Ca8I". a) scriba una ecuación balanceada para esta reacción. b) 8i la hulla se 7uema en una planta de energ6a 7ue consume 2 toneladas de hulla al d6a, calcule la producción diaria de Ca8I", en Tilogramos. #$ b) 2,1.10
C2J"Clg)
n determinado momento "0, g de C2J2 se meclan con 01, g JCl a) ¿Cuál es el reactante limite? b) ¿Cuántos gramos de C2J"Cl se 'ormaran? c) ¿Cuántos gramos del reacti&o en e+ceso permanecerán intactos despuGs 7ue se complete la reacción? #$ a) C2J2
b) -!,1 g
c) 1,5 g
2/. a) ¿Cuántos gramos de tetra'luoruro de au're, 8D!, pueden obtenerse a partir de !, g de dicloruro de au're, 8Cl2, 2, g de 'luoruro de sodio, *aD?, mediante la siguiente reacción$ "8Cl2 !*aD
8D! 82Cl2 !*aCl
b) 8i se obtu&o 1, g de *aD, calcule el rendimiento de la reacción #$ a) 1,25 g b) 44,0 Z 24. l \super'os'ato] un 'ertiliante soluble en agua, es una mecla 1$2 en moles de CaJ2%I!)2 Ca8I! 7ue se 'orma por la siguiente reacción$ Ca"%I!)2ac) 2J28I!ac)
CaJ2%I!)2ac) 2Ca8I!ac)
15
8i se hacen reaccionar !0 g de Ca"%I!)2 con " g de J 28I!, ¿cuántos gramos de super'os'ato pueden 'ormarse? #$ 4"!,0 g 2-. l cloruro de hierro >>), DeCl2, reacciona con amon6aco, *J", agua, para producir hidró+ido de hierro >>), DeIJ)2 cloruro de amonio, *J!Cl. a) scriba una ecuación balanceada para esta reacción. 8i meclamos 4-,0 g de DeCl2F 20, g de *J" 20, g de agua, 7ue reaccionan tan completamente como es posible, calcule$ b) los gramos de DeIJ)2 *J!Cl 'ormados, c) los gramos de cada uno de los reactantes 7ue 7uedaron en e+ceso al completarse la reacción. #$ b) 00,/ g De IJ)2 //,2 g *J!Cl c) !, g *J" 2,4 g J2I 25. l ácido n6trico, J*I", se obtiene por la siguiente secuencia de reacciones$ !*J"g) 4I2g)
!*I2g) /J2Il)
"*I2g) J2Il)
2J*I"ac) *Ig)
¿Cuántos gramos de o+6geno, I2, son necesarios para producir 12 g de J*I"? #$ 1/ g ". l inc metálico, 3n, se puede obtener del ó+ido de inc, 3nI, por reacción a temperatura ele&ada con monó+ido de carbono, CI, de acuerdo a la siguiente ecuación$1 3nIs) CIg)
3ns) CI2g)
l monó+ido de carbono se obtiene del carbono, C, a partir de la siguiente reacción$ 2Cs) I2g)
2CIg)
¿Cuál es la cantidad má+ima de inc 7ue puede obtenerse a partir de 40, g de 3nI 0, g de carbono? #$ /," g "1. Alrededor de la mitad de la producción mundial de pigmentos para pinturas implica la 'ormación de dió+ido de titanio blanco, OiI2. Ha obtención de este producto se hace a gran escala por el \proceso cloruro], partiendo de una mena 7ue solo contiene pe7ueNas cantidades del mineral rutilo, OiI2. Ha mena se trata con cloro gaseoso, Cl2, carbono co7ue), esto produce tetracloruro de titanio, OiCl!, productos gaseosos de acuerdo a la siguiente ecuación$
2
2OiI2s) "Cs) !Cl2g)
2OiCl!s) CI2g) 2CIg)
l OiCl! se con&ierte luego en OiI2 de alta purea OiCl!s) I2g)
OiI2s) 2Cl2g)
8i el primer paso se realia con un rendimiento del 4Z el segundo de 5"Z, ¿cuántos
CI2g) 28I2g)
b) ¿LuG masa en gramos de 8I2 se obtendr6a? #$ a) 2!, g C82 b) !," g 8I2 "0. %ara determinar el porcentaje de magnesio en una aleación de magnesio aluminio, se disuel&e una muestra de la aleación de ,100 g en e+ceso de ácido clorh6drico produciGndose ,1/" g de hidrógeno gaseoso. Calcule el porcentaje en masa de magnesio en la aleación. #eacciones$
Egs) 2JClac)
EgCl2ac) J2 g)
21
2Als) /JClac)
2AlCl"ac) "J2g)
#$ 2,- Z "/. l carburo cálcico se hace en un horno elGctrico por medio de la siguiente reacción$ 2CaIs) 0Cs)
2CaC2s) CI2g)
l producto crudo es habitualmente -0Z en masa de CaC2 10Z de CaI sin reaccionar. a) ¿e cuanto CaI deber6amos partir para producir !0
b) "-2,0
"4. Qna muestra de 1,0 g de una mecla de carbonato de calcio, CaCI", sul'ato de calcio, Ca8I!, se calentó para descomponer el carbonato de acuerdo a la siguiente ecuación$ CaCI"s) CaIs) CI2g) l CI2 gaseoso escapó el Ca8I! no se descompone por el calentamiento. Ha masa 'inal encontrada 'ue 4,/! g. Calcule el porcentaje en masa de CaCI" en la mecla original. #$ /1,5 Z "-. Qna mecla de carbonato de calcio, CaCI", bicarbonato de sodio, *aJCI", se calentó los compuestos se descompusieron de acuerdo a las siguientes ecuaciones$ CaCI"s)
CaIs) CI2g)
2*aJCI"
*a2CI"s) CI2g) J2Ig)
Ha descomposición de la muestra produjo 2,-/ g CI2 ,5 g de J2I ¿LuG porcentaje de la mecla original es CaCI"? #$ 10,10 Z "5. l calcinado de 1 g de un mineral de cobre de acuerdo con las ecuaciones dadas abajo, produjo 4-,- g de cobre de -/,0Z en masa de purea. 8i el mineral se compone de Cu28 Cu8, con 11Z en masa de impureas inertes, calcule el porcentaje de Cu28 en mineral. Cu28s) I2g)
2Cus) 8I2g)
22
Cu8s) I2g)
Cus) 8I2g)
#$ /4,0 Z !. n un e+perimento t6pico, un estudiante hio reaccionar, benceno, C/J/, con bromo, Br 2, intentando la preparación de bromobenceno, C/J0Br. sta reacción tambiGn produjo, como subproducto dibromobenceno, C/J!Br 2. Oomando como base la ecuación$ C/J/l) Br 2l)
C/J0Brl) JBrl)
a) ¿Cuál es la má+ima cantidad en gramos de C/J0Br 7ue pudo haberse esperado obtener partiendo de 10, g de benceno e+ceso de bromo. b) n este e+perimento, el estudiante obtu&o 2,0 g de C/J!Br 2. ¿LuG cantidad de C/J/ no se con&irtió en C/J0Br? c) ¿Cuál 'ue el rendimiento de C/J0Br del estudiante? d) ¿Calcule el porcentaje de rendimiento para la reacción? #$ a) ",2 g
b) ,- g
c) 2-,0 g
d) 5!,! Z
!1. Ha molGcula de piridina, C0J0 *, se adsorbe en la super'icie de ciertos ó+idos metálicos. Qna muestra de 0, g de ó+ido de inc, 3nI, 'inamente di&idido adsorbió ,/- g de piridina. a) ¿Cuántas molGculas de piridina se adsorbieron b) el área 2 super'icial del ó+ido es !- m Mg, ¿7uG área ocupa en promedio una molGcula de piridina c) calcule la proporción de molGculas de piridina a unidades 'órmulas de ó+ido de inc. #$ a) 0,2.12 molGculas b) 2.1@22 m2
c) 1,!.1@2 ≅ 1M41
!2. l octano C-J1-) es uno de los componentes de la gasolina. 8u combustión completa produce CI2 J2I C-J1- 20M2I2 → -CI2 5J2I). Ha combustión incompleta produce CI J2I C-J1- 1"M2I2 → -CI 5J2I), lo 7ue reduce no solo la e'iciencia del motor 7ue utilia el combustible, sino 7ue tambiGn es tó+ico. n cierta prueba se 7uemó 1 galón de octano en un motor la masa total de CI2, CI J2I 7ue se produjo 'ue de 11,0"
2"
!". Qn elemento W 'orma un oduro W>" un cloruro WCl". l oduro se con&ierte cuantitati&amente en el cloruro cuando se calienta en una corriente de cloro$ 2W>" "Cl2
2WCl" ">2
8i se tratan ,0 g de W>", con e+ceso de Cl2 se obtienen ,2"/ g de WCl". a) Calcule el peso atómico del elemento W. b) >denti'i7ue el elemento W. #$ a) 1"-,--
b) Hantano Ha)
%.A = 1"-,5
!!. Calcule la cantidad de *I 7ue se obtiene a partir de las siguientes reacciones 7u6micas consecuti&as$ *2g) "J2g)
2*J"g)
-Z de rendimiento
!*J"g) 0I2g)
!*Ig) /J2Il)
4Z de rendimiento
si se dispone de 2- g *2F " g de J2 ! g de I2 #$ 1/- g !0. Qna mecla, gaseosa constituida por metano CJ!) etano C2J/) con una masa de 1",!" g se 7uema completamente en presencia de o+6geno, I2, originando como únicos productos CI2 J2I, cua masa total es /!,-! g. Calcule la composición porcentual en masa de la mecla. #$ "!,-Z CJ!
,
/0,2Z C2J/
!/. l magnesio, Eg, reacciona con el o+6geno, I2, para 'ormar EgI pero no reacciona con el neón, *e. 8i ,1- g de magnesio reaccionan con ,20 g de una mecla de neón o+6geno 7ue contiene /Z en masa de o+6geno, calcule la masa de cada sustancia presente despuGs 7ue ha ocurrido la reacción. #$ ,1 g *eF ,255 g EgIF ,"1 g I2 !4. l nitrito de sodio, *a*I2, puede prepararse por la reducción del nitrato de sodio, *a*I", con plomo, %b, de acuerdo a la siguiente reacción$ %b *a*I"
*a*I2 %bI
8uponga 7ue usted necesita utiliar un 1Z en masa en e+ceso de la cantidad teórica de plomo re7uerida. ¿LuG cantidad de plomo de nitrato de sodio se necesitará para preparar !,0!
2!
#$ 0,05
b) Ag*I"ac) *aClac)
AgCls) *a*I"ac)
c) CuCl2ac) %b*I")2ac)
Cu*I")2ac) %bCl2s)
d) *J!)2 CI"ac) CaCl2ac)
2*J!Clac) CaCI"s)
e) EgCI"s) J28I!ac)
Eg8I!ac) J2Il) CI2g)
') *J"ac) JClac)
*J!Clac)
01. n las siguientes reacciones, identi'i7ue la sustancia o+idada, la sustancia reducida, el agente o+idante el agente reductor. a) 3nIs) Cs)
3ns) CIg)
b) %b8s) !J2I2ac)
%b8I!s) !J2Il)
c) 2JgIs)
2Jgl) I2g)
d) 2Als) "D2g)
2AlD"s)
20
e) ID2g) J2Il)
I2g) 2JDac)
02. etermine cuáles de las siguientes reacciones son de ó+ido reducción. n a7uellas 7ue lo sean, identi'i7ue el agente o+idante el agente reductor$ a) JgCl2ac) 2<>ac)
Jg>2s)
b) !*J"g) "I2g)
2*2g) /J2Ig)
c) CaCI"s) 2*J*I"ac)
Ca*I")2ac) CI2g) J2Il)
d) %Cl"l) "J2Il)
"JClac) J"%I"ac)
e) "3ns) CoCl"ac)
"3nCl2ac) 2Cos)
') >Cls) J2Il)
JClac) J>Iac)
#. b) *J" agente reductor @ I2, agente o+idante e) 3n
agente reductor @ CoCl", agente o+idante
0". Balancee por el mGtodo ión@electrón las siguientes ecuaciones redo+ 7ue ocurren en solución acuosa ácida$ a) Cu *I"@ b) Cr 2I42@ C2I!2@ c) Ag AsJ"
Cu2 *I Cr " CI2 J"AsI! Ag
d) EnI!@ JC* >@
En2 >C*
e) Cr 2I42@ CJ"IJ
JCI2J Cr "
') As ClI"@
J"AsI" JClI
g) C2J! EnI!@ J
CI2 En2 J2I
h) Cu8 *I"@
Cu2 *I 8-
i) >I@" *2J!
>@ *2
0!. Balancee por el mGtodo ión@electrón las siguientes ecuaciones redo+ 7ue ocurre en solución acuosa básica$ a) En2 J2I2
EnI2 J2I
b) 82@ >2
8I!2@ >@
c) %bIJ)!@ ClI@
%bI2 Cl@
d) %bI2 8b @IJ
%bI 8bI2@
2/
J%I"2@ %J"
e) %!
00. Balancee por el mGtodo ión@electrón las siguientes ecuaciones redo+ 7ue ocurren en solución acuosa$ a) < 2Cr 2I4 JCl
b) J2I2
En8I! < 28I! I2 J2I *J" *aAlI2
d) CuI *J"
*2 Cu J2I
e) Cl2
') De8I!
< 28I! En8I! De2 8I!)" J2I
3n *I")2 *J! *I" J2I
h) As28" J*I" J2I i) Cr>"
J"AsI! *I 8 < 2CrI! I! J2I
0/. l hidró+ido de hierro >>) es un precipitado &erdoso 7ue se 'orma a partir del ión hierro >>) por la adición de una base. ste precipitado se con&ierte gradualmente en hidró+ido de hierro >>>) pardo amarillento por o+idación con el o+6geno del aire. scriba una ecuación balanceada para esta o+idación. #$ !De IJ)2 I2 2J2I
!De IJ)"
04. Qna prueba mu sensible para determinar la presencia del ión bismuto >>>), consiste en agitar una solución acuosa 7ue se sospecha 7ue contiene ese ión con una solución básica de estannito de sodio, *a8nI2. Qna prueba positi&a consiste en la 'ormación de un precipitado negro de bismuto metálico. l ión estannito es o+idado por el ión bismuto >>>) al ión estannato, 8nI"@. scriba la ecuación balanceada para esta reacción. #$ 2Bi"ac) "8nI2@ ac) / IJ@ac)
2Bis) "8nI"@ ac) J2Il)
24
0-. Ha hidracina, *2J!, el tetraó+ido de dinitrógeno, *2I!, 'orman una mecla autoin'lamable 7ue se ha utiliado como propelente de cohetes. Hos productos de la reacción son *2 J2I. scriba una ecuación balanceada para la reacción e identi'i7ue el agente o+idante el reductor. #$ 2*2J! *2I!
"*2 !J2I
*2J!, agente reductor R *2I!, agente o+idante 05. Cuando se hace burbujear sul'uro de hidrógeno, J28g), sobre una solución acuosa de dicromato de potasio,
Cr 28" "8 < 28 4J2I
b) 0 g /. n el análisis de una muestra impura de 1/, g de %b"I!, se necesitaron 1,- g de una solución ácida de ácido o+álico J2C2I!) para reducir el plomo contenido en la muestra, de acuerdo a la siguiente reacción no balanceada$ %b"I!s) J2C2I!ac) J28I!ac)
%b8I!s) CI2g) J2Il)
a) etermine la purea de la muestra b) Calcule la masa de %b8I! de 5Z en masa de purea 7ue se obtu&o. #$ a) -0,4 Z
b) 2,22 g
/1. l dicromato de potasio el au're reaccionan de acuerdo a la siguiente ecuación$ < 2Cr 2I4 8 J2I
8I2
Calcule la cantidad en gramos de 8I2 7ue se produce, cuando se hacen reaccionar 4",0 g de < 2Cr 2I4 "0,/ g de 8 5Z en masa de purea), tomando en cuenta 7ue el rendimiento de la reacción es del -Z. #$ 1/,- g
2-
/2. Cuando se trata una aleación 7ue contiene estaNo, 8n, con ácido n6trico, J*I", el estaNo se o+ida a 8nI2 el ión *I"@ se reduce a *I. a) scriba una ecuación balanceada para la reacción. b) 8i 1, g de la aleación produce ,"-2 g de 8nI2 al ser tratada con el J*I", calcule el porcentaje en masa de estaNo en la aleación. #$ a) "8n !J*I"
"8nI2 !*I 2 J2I
b) " Z
/". 8e tiene una muestra 7ue pesa !- g constituida únicamente por ó+ido 'Grrico De2I") carbono C). 8e sabe 7ue dicha muestra contiene un -Z en masa de carbono 7ue al someterla a calentamiento el De2I" el carbono reaccionan cuantitati&amente de acuerdo a la siguiente ecuación$ 2De2I"s) "Cs)
!Des) "CI2s)
Calcule, la cantidad má+ima de hierro 7ue se 'orma. #$ 2",- g
1. Qn gas ocupa un &olumen de "1, H a 14, PC. 8i la temperatura del gas sube a "!, PC a presión constante, a) ¿esperar6as 7ue se duplicase el &olumen a /2, H? +pli7ue su respuesta. Calcule el nue&o &olumen a$ b) "!, PC c) 0-, < #$ a) no, el &olumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta a % constante. b) "2,- H c) /2, H
25
2. Qn recipiente de &olumen desconocido se lleno de aire hasta una presión de ",20 atm. ste recipiente se conectó despuGs a otro recipiente &ac6o de &olumen igual a 0, H se dejo e+pandir el aire siendo su presión 'inal 2,0 atm. Calcule el &olumen desconocido, considerando 7ue todo el proceso se realió a temperatura constante isotGrmico). #$ 1/,4 H ". Qn globo lleno de gas con un &olumen de 2,0 H a 1,2 atm 20 PC se ele&a hasta la estratos'era unos " Tm sobre la super'icie de la tierra), donde la temperatura la presión son R2" PC ".1@" atm respecti&amente. Calcule el &olumen 'inal del globo. #$ -"5 H !.
8e abre la &ál&ula 7ue conecta un tan7ue de 0, H en el cual la presión del gas 7ue lo ocupa es 5, atm, con otro de 1, H 7ue contiene el mismo gas a / atm. Calcule la presión 'inal del sistema al establecerse el e7uilibrio a temperatura constante, #$ 4, atm
0. Qn gas ideal a /0 mmJg de presión ocupa un bulbo de &olumen desconocido. 8e e+trae una cierta cantidad de gas se encuentra 7ue ocupa un &olumen de 1,02 mH a 1 atm. Ha presión del gas remanente en el bulbo 'ue de / mmJg. Asumiendo 7ue el proceso es isotGrmico, calcule el &olumen del bulbo. #$ 2",1 mH /. Qn recipiente 'le+ible contiene /, H de un gas ideal, si la presión se reduce a 1M" de su &alor original su temperatura absoluta se reduce a la mitad. ¿Cuál es el &olumen 'inal del gas? #$ 5, H 4. ¿A 7uG temperatura debe calentarse una muestra de gas neón, *e, para duplicar su presión si el &olumen inicial del gas a 20 PC se disminue en un 1Z? #$ 0"/ <. 2/" PC) -. Qna lata de aerosol con un &olumen de "20 mH contiene ", g de propano gaseoso C"J-), como propelente, calcule la presión del gas en la lata a 2- PC. #$ 0,2 atm 5. a) Calcule la densidad del 8I" gaseoso a ,5/ atm "0 PC. b)Calcule el peso molecular de un gas si !,! g del mismo ocupan ",0 H a 0/ torr
"
!1 PC. *IOA$ 1 torr = 1 mmJg #$ a) ",! gMH
b) !",5 gMmol
1. l ciclopropano, un gas utiliado junto con o+6geno como anestGsico general, consiste de -0,4Z en masa de carbono 1!,"Z de hidrógeno. 8u densidad es 1,5 gMH en condiciones normales 1 atm, PC), determine su 'órmula molecular. #$ C"J/ 11. l hielo seco es dió+ido de carbono sólido. Qna muestra de ,0 g de hielo seco se coloca en un recipiente &ac6o 7ue tiene un &olumen de !,/ H a " PC. Calcule la presión en el recipiente despuGs 7ue todo el hielo seco se ha con&ertido en CI2g). #$ ,/ atm 12. Qn &aso 7ue contiene "5,0 mH de helio gaseoso Je), a 20 PC 1,0 atm se in&irtió colocó en etanol C2J0IJ) 'r6o. A medida 7ue el gas se contra6a, el etanol 'ue 'orado al interior del &aso para mantener la misma presión del helio. 8i esto re7uirió 1-,- mH de etanol, ¿cuál es la temperatura 'inal del helio? #$ 10/ < @114 PC) 1". Ha combustión completa de ,20 g de un hidrocarburo produjo !20 mH de CI2 medidos en condiciones normales 1 atm, PC) ,"/ g de agua. l compuesto es un gas a 1 PC 1 atm. Bajo estas condiciones, la muestra ocupaba un &olumen de 4/,/ mH, determine le 'ormula molecular del hidrocarburo. #$ C4J1! 1!. Qn depósito de 0, H 7ue contiene I2 a 20 PC ", atm e+perimenta un 'uga. Cuando la 'uga 'ue descubierta reparada, el depósito hab6a pGrdido //, g de I2. ¿Cuál es la presión 7ue ejerce el gas remanente 7ue 7uedo en el depósito? Asuma 7ue el proceso es isotGrmico. #$ 15,5 atm 10. Qn cilindro de gas contiene !- g de I2 a ", atm 24 PC. ¿LuG masa de I2 escapar6a, si primero se calentara el cilindro a 1 PC luego la &ál&ula se mantu&iera abierta hasta 7ue la presión del gas 'uera 1, atm, conser&ándose la temperatura a 1 PC? #$ !/4 g
"1
1/. Hos bombillos incandescentes contienen gases inertes como el argón, Ar, para 7ue el 'ilamento dure más. l &olumen apro+imado de un bombillo de 1 &atios es 1" mH, contiene ,120 g de argón. ¿Cuántos gramos de argón estar6an contenidos en un bombillo de 10 &atios en las mismas condiciones de temperatura presión 7ue el anterior, si su &olumen es de 1-0 mH? #$ ,14- g 14 Considere un matra de 1, H 7ue contiene neón gaseoso, *e, otro de 1,0 H 7ue contiene +enón gaseoso, We. Ambos gases están a la misma temperatura presión. Calcule la relación entre los números de átomos contenidos en los matraces. #. *We M * *e = 1,0 1-. Qna mecla gaseosa 7ue contiene !, g de CJ!F !, g de C2J! !, g de C!J1 está encerrada en un recipiente de 1,0 H a una temperatura de I PC. Calcule la presión total la presión parcial de cada uno de los componentes de la mecla gaseosa. #$ %O = /,5 atm, %CJ = ".4 atm, %C J = 2,1 atm, %C J = 1,1 atm !
2
!
!
1
15. Considere un recipiente 7ue contiene una mecla gaseosa de los elementos A B. 8e agrega cierta cantidad de un tercer gas C, a dicho recipiente sin 7ue cambie la temperatura. ¿LuG e'ecto tiene la adición del gas C sobre lo siguiente$ a) la presión parcial de AF b) la presión total en el recipienteF c) la 'racción molar del gas B. :usti'i7ue sus respuestas. #$ a) ninguno
b) aumenta
c) disminue
2. Cierta cantidad de *2g) 7ue originalmente se tenia en un recipiente de 1, H a ",- atm 2/ PC se trans'iere a un recipiente de 1, H a 2 PC. Cierta cantidad de I2g) 7ue originalmente estaba colocado en un recipiente de 0, H a !,40 atm 2/ PC, se trans'iere al mismo recipiente de 1, H a la misma temperatura de 2 PC. Calcule la presión total en este nue&o recipiente. #$ %O = 2,4 atm 21. Euestras indi&iduales de I2 , *2 Je gaseosos están presentes en tres matraces de 20 mH. Cada uno ejerce una presión de 2, atm. a) 8i los tres gases se introducen en un mismo recipiente de 1, H sin cambio en la temperatura, ¿cuál será la presión resultante? b) Calcule el porcentaje en moles de componentes de la mecla gaseosa. #$ a) 1,0 atm
b) "",""Z cMu
"2
22. Qna muestra de un gas se recogió sobre agua a "2 PC ocupo un &olumen de 1, H. l gas húmedo ejerció una presión de 1, atm al secarse la muestra ocupó un &olumen de 1, H siendo la presión de 1, atm a !4 PC. ¿Cuál es la presión de &apor de agua a "2 PC? #$ "0,4 mmJg 2". ¿Cuántos mH de CI2g) a " PC 4 torr deben agregarse a un recipiente de 0 mH 7ue contiene *2g) a 2 PC - torr, para obtener una mecla gaseosa 7ue tenga una presión de 5 torr a 2 PC. #$ 4",5 mH 2!. 8e agrega una mecla gaseosa gaseosa de nitrógeno &apor de agua a un recipiente 7ue contiene un agente secante sólido. >nmediatamente despuGs, la presión en el recipiente es de 1, atm. Huego de algunas horas, la presión alcana un &alor constante de 4!0 torr. Calcular$ a) la composición original de la mecla en porcentaje en moles. b) si el e+perimento se realia a 2 PC el agente secante aumenta su peso en ,10 g, ¿cuál es el &olumen del recipiente? 8e puede despreciar el &olumen ocupado por el agente secante sólido). #$ a) 5-Z *2, 2Z J2I
b) 1 H
20. Qna cierta cantidad de nitrógeno gaseoso se encuentra en un recipiente de ,"5 H donde ejerce una presión %+. Al recipiente se le agrega todo el gas helio contenido en un recipiente de ,1" H donde ejerc6a una presión de ,02 atm. 8i la 'racción molar del helio en la mecla resultante es ,!, ¿cuál es el &alor de %+? 8uponga 7ue durante el proceso la temperatura se mantiene constante. #$ ,2/ atm
2/. Qn recipiente de 2 H contiene a " PC una mecla gaseosa de J2 8I 2, de la cual se sabe 7ue el !Z en masa es J2, siendo la presión total 1,-! atm. Calcule$ a) los gramos de J2 8I2 en la mecla gaseosa, b) la presión parcial de cada gas. #$ a) 2,-" g J2F !,20 g 8I2
b) %8I = ,- atm, %J = 1,4/ atm 2
2
""
24. n un recipiente r6gido 7ue contiene una mecla gaseosa e7uimolar de Je *2 se introduce cierta cantidad de neón gaseoso, *e. Al introducir el neón la presión aumenta en un 2Z. Calcule las 'racciones molares de los gases en la mecla 'inal, si el proceso se realia a temperatura constante. #$ W * = WJe = ,!14 2
W *e = ,1/4
2-. 8e tiene una bombona de 0 H de capacidad 7ue contiene una mecla gaseosa de 20Z en masa de CJ! 40 Z de C2J/, a una presión total de ,!2 atm a 14 PC. Calcule, la masa de la mecla gaseosa 7ue debe e+traerse para reducir la presión total en un 0Z, manteniendo la temperatura constante. #$ 1,-4 g 25. l hidruro de calcio, CaJ2, reacciona con agua para 'ormar hidrógeno gaseoso de acuerdo a la siguiente ecuación$ CaJ2s) 2J2Il)
CaIJ)2ac) 2J2g)
sta reacción se utilia algunas &eces para in'lar bolsas sal&a&idas globos meteorológicos, cuando se re7uiere un mecanismo sencillo compacto para generar hidrógeno. ¿Cuántos gramos de hidruro de calcio se necesitan para producir 1, H de J2, si la presión del mismo es 4! mmJg a 2" PC? #$ -,! g ". l nitrógeno el hidrógeno reaccionan para 'ormar amon6aco de acuerdo a la siguiente ecuación$ *2g) "J2g) 2*J"g) A cierta temperatura presión, ,4 H de *2 reaccionan con 1,- H de J2, ¿7uG &olumen de *J", se producirá a la misma temperatura presión. #$ 1,2 H "1. l amon6aco, *J", el cloruro de hidrógeno, JCl, reaccionan para 'ormar cloruro de amonio sólido, *J!Cl$ *J"g) JClg) *J!Cls) os matraces de 2, H cada uno a 20 PC están conectados mediante una lla&e de paso, uno contiene 0, g de *J" el otro 0, g de JCl. Cuando se abre la lla&e de paso, los gases reaccionan hasta 7ue uno de ellos se consume por completo. a) ¿Cuál gas permanecerá en el sistema cuando la reacción halla llegado a su tGrmino? b) ¿LuG
"!
presión total tendrá entonces el sistema. *o tome en cuenta el &olumen del cloruro de amonio 'ormado). #$ a) *J"
b) ,5/ atm
"2. Qna muestra sólida de -,0 g de una mecla de carbonato de magnesio, EgCI", carbonato de calcio, CaCI", se trata con ácido clorh6drico en e+ceso, JCl ac). Ha reacción subsecuente produce 2,2/ H de dió+ido de carbono gaseoso a 2" PC 4"0 torr. a) scriba ecuaciones 7u6micas balanceadas para las reacciones 7ue ocurren entre el ácido cada uno de los componentes de la mecla. b) Calcule el número total de moles de dió+ido de carbono 'ormados. c) Calcule la composición porcentual en masa de la muestra. #$ b) ,5 moles
c) /",!Z EgCI"F "/,/Z CaCI"
"". Qn proceso común para obtener o+6geno gaseoso en un laboratorio es a tra&Gs de la siguiente reacción$ 2
EnI2 calor
2
8i se diseNa un e+perimento para llenar cuatro botellas cada una de 20 mH) de I 2 a 20 PC 4!1 torr. teniendo una pGrdida del 20Z en masa del I 2, ¿7uG masa de
"0. Qn recipiente de 0, H contiene J2 a una presión parcial de ,/ atm I2 a una presión parcial de ,! atm. 8i la mecla de gases se in'lama ocurre la siguiente reacción$ 2J2g) I2g)
2J2Ig)
"0
Calcule$ a) la presión parcial de cada sustancia presente en la mecla 'inal b) la composición porcentual en moles de la mecla 'inal. Considere 7ue la temperatura se mantiene constante. #$ a) %I = ,1 atm, %J I = ,/ atm 2
2
b) 1!,"Z I2, -0,4 Z J2I
"/. Qn compuesto de 'ós'oro %) 'lúor D), se analió de la siguiente manera. 8e calentaron ,2"2! g del compuesto en un recipiente de "4- mH trans'ormándose todo el en gas, el cual tu&o una presión de 54," mmJg a 44 PC. n seguida, el gas se mecló con una solución acuosa de cloruro de calcio, CaCl2ac), todo el 'lúor se trans'ormó en ,2/"1 g de 'luoruro de calcio, CaD2. etermine la 'órmula molecular del compuesto. #$ %2D! "4. ,220 g de un metal E %.A. = 24 gMmol) liberó ,"" H de J2 medido a 14 PC 4!1 torr) al reaccionar con un e+ceso de ácido clorh6drico. educa a partir de esos datos la ecuación correspondiente escriba las 'órmulas del ó+ido el sul'ato del metal. #$ 2E /JCl
2ECl" "J2,
E2I", E2 8I!)"
"-. Qna muestra de amon6aco gaseoso *J") en un recipiente r6gido a una determinada temperatura se descompone completamente en nitrógeno e hidrógeno gaseosos sobre lana de hierro cataliador). 8i la presión total 'inal es 1,2 atm, calcule la composición en porcentaje en moles de la mecla gaseosa resultante. #$ 40Z J2F 20Z *2 "5. l ó+ido n6trico reacciona con el o+6geno de acuerdo a$ 2*Ig) I2g) 2*I2g) >nicialmente el *I el I 2 están en recipientes separados conectados por una lla&e de paso. l *I se encuentra en un recipiente de !, H ejerce una presión de ,0 atmF mientras 7ue, el I2 ocupa un recipiente de 2, H ejerce una presión de 1, atm. Cuando se abre la lla&e, la reacción ocurre rápida completamente. etermine la presión 'inal del sistema, considere 7ue la temperatura permanece constante durante el proceso. #$ ,0 atm !. Hos ó+idos ácidos como el dió+ido de carbono, reaccionan con ó+idos básicos como ó+ido de calcio CaI) ó+ido de bario BaI) para 'ormar sales carbonatos metálicos) a) scriba las ecuaciones 7ue representan estos dos cambios b) Qn estudiante coloca una mecla de BaI CaI 7ue tiene una masa de !,-- g en un recipiente de 1,!/ H 7ue contiene CI2 gaseoso a "0 PC 4!/ torr. espuGs 7ue la reacción se completó se
"/
encuentra 7ue la presión del CI2 se redujo a 202 torr. Calcule la composición porcentual en masa de la mecla. Considere el &olumen de la mecla sólida despreciable con respecto al &olumen del recipiente. #$ a) BaIs) CI2g)
BaCI"s)F CaIg) CI2g)
CaCI"s)
b) 1,Z CaIF 5,Z BaI !1. Qna mecla gaseosa constituida por hidrógeno o+6geno con una relación molar de hidrógeno a o+6geno igual a !M", se e+plota en un recipiente con una descarga elGctrica. l &olumen del recipiente es 12, H la presión inicial total de los gases es 2 atm a 24 PC. 8uponiendo 7ue la reacción de 'ormación de agua 2J 2g) I2g) 2J2Il) ) se &eri'ica de tal manera 7ue uno de los dos elementos reacciona por completo, ¿cuántos moles 7uedan del otro elemento? #$ ,1!" moles I2 !2. Qn litro de *2g) medido a 24 PC /! mmJg reacciona totalmente con J2g) en e+ceso de acuerdo a la siguiente ecuación$ *2g) "J2g)
2*J"g)
icha reacción se lle&a a cabo en presencia de un cataliador de hierro bajo ciertas condiciones de presión temperatura. espuGs de la reacción, la mecla gaseosa 'inal ejerció una presión de !44 mmJg a 24 PC en un recipiente de !H, calcule$ a) el porcentaje en moles de amon6aco al 'inaliar la reacción c) la presión parcial de los gases constituentes de la mecla gaseosa 'inal d) los moles de J2 en e+ceso. #$ a) //,/4Z
b) ,"! moles
c) % *J = ,!2 atmF %J = ,21 atm "
2
!". Qn recipiente de &olumen ( a una temperatura O, contiene una mecla gaseosa de *J" I2. n dicha mecla las presiones parciales de los gases son iguales, si ellos reaccionan según la siguiente ecuación$ !*J"g) "I2g)
2*2g) /J2Il)
sabiendo 7ue la presión del *2 7ue se 'orma es ,20 atm en el mismo ( a la misma O 7ue la mecla gaseosa original, calcule$ a) la presión de la mecla gaseosa antes de 7ue ocurra la reacción b) la presión 'inal total despuGs de la reacción. Considere el &olumen ocupado por el agua l67uida despreciable con respecto al &olumen (. %resión de &apor del &apor del agua a la temperatura, O = "1,- torr. #$ a) 1, atm
b) ,!2 atm
"4
!!. Qna mecla gaseosa de C82 I 2 en un recipiente de 5,- H a 124 PC está sometida a una presión de ",2- atm. Cuando se 7uema la mecla mediante una chispa elGctrica, todo el C82 se o+ida a CI2 8I2 de acuerdo a la siguiente ecuación$ C82g) "I2g)
CI2g) 28I2g)
Ha presión de la mecla gaseosa de CI 2, 8I2 I2 luego de la reacción es 2,/2 atm a 124 PC. Calcular$ a) los gramos de C82 en la mecla original, b) la presión parcial del I2 en la mecla 'inal. #$ a) 10, g
b) ,/! atm
!0. Qna mecla gaseosa de metano, CJ!, acetileno, C2J2, ocupa cierto &olumen a una presión total de 4,0 torr. Ha muestra se 7uema con 'ormación de CI2 J2I. 8e elimina el agua se determina 7ue el CI2 restante tiene una presión de 5/,! torr. en el mismo &olumen a la misma temperatura 7ue la mecla original. Calcule la composición porcentual en moles de la mecla original. #eacciones$
1) CJ!g) 2I2g)
CI2g) 2J2Il)
2) C2J2g) 0M2 I2g)
2CI2g) J2I)l)
#$ /","Z CJ!F "/,4Z C2J2 !/. +pli7ue lo siguiente en tGrminos de la teor6a cinGtico@molecular de los gases ideales$ a)Qna cierta cantidad de gas desarrolla el doble de presión cuando se comprime a la mitad de su &olumen original. b) l aire caliente se ele&a o asciende. c) Cuando el dió+ido de carbono se somete a una presión su'iciente a 2 PC, se licuaF cuando el o+6geno se somete a una presión aún maor a 2 PC no se licua. d) Ha presión del aire en el neumático de un automó&il puede aumentar considerablemente al conducir cierta distancia a alta &elocidad. e) Qn gas se esparce con más rapide en una habitación cuando la temperatura es de "0 PC 7ue cuando está a PC. !4. Qn recipiente A contiene CI2g) a PC 1 atm uno B contiene JCl g) a 2 PC ,0 atm. Hos dos recipientes tienen el mismo &olumen. a) ¿Cuál recipiente contiene maor número de molGculas? b) ¿n cuál recipiente es más alta la energ6a cinGtica promedio? c) ¿n cuál recipiente es maor la &rms ra6 cuadrada de la &elocidad cuadrática media)? d) Compare las &elocidades de di'usión a tra&Gs de una 'uga diminuta.
"-
#$ a) A
b) B
c) B
d) &B = 1,1! &A
!-. Qn gas con peso molecular desconocido di'unde a tra&Gs de una pe7ueNa abertura a presión temperatura constantes. 8e necesitaron 42 segundos para la di'usión de 1, H del gas. n idGnticas condiciones e+perimentales se re7uieren 2- segundos para la di'usión de 1, H de I2g). Calcule el peso molecular del gas desconocido. #$ 211,! gMmol !5. a) Qn globo de hule permeable a las molGculas pe7ueNas se llena con helio gaseoso, Je, hasta una presión de 1 atm. A continuación este globo se coloca en una caja 7ue contiene hidrógeno gaseoso puro, tambiGn a una presión de 1 atm. ¿l globo se e+pandirá o contraerá? +pli7ue. b) Has molGculas de 8iJ! son más pesadas 7ue las molGculas de CJ!F aún as6, de acuerdo con la teor6a cinGtico@molecular, las energ6as cinGticas promedio de los dos gases a la misma temperatura son iguales, ¿cómo puede ser esto? +pli7ue. #$ a) se e+pande
b) c 'unción únicamente de O.
0. a) A 1 PC, las molGculas de Cl2, tienen una cierta &elocidad &rms) 7ue no necesitamos calcular. ¿A 7uG temperatura la &rms de las molGculas de D2 ser6a la misma? b) Calcule la relación entre las &elocidades &rms) de las molGculas de *2g) a las temperaturas de 1 PC PC? #$ a) 155,/ < @4",! PC)
b) 1,14
01. 8e marcan dos recipientes A B. l recipiente A contiene *J"g) a 4 PC el B *eg) a la misma temperatura. 8i la energ6a cinGtica promedio del *J " es 4.1.1@21 :MmolGcula, calcule la &rms del neón en mMs. #$ /0 mMs
02. 8e tienen 1 moles de un gas A a R2" PC se desea aumentar su &elocidad promedio &rms) en un 2Z, ¿a 7uG temperatura debe calentarse el gas? #$ "/ < -4 PC)
"5
0". l n67uel 'orma un compuesto compuesto gaseoso de 'órmula *iCI)+ ¿Cuál es el &alor de +, dado el hecho 7ue el metano gaseoso, CJ!, di'unde "," &eces más rápido 7ue ese compuesto en las mismas condiciones de presión temperatura? #$ !
*iCI)!
0!. Qn salón de clases contiene 12 hileras 'ilas horiontal horiontales) es) de asientos, asientos, si un pro'esor suelta gas hilarante *2I) en el e+tremo anterior del salón un asistente del pro'esor gas lacrimógeno C/J0IBr) en el e+tremo posterior al mismo tiempo, ¿en 7uG hilera comenarán los estudiantes a reir llorar simultáneamente? #$ - octa&a hilera) 00. a) ¿LuG ocasiona ocasiona 7ue los gases gases reales tengan tengan &alores &alores de %(M#O %(M#O menores menores 7ue los de un gas ideal? ¿X 7ue ocasiona 7ue sean maores? b) ¿%or7uG se hace menor la di'erencia entre los &alores de %(M#O para los gases ideales reales al aumentar la temperatura? 0/. a) s más o menos menos signi' signi'ica icati& ti&o, o, el e'ecto e'ecto de la atracción atracción intermol intermolecul ecular ar sobre sobre las propiedades de un gas si$ i) el gas se comprime a un &olumen menor a temperatura constante. ii) se introduce más gas en el mismo &olumen a la misma temperatura. iii) la temperatura temperatura del gas se aumenta a presión constante. b) Hos cambios anteriores hacen más o menos signi'icati&o, el e'ecto del &olumen molecular sobre las propiedades del gas. #$ a) i) más signi'icati&o ii) no tiene e'ecto b) i) más ii) no tiene e'ecto iii) menos
iii) menos
04. a) Calcule Calcule el 'actor 'actor de compres compresibi ibili lidad dad de un mol de *J"g) 7ue en un recipiente de 0 mH a 112 PC ejerce una presión de !0 atm. b) Cuál ser6a la presión 7ue ejercer6a el gas si si cumple$ cumple$ i) con con la la ecuació ecuaciónn de los gases ideal ii) con la ecuación ecuación de (an de der r [aals. Compare esos &alores con la presión real justi'i7ue las di'erencias. atos$ Oc = !0,0 < %c = 112,2 atm @1 b = ,"4 l.mol
a = !,14 H2 atm mol@2
#$ a) ,- b) i) /", atm ii) 01,0 atm 0-. l 'actor 'actor de compresibilida compresibilidadd para el CI2g) a ! PC 01 atm atm es ,4/. A 122 PC "2atm es ,4. Qna cierta masa de CI2 ocupa un &olumen de 1 H a ! PC 01 atm. Calcular el &olumen ocupado por la misma cantidad de CI 2 a 122 PC "2- atm. Compare ese &olumen con el ocupado idealmente justi'i7ue la di'erencia. #$ (# = ,1- H (i = ,2/ H
!
05. ¿Cuáles ¿Cuáles de los siguientes siguientes gases se pueden licuar por aplicación aplicación de presión a 20 PC? %ara a7uellos a7uellos 7ue no sea posible, describa las condiciones, condiciones, bajo las cuales se pueden licuar. licuar. :usti'i7ue sus respuestas. 9as 8I2 C2J2 CJ! CI
OcPC) OcPC) 10"/ @-2 @1!
%catm) 4/2 !/ "0
#$ 8I2 C2J2. A 20 PC se encuentran por debajo de su temperatura temperatura cr6tica /. Hos gases A, B, C obedecen la ecuación de (an der [aals [aals con los siguiente &alores de las constantes a b$ @1
@1
a H.atm .mol ) b H.mol@1)
A
B
C
D
/ .20
.10
2 .1
.0 .2
a) ¿LuG ¿LuG gas gas se acerca acerca más a la la ideal idealida idad? d? b) ¿LuG gas posee la maor temperatura cr6tica? cr 6tica? :usti'i7ue sus respuestas. #$ a)
b) C
/1. a) Calcule la densidad del dió+ido de carbono gaseoso a una presión de /0,4 atm una temperatura de 10" PC, utiliando$ a) el diagrama del 'actor de compresibilidad b) la ecuación de los gases ideales. #$ a) 5, gMH
b) -2,- gMH
/2. Qna sustancia A tiene tiene un peso molecular de " gMmol, gMmol, su presión de &apor a 24 PC es " mmJg su temperatura cr6tica es 50 PC. Qn cilindro de 1,-4 H contiene 1 g de A a 1 PC. ¿Cuántos gramos gramos de A se condensarán condensarán cuando el cilindro cilindro se en'rie a 24 PC? Considere 7ue el &olumen ocupado por el condensado es despreciable con respecto al &olumen del recipiente además 7ue el &apor se comporta idealmente. #$ 1, g /". os recipientes contienen contienen igual número de moles moles de los gases A B respecti&amente, las presiones en los recipientes son tales 7ue el producto %( es el mismo para ambos gases. A es un gas ideal B es un gas real 7ue se encuentra en condiciones de presión temperatura menores 7ue sus &alores cr6ticos. ¿8erá la temperatura de B maor, menor o igual a la de A. :usti'i7ue su respuesta.
!1
#$ maor OB U OA) /!. Qn cilindro de 1 H contiene originalmente metano gaseoso CJ!) a 2/ atm 20 PC. ete e term rmin inee haci hacien endo do uso del diagr diagram amaa de comp compres resib ibil ilid idad ad,, la masa masa 7u 7uee se ha consumido cuando la presión en el cilindro ha disminuido a 00 atm a temperatura constante. Compare el resultado con obtenido para un gas ideal. Oc = 151 <
%c = !0,- atm
#$ 12,
!"#!D
%$1. +pli7ue las siguientes obser&aciones$
!2
a) l cloruro de etilo C2J0Cl), hier&e a 12 PC. 8i se roc6a C2J0Cl l67uido a presión sobre una super'icie 7ue está a presión atmos'Grica, la super'icie se en'r6a considerablemente. b) Ha ropa húmeda se seca más rápida en un d6a caliente seco, 7ue en un d6a caliente pero húmedo. c) l &apor de agua a 1 PC produce 7uemaduras más se&eras 7ue el agua l67uida a misma temperatura. 2. Qn &aso con agua se coloca en un recipiente cerrado. iga 7ue e'ecto sobre la presión de &apor del agua tiene cada uno de los siguientes cambios$ a) se reduce la temperatura, b) el &olumen del recipiente se duplica, c) se agrega más agua al &aso. :usti'i7ue sus respuestas. #$ a) disminue b) ninguno c) ninguno ". ¿LuG clase de 'uera atracti&a debe &encerse para$ a) her&ir agua tetracloruro de carbono, CCl! c) disociar *aCl en iones d) sublimar CI2 #$ a) %uentes de hidrógeno d) 'ueras de Hondon
b) 'ueras de Hondon
b) 'undir
c) enlace iónico
!. ¿LuG compuesto de cada par espera usted 7ue tenga el maor punto de ebullición? a) *2 ó I2 b) CJ! ó 8iJ! c) *aCl ó CJ"Cl d)C2J0Cl ó C2J0IJ. +pli7ue. #$ a) I2 0.
b) 8iJ! c) *aCl
d) C2J0IJ
adas las presiones de &apor de las siguientes sustancias a 20 PC$ disul'uro de carbono, C82 "5 mmJg)F tetracloruro de carbono 14 mmJg) acetona, CJ"CICJ" 1-0 mmJg), cuál es$ a) más &olátil b) probablemente la 7ue tenga el punto de ebullición más alto c) la 7ue posea menor calor de &aporiación molar. :usti'i7ue sus respuestas. #$ a) disul'uro de carbono b) tetracloruro de carbono c) disul'uro de carbono
/. Hos isómeros son compuestos 7u6micos 7ue tienen la misma 'órmula molecular pero propiedades di'erentes. +pli7ue por7ue$ a) la trimetilamina CJ")" * es más &olátil 7ue la n@propilamina, CJ"CJ2CJ2 *J2. b) l eter diet6lico, CJ"CJ2ICJ2CJ", hier&e a "0 PC a 1 atm, mientras 7ue el n@ butanol CJ"CJ2CJ2CJ2IJ, hier&e a 11- PC a la misma presión.
!"
4. Qna e+presión matemática simple 7ue sir&e para representar datos de presión de &apor es$ log % = AMO B, en la cual % es la presión de &apor en torr, O es la temperatura
b) "4! <
Ha tabla siguiente da la presión de &apor del he+a'luorbenceno, C/D/, en 'unción de la temperatura. % torr) "2,!2 52,!4 220,1 ""!,! !-2,5 O <) 2- " "2 "" "! a) 9ra'icando estos datos de 'orma apropiada, determine si se obedece o no la ecuación de Clausius@Claperon. 8i es as6, utilice la grá'ica para determinar$ b) el calor molar de &aporiación del C/D/ c) el punto de ebullición normal. #$ a) !02 calMmol 1-.-15 :Mmol)
b) "0/ < -" PC)
5. l alcohol isoprop6lico, C"J-I, se denomina comúnmente alcohol para 'ricciones. 8u presión de &apor es 1 torr a "5,0 PC ! torr a /4,- PC. Calcule$ a) el calor molar de &aporiación b) el punto de ebullición normal. 1. A 20 PC, el l67uido A tiene una presión de &apor de 1 mmJg, mientras 7ue el l67uido B tiene una presión de &apor de 2 mmJg. l calor de &aporiación del l67uido A es -,0 TcalMmol el de B !, TcalMmol. ¿A 7uG temperatura A B tendrán la misma presión de &apor? *IOA$ Ambos l67uidos cumplen con la ecuación de Clausius Claperon$ log % mmJg) =
@∆J& 2,"#O<)
B
#$ "2- < 00 PC) 11. l calor de sublimación del hielo es 12,/ calMmolF si la presión de &apor del hielo a PC es !,0- torr, calcule su presión de &apor a R2 PC. #$ !,04 torr
!!
12. l ori'icio de salida para el &apor de una olla de presión tiene una sección de 2mm2. ¿LuG masa deberá tener la tapa del ori'icio para 7ue en dicha olla, el agua hier&a a 10 PC? ∆J&ap = 542 calMmol, punto de ebullición normal = 1 PC #$ 50,4 g 1". 8e tienen los siguientes datos para el alcohol et6lico etanol), C2J0IJ %unto de 'usión normal @11! PC %unto de ebullición normal 4-,0 PC Oemperatura cr6tica 2!" PC %resión cr6tica /", atm 8uponga 7ue el punto triple es ligeramente in'erior en temperatura 7ue el punto de 'usión 7ue la presión de &apor en el punto triple es apro+imadamente 1@0 torr. a) ibuje un diagrama de 'ases para el etanol. b) l etanol a 1 atm 1! PC se comprime a 4 atm, ¿están presentes dos 'ases en cual7uier momento durante este proceso. c) ¿n 7uG estado '6sico se encuentra el etanol a /", atm 22 PC? 1!. a) l ca'G secado por congelación lio'iliación), se prepara congelando la in'usión de ca'G eliminando el hielo con una bomba de &ac6o. escriba lo cambios de 'ase haciendo uso del diagrama de 'ases del agua) 7ue ocurren durante este proceso. b) Qn recipiente con agua se conecta a una bomba de &ació. Cuando la bomba se enciende el agua comiena a her&ir, minutos despuGs, la misma agua se empiea a congelar. &entualmente el hielo desaparece. +pli7ue lo 7ue sucede en cada etapa. 10. Has presiones de &apor del Cl2 sólido son$ 2,/! torr a R112 PC ,2/ torr a @12/,0 PCF mientras 7ue las presiones de &apor del Cl2 l67uido son 11,5 torr a R1 PC 0-,4 torr a R- PC. Calcule$ a) ∆J& b) ∆Js c) ∆J' d) el punto triple. #$ a) 02-- calMmol 1/5,4 <
b) 4!-" calMmol
c) 2150 calMmol
d) % = -,4! torr O =
1/. Has presiones de &apor en torr), del he+a'luoruro de uranio sólido l67uido, QD/, están dadas por$ log %s = 1,/0 @ 2005,0MO
!0
log %l = 4,0! @ 1011,"MO Calcule la presión la temperatura en el punto triple. #$ O = ""4," <
, % = 1,01 atm
14. Hos puntos de ebullición congelación del dió+ido de au're 8I2) son R1 R42,4 PC respecti&amente a 1 atm. l punto triple es R40,0 PC 1,/0.1@" atmF su punto cr6tico está a 104 PC 4- atm la presión de &apor del l67uido a 20 PC es ",- atm. a) ibuje un diagrama de 'ases del 8I2 b) ¿n 7uG estado '6sico se encuentra el 8I2 a 20 PC presión atmos'Grica? c) ¿%uede un tan7ue lleno de 8I2 a 20 PC tener una presión de 0 atm d) ¿Condensará el 8I2 en'riado a 10 PC - atm? :usti'i7ue sus respuestas. #$ b) gaseoso
c) si
d) no
1-. Ha presión de &apor del benceno l67uido C/J/) a una temperatura t PC) puede ser calculada por medio de la siguiente ecuación emp6rica. Hog %torr) = @14-!,- 4,5/2 t 24" la del benceno sólido a partir de log %torr) = @2"5,4 5,-!/ t 24" a) ¿A 7uG temperatura están el sólido el l67uido en e7uilibrio? b) ¿Cuál de las 'ases del benceno, sólido o l67uido, es la más estable a 1 PC presión atmos'Grica? #$ a) 24-,/ P< 0,/ PC) "/ torr
b) l67uido
15. n el laboratorio se dispone de un recipiente 7ue contiene un &olumen determinado de agua a 20 PC. 8i el calor molar de &aporiación del agua es 542 calMmol su presión de &apor es 2",- torr a 20 PC. a) Calcular la densidad del &apor de agua presente en el recipiente cuando Gste se calienta hasta duplicar su temperatura en PC. Asuma comportamiento ideal del &apor de agua. b) 8i a 0 PC se agregan 2 mH más de agua l67uida, ¿cuál ser6a la presión del &apor de agua? :usti'i7ue su respuesta. #$ a) ,! gMH
b) !!",4 torr %$#C!$&E%
!/
1. Ha solubilidad del nitrato de potasio <*I") es 100 gM1g J2I a 40 PC, "- gM1g J2I a 20 PC. ¿Cuál es la masa en gramos de <*I" 7ue cristaliará al en'riar e+actamente 1 g de una solución saturada de <*I" de 40 PC a 20 PC? #$ !!,- g 2. Ha solubilidad del sul'ato de amonio, *J!)2 8I! en agua es 4/ gMH de J2I a PC. 1"" gMH de J2I a 1 PC. 8uponga 7ue 0 g de la sal se aNaden a 2 mH de agua a 1 PC 7ue la mecla de agita hasta 7ue no se disuel&e más sal luego es 'iltrada a 1 PC. Asuma 7ue nada de agua se e&apora 7ue se alcana la condición de e7uilibrio. a)¿Cuántos gramos de sul'ato de amonio son retenidos por el 'iltro?. b)8i la solución 7ue pasa a tra&Gs del 'iltro es en'riada a PC, ¿Cuánto de la sal disuelta cristaliará? #$ a) 25",! g
b) /0,! g
". Ha solubilidad del En8I!. J2I en agua a 2 PC es 4 gM1 mH de J2I. a)Qna solución 1,22 E de En8I! . J2I a 2 PC, ¿está saturada, sobresaturada o insaturada?. #$ a) 8aturada !. 0, g de una solución acuosa de *a*I" al 2 Z en masa de *a*I", se mecla con " g de una solución acuosa al 1 Z en masa de *a*I", calcule el porcentaje en masa de la solución resultante. #$ 1/,20 Z 0. 8e tiene dos soluciones acuosas de Ag*I", una contiene 1 Z en masa de Ag*I" la otra 20 Z. ¿ LuG cantidades en gramos de ellas deben meclarse para obtener 2 g de solución al 10Z en masa de Ag*I"?. #$ //,4 g solución 20 Z) 1""," g solución 1 Z) /. Calcule la molaridad E) la normalidad *) de cada una de las siguientes soluciones$ a) 20, g de *aIJ en ! mH de solución b) 0 mg de J28I! en 1 mH de solución c) 1,4 g de *a2CI" en / mH de solución d) ,/ moles de Al28I!)" en 1,2 H de solución. #$ a) 1,0/ EF 1,0/ * b) ,01 EF ,12 *F c) ,24 EF ,0! * d) ,0 E F ," * 4. a) ¿Cuántos gramos de soluto estarán contenidos en 0 mH de una solución acuosa 1," E de Cu8I! ? b) ¿Cuantos mH de *iCl2 ,01 E contienen 1, g de soluto? c)¿Cuántos e7ui&alentes de soluto están contenidos en 1 mH de solución ,2 E de Ca*I")2? #$ a) 1,"4 g b) 10,1 mH c) ,! e7.
!4
-. Calcule la normalidad de una solución 7ue se obtiene meclando 1 mH de CaIJ)2 .1 E 0 mH de CaIJ)2 .- * su'iciente cantidad de agua hasta obtener 20 mH solución. #$ ,2! * 5. Calcule el número de e7ui&alentes la normalidad de las siguientes soluciones$ a) !,4 g de <2 Cr 2I4 en 2"0 mH de solución, cuando se utilian en una reacción " donde uno de los productos es Cr b) ,0 g de De8I! >>) en 1 mH de solución, cuando se utilian en una solución donde el hierro >>) se o+ida a hierro >>>). c) 1 H de J"%I! ,10 E cuando se con&ierte en J%I!2@ #$ a) ,5/ e7F ,!1 *
b) ," e7F ," *
c) ," e7F ," *
1. escriba como preparar6a cada una de las siguientes soluciones$ a) ,0 H de solución de *a2CI" ,11 E partiendo de *a2CI" sólido. b) 20 mH de solución ,0 * de Al*I")" partiendo del soluto sólido. c) 12 g de una solución acuosa 7ue tenga 2 Z en masa de %b*I")2 partiendo del soluto sólido. d) Qna solución acuosa ,/0 m de *J!)28I! partiendo del soluto sólido. #$ a) 8e pesan 0,-" g de *a2CI"s) se disuel&en en su'iciente cantidad de agua hasta completar 0 mH de solución 11. l ácido bromh6drico concentrado JBr), tiene un !-Z en masa de JBr una densidad de 1,0 gMmH. Calcule la molaridad, normalidad molalidad de la solución, as6 como la 'racción molar del JBr en la solución. #$ -,5 EF -,5 *F 11,! mF ,14 12. l ácido acGtico puro CJ"CIIJ), conocido como ácido acGtico glacial, es un l67uido con una densidad de 1,!5gMmH a 20 PC. Calcule la molaridad, normalidad molalidad de una solución de ácido acGtico preparada disol&iendo 1, mH de ácido acGtico glacial a 20P C en su'iciente cantidad de agua para obtener 1, mH de solución. ensidad del agua 1, gMmH. #$ 1,4!- E F 1,4!- * F 1,5!" 1". a) ¿Cuál es el porcentaje en masa del etanol, C2J0IJ, en una solución acuosa en la 7ue la 'racción molar de cada componente es ,0? b) ¿Cuál es la molalidad del etanol en la solución? #$ a) 41,5
b) 00,/ m
!-
1!. a) l ácido n6trico acuoso comercial tiene una densidad de 1,!2 gMmH es 1/ E. Calcule el porcentaje en masa de J*I" en la solución. b) Ha concentración del ácido sul'úrico J28I!) concentrado comercial es 5- Z en masa es "/ *. Calcule la densidad la molalidad de la solución. #$ a) 41Z b) 0 m F 1,- gMmH 10.
a) Qna muestra de 4,2 g de ácido o+álico J2C2I!), se disol&ió en agua hasta obtener 1H de solución. ¿Cómo se puede preparar 0 mH de solución de J2C2I! ,2 E a partir de la solución original? b) %ara un e+perimento se necesitan 2 mH de solución de J*I" 1, E. Ho único 7ue ha disponible es una botella de J*I" /, E. ¿Cómo preparar6a usted la solución deseada? #$ a) 8e toman 120 mH de la solución original se diluen con agua hasta 0 mH
1/. l ácido 'luorh6drico comercial, JDac), tiene un !5Z en masa de JD una densidad de 1,14 gMmH. a) ¿LuG &olumen de dicha solución se necesita para preparar 2, H de JD ,0 E?. b)8i 20 mH del ácido comercial se diluen a 2, H, ¿Cuál es la normalidad de la solución diluida?. #$ "!,5 mH
b) ",0- *
14. l sul'ato de cobre >>), Cu8I!, se emplea comúnmente para reducir el crecimiento de algas en lagos, estan7ues depósitos de agua. Qna solución acuosa 7ue contiene 1- Z en masa de sul'ato de cobre >>), tiene una densidad de 1,2- gMmH. l sul'ato de cobre >>), se &ende generalmente como el pentahidrato, Cu8I!.0J2I. a)¿LuG masa de esta sustancia se re7uiere para preparar -,H de una solución 7ue tenga 1- Z en masa de Cu8I!? b)Calcule la molaridad de esta solución. #$ a) 2,42
b) 1,"/ E
1-.
Ha densidad de una solución al 1- Z en masa de cloruro de amonio *J!Cl), es 1,0 gMmH. a) ¿LuG masa de cloruro de amonio contiene !20 mH de esa solución? b) Qna reacción 7u6mica re7uiere "",/ g de *J!Cl, ¿7uG &olumen de la solución descrita en a) se usar6a si se 7uiere utiliar un 20 Z en masa de *J!Cl en e+ceso? #$ a) -,"" g
b) 222,2 mH
15. l ácido 'os'órico, J"%I!, se prepara disol&iendo ó+ido de 'ós'oro (), %!I1, en agua. ¿Cuál es la ecuación balanceada para esa reacción?. ¿Cuántos gramos de %!I1 se necesita para preparar 1,0 H de una solución acuosa 7ue tenga 0 Z en masa de J"%I!, siendo la densidad de esta solución 1,20 gMmH?
!5
#$ %!I1s) /J2Il)
!J"%I!
F 00,4 g
2. Qna al6cuota de 20, mH de una solución ,- E se dilue a 0 mH en un matra &olumGtrico solución A). Qna al6cuota de la solución A de 1, mH se dilue en otro matra &olumGtrico de 20 mH solución B). Calcule la molaridad de la solución B. ¿Cuántas &eces se diluó la solución original?. #$ 1,/.1@" E F 0 21. a) ¿LuG &olumen de solución ," E de JClI se re7uiere para neutraliar 0, mH de *aIJ ,5 E? b) ¿LuG &olumen de JCl ,2 E se re7uiere para neutraliar 2,52 g de Eg IJ)2? c) 8i se necesitan 20,- mH de solución de Ag*I" para precipitar todos los iones Cl@ de una muestra de 4-0 mg de
b) ,0 H
c) ,!1 *
d) ,24! g
22. 8e derrama un poco de ácido sul'úrico en una mesa de laboratorio. l ácido puede neutraliarse espol&oreando sobre el, bicarbonato de sodio absorbiendo con un troo de tela la solución resultante. l bicarbonato de sodio reacciona con el ácido sul'úrico como sigue$ 2*aJCI"s) J28I! ac)
*a28I!ac) 2CI2g) 2J2Il)
8e agrega bicarbonato de sodio hasta 7ue cesa la e'er&escencia causada por la 'ormación del CI2g). 8i se derramaron "0 mH de J28I! /. E, ¿7uG masa m6nima de *aJCI" debe agregarse al derrame para neutraliar el ácido? #$ "0,2- g 2".
Ha solución de ácido clorh6drico concentrado, JClac), tiene "4 Z en masa de JCl una densidad de 1,15 gMmH. 8e prepara una solución diluida de JCl diluendo con agua 2, mH de la solución concentrada de JCl a 1, mH. Huego 1, mH de esta solución de JCl diluido reaccionan con una solución acuosa de Ag*I", según la siguiente ecuación$ JClac) Ag*I"ac) J*I"ac) AgCls) ¿Cuántos mH de Ag*I" ,1- E se necesitan para precipitar todo el cloruro como AgCls)? #$ 22"," mH
0
2!. ¿LuG &olumen de < 2Cr 2I4 ,1 E se necesitará para o+idar 4, mH de *a28I" ,1 E en solución ácida? Hos productos de la reacción incluen iones Cr " 8I!2@ #$ 2"," mH 20. Qna solución de tiosul'ito sódico, *a282I" , es ,1!00 E. !, mH de esta solución reaccionan con 2/,"/ mH de una solución acuosa de >2. a) Calcule la normalidad de la solución de >2. 82I − ac) >2 8!I − > − b) 8e re7uieren 20,"2 mH de esa solución de >2 para titular una muestra 7ue contiene As2I". Calcule la masa de As2I" en la muestra. 2
2
"
/
As2I" >2 J2I
J"AsI! J>
#$ ,24/ g 2/.
Qna muestra de 1, g de un metal W 7ue se sabe 7ue 'orma iones W2) se agregó a 1 mH de J28I! 1, *. Qna &e 7ue reaccionó todo el metal el ácido remanente re7uirió ,""! H de solución ,0 * de *aIJ para su neutraliación. Calcule el peso atómico del metal e identi'67uelo. #$ 2!,1 gMmol Eg)
24.
Qna muestra de ,/- de un 'ertiliante conten6a nitrógeno como sul'ato de amonio, *J!)28I!, se analió para nitrógeno por calentamiento con hidró+ido de sodio$ *J!)28I!s) *aIJac) *a28I!ac) 2J2Il) 2*J"g) l amoniaco se recogió en !/," mH de JCl ,21" E, con el cual reaccionó$ *J"g) JClac)
*J!Clac)
Ha solución resultante se tituló para el e+ceso de JCl con !!," mH de *aIJ ,12E. *aIJac) JClac) *aClac) J2Il) Calcule el porcentaje de nitrógeno *), en el 'ertiliante. #$ 5,/0 Z 2-. Qna muestra de ", g de un mineral de sul'uro de inc, 3n8, ha sido 7uemada completamente en aire$ 3n8s) I2s) → 3ns) 8I2g), el 8I2 desprendido se ha pasado a tra&Gs de < 2Cr 2I4 ,2 *. l Cr 2I − se reduce a Cr " si se necesitaron 2 mH de < 2Cr2I4 ,2 * para 7ue reaccionen con el gas desprendido, calcule el porcentaje en masa del 3n8 en mineral. 2
4
01
#$ /!,5 Z 25. Ha plata contenida en 1, g de una muestra se determinó precipitando la plata en 'orma de Ag2CrI!. l precipitado se 'iltró se disol&ió en ácido luego se trató con un e+ceso de <>. n este proceso el CrI!2@ se redujo a Cr " el > − se o+ido a >2, luego el >2 se titulo con "2,! mH de *a 282I" ,12 * 82I
2 "
−
>2
8!I
2 /
−
> −
Calcule el porcentaje de plata en la muestra. #$ 2",- Z ". Qna muestra sólida de 3nIJ)2 se agrega a ,! H de una solución ,00 E de JBr .. Ha solución resultante toda&6a es ácida, a continuación se titula con una solución ,0 E de *aIJ. 8e alcana el punto de e7ui&alencia despuGs de agregar 1/0 mH de la solución de *aIJ. ¿LuG masa de 3nIJ)2 se agregó a la solución de JBr? #$ /,-" g "1. n una titulación se necesitan 10, mH de *aIJ ,1- E para neutraliar una muestra de ,20" g de un ácido orgánico monoprótico JA). Qn análisis elemental de la sustancia indica 7ue contiene 0,-5 Z en masa de JF 4,/ Z de C el resto de o+6geno. etermine su 'ormula molecular. #$ C-J-I2 "2. Qna mecla de EgCI" CaCI" se calentó produciendo EgI CaI. Qna muestra de 2, g de esta mecla de ó+idos se hio reaccionar con 1 mH de JCl 1, E. l e+ceso de ácido necesitó 15,/ mH de *aIJ 1, E para su neutraliación completa. Calcule los porcentajes en masa de CaCI" EgCI" en la mecla original. #$ "0,- Z EgCI" /!,2 Z CaCI"
"". Qna al6cuota de 1, mH de una solución de JCl se diluó e+actamente a 0, mH. 8i 0, mH de esta solución necesitan !1, mH de *aIJ ,220 * para su neutraliación completa, ¿Cuál era la normalidad de la solución original de JCl antes de la dilución? #$ 5,220 *
02
"!. ¿Cuántos mH de
F "1,- g
"/. Qna muestra de 14,! mH de una solución acuosa de J28I! al 4 Z en masa cua densidad es 1,/1 gMmH, ha sido diluida hasta un &olumen de 1 mH posteriormente se le ha hecho reaccionar con un gran e+ceso de cinc metálico 3n J28I! → 3n8I! J 2). l gas hidrógeno despendido ha sido combinado con gas cloro para dar JClg), el cual se disol&ió en la cantidad su'iciente de agua para dar 2 mH de solución de JCl, calcule la molaridad de esta solución de JCl. #$ ,2 E "4. 8i 1, mH de peró+ido de hidrógeno comercial J2I2), de densidad 1,1 gMmH re7uiere "/,-2 mH de permanganato de potasio de potasio
I2 En2
#$ ", Z
"-. a) l bromuro de hidrógeno gaseoso, JBr, es mu soluble en agua ¿LuG &olumen de gas medido a 2PC 40 mmJg es necesario para preparar " mH de una solución acuosa !. E de JBr?. b) 8i la densidad de la solución resultante es 1,1 gMmH, ¿Cuál es la 'racción molar del agua en la solución? c) ¿LuG masa de EgCI" reaccionar6a con la solución si todo el carbonato 'uera con&ertido a CI2 de acuerdo a la siguiente reacción$
0"
EgCI"s) 2JBrac) #$ a) 25,2 H b) ,510
→
EgBr 2ac) J2Il) CI2g)
c) 0,0- g
"5. 8e desea neutraliar cierta solución W 7ue ha sido preparada meclando soluciones de cloruro de potasio,
b) %JCl = ,4! atmF %Je = ,2/ atm
!1. a) Qna muestra de 1,4 g de cierto ácido se disol&ió en 1 mH de agua la solución resultante 'uG titulada con CaIJ)2 ,0 *. +actamente ", mH de base 'ueron necesarios para neutraliar el ácido ¿Cuál es el peso e7ui&alente del ácido? b) l ácido era J"AsI!. ¿Cuántos protones en cada molGcula del ácido 'ueron neutraliados en la reacción descrita en a). #$ a) 41,"" gMe7
b) 2
!2. Qna muestra de ,1 g de una mecla de De8I! >>) De28I!)" >>>) se disol&ió en agua se titulo con >) a De >>>) reduciGndose el EnI!@ a En2 ¿ LuG porcentaje en masa de la mecla corresponde al De8I!? #$ !4,5 Z !". Calcule la masa de urea, *J2)2CI, soluto no &olátil no electrol6tico 7ue se debe agregar a 1,
0!
!!. Qna solución 7ue contiene 2, g de un soluto no &olátil no electrol6tico), en e+actamente 1, mol de un sol&ente &olátil, tiene una presión de &apor de ,0 atm a 2 PC. 8e agrega un segundo mol de sol&ente a la mecla la solución resultante tiene una presión de &apor de ,00 atm a 2 PC. a) ¿Cuál es el peso molecular del soluto? b) ¿Cuál es la presión de &apor del sol&ente puro a 2 PC? #$ a) 5, gMmol
b) ,/1 atm
!0. Irdene las siguientes soluciones acuosas de soluto no &olátiles, no electrol6ticos en orden creciente de puntos de ebullición 'usión$ a) 'enol, C/J0IJ ," m b) urea, *J2)2CI ,1 m c) glucosa, C/J12I/ ,20 m d) 8acarosa, C12J22I11 ,1 m. :usti'i7ue su respuesta #$ %unto de ebullición$ b = d K c K a %unto de 'usión$ aKcKb=d !/. l sistema de en'riamiento de un automó&il se llena con una solución preparada meclando &olúmenes iguales de agua d = 1, gMmH) etilen glicol d = 1,12 gMmH), C2J/I2. Calcule el punto de ebullición congelación de dicha solución,
!4. l disul'uro de carbono, C82, hier&e a !/," PC tiene una densidad de 1,2/1 gMmH. 8i ,20 moles de un soluto 7ue no se ionia se disuel&en en !, mH de C82, la solución hier&e a !4,!/ PC si 0,"5 g de una sustancia 7ue no se ionia se disuel&en en 0, mH de C82, la solución hier&e a !4,- PC. etermine el peso molecular de la sustancia desconocida. #$ 20/,4 gMmol
!-. l cobre puro 'unde a 1-" PC su constante molal de descenso del punto de congelación es 2" PCMm. ¿Cuál ser6a el punto de 'usión del bronce hecho con 1 Z en masa de 3n 5 Z de Cu. #$ 1!",5 PC
00
!5. 8e disuel&en /, g de una mecla de na'taleno C1J-) antraceno C1!J1), en "/ g de benceno C/J/) se obser&a 7ue la solución congela a !,-0 PC. a) Calcule la composición porcentual en masa de la mecla. b) ¿A 7ue temperatura her&irá la solución?. Considere al na'taleno al antraceno solutos no &olátiles, no electrol6ticos.
#$ a) 51 Z na'taleno, 5 Z antraceno
OcP = 0,0 PC OeP = -,1PC b) -,! PC
0. Cuatro recipientes contienen soluciones acuosas ,1 m de$ CJ"IJ α = ),
, CJ"IJ
l ácido acGtico es un ácido dGbil electrolito dGbil) 7ue en solución acuosa se ionia como sigue$ CJ"CIIJac) ⇌ CJ"CII@ ac) Jac). 8i el punto de congelación de una solución ,1/ m de ácido acGtico es R,2" PC, calcule el porcentaje del ácido 7ue está ioniado.
OcP = I PC.
#$ 2,-" Z 02. Irdene las siguientes soluciones acuosas en orden decreciente de puntos de congelación$ *a"%I! ,1 mF *aCl ,"0 mF EgCl2 ,2 mF C/J12I/ ," m, JC* ,2 m. :usti'i7ue su respuesta. *a"%I!, *aCl EgCl2 son electrolitos 'uertes, JC* electrolito dGbil C/J12I/ no electrolito #$ *aCl U EgCl2 U *a"%I! U C/J12I/ U JC*
0". Qn 7u6mico 'orense recibe para analiar un pol&o blanco. %esa ,0 g de la sustancia la disuel&e en -, g de benceno C/J/) determina 7ue la solución congela a ",5 PC. ¿ %uede el 7u6mico concluir 7ue el compuesto es coca6na C14J21 *I!)? ¿LuG suposiciones se hacen durante al análisis? OcP = 0,0PC
0/
#$ *o 0!. n una región montaNosa, se encuentra 7ue el punto de ebullición del agua es 50 PC. ¿Cuantos gramos de *aCl soluto no &olátil, electrolito 'uerte), deben agregarse a 1,
#$ @,2! PC 0/. Qna solución acuosa ," m de Ca*I")2 congela a @1,"2PC. Calcule$ a) l porcentaje de ioniación del Ca*I")2. b) Ha molalidad de los iones Ca2 *I"@
b) ,20 m Ca2 ,!1 m *I"@
04. Qna solución acuosa de sul'ato de sodio, *a28I!, al 2, Z en masa densidad 1,1 gMmH congela a ,0 PC por debajo del punto de congelación del sol&ente puro. Calcule$ a) el porcentaje de ioniación de la sal, b) la presión de &apor de la solución a 1 PC, c) el punto de ebullición de la solución.
04
05. A /! PC, la presión de &apor del agua es 140 torr. la del etanol C2J0IJ es ! torr. 8e prepara una solución meclando masas iguales de esos dos compuestos. 8uponiendo comportamiento ideal de la solución, calcule$ a) la presión de &apor sobre la solución a /! PC, b) la composición del &apor porcentaje molar) 7ue está en e7uilibrio con la solución. #$ a) 2"-,2 torr
b) 02,- Z J2I !4,2 Z C2J0IJ
/. Ha presión de &apor de una solución 7ue contiene ! g de CCl! !"," g de una sustancia desconocida es 1"4 torr a " PC. Ha presión de &apor del CCl! puro a " PC es 1!" torr la de la sustancia desconocida pura es -0 torr. Calcule el peso molecular apro+imado de la sustancia desconocida. #$ 1!!," gMmol /1. Hos l67uidos A B 'orman soluciones ideales. Ha presión de &apor de B puro es ,/0 atm, en el punto de ebullición de una solución 7ue se preparó a partir de ,2 moles de B ,/ moles de A. a) ¿Cuál es la presión de &apor de A puro a esa temperatura?, b) ¿Cuál es la 'racción molar de A en el &apor 7ue está en e7uilibrio con esa solución cuando ella comiena a her&ir? #$ a) 1,12 atm
b) ,-!
/2. Hos l67uidos A B 'orman una solución ideal. Qna cierta solución de A B contiene 20 Z en moles a A, mientras 7ue el &apor en e7uilibrio con la solución a 20 PC contiene 0 Z en moles de A. Calcule, la relación de la presión de &apor de A puro a la de B puro a 20 PC. #$ %PA M%PB = "
/". Hos l67uidos A B 'orman una solución ideal. Has presiones de &apor de A B puro a 1 PC son " torr 1 torr, respecti&amente. 8uponga 7ue el &apor en e7uilibrio con la solución 7uien contiene 1, mol de A 1, mol de B es recolectado condensado. l condensado se calienta a 1 PC el &apor es nue&amente condensado para 'ormar un l67uido W. ¿Cuál es la 'racción molar de A en W? #$ ,5
0-
/!. l benceno, C/J/, el tolueno, C 4J-, 'orman soluciones ideales. A 20 PC la presión de &apor de una solución en la cual el número de moles de tolueno es el doble del número de moles de benceno es !5 torr. 8i el número de moles de benceno se duplica la presión de &apor de la solución aumenta en un 22,!0 Z. Calcule las presiones de &apor de benceno tolueno puros a 20 PC. #$ %PB = 5" torr
F %PO = 24 torr
/0. A "0 PC, la presión de &apor de la acetona, CJ")2CI, es "/ torr la del cloro'ormo, CJCl", es " torr. Qna solución 'ormada por igual número de moles de acetona cloro'ormo tiene una presión de &apor de 20 torr a "0 PC a) ¿Cuál ser6a la presión de &apor de la solución si esta se comportara idealmente? b) Con base en el comportamiento de la solución, prediga si el meclado de acetona cloro'ormo es un proceso endotGrmico o e+otGrmico. #$ a) "" torr
b) e+otGrmico
//. Qna solución 7ue contiene 1 mol de disul'uro de carbono, C82, ! moles de acetona, CJ")2CI, tiene una presión de &apor de ,40 atm a "0 PC. A esta temperatura la presión de &apor del disul'uro de carbono puro es ,/4! atm la de la acetona es ,!0" atm. a) ¿s la solución ideal?, b) ¿8e absorbió o desprendió calor cuando se 'ormó la solución, c) ¿Dorman los componentes de la solución un aGotropo de punto de ebullición má+imo o m6nimo?. #$ a) *o
b) absorción de calor
c) m6nimo
/4. l agua el alcohol n@but6lico, C!J5IJ, 'orman un aGotropo 7ue hier&e a 52,! PC a 1 atm. A esta misma presión el alcohol n@but6lico hier&e a 114,- PC. Ha composición del aGotropo es de 2-,! Z en moles del alcohol 41,/ Z en moles de agua. Orace el diagrama de punto de ebullición Oe &s Z en moles) para meclas de los componentes indicados. ¿%resenta la solución una des&iación positi&a o negati&a de la idealidad? #$ %ositi&a /-. l o+igeno recogido sobre agua a 20 PC una presión total de 1, atm, tiene una solubilidad de ,"5" gMH. ¿Cuál ser6a la solubilidad si la presión parcial 7ue ejerce sobre el agua 'uera - torr. %&J2I) = 2",- torr a 20 PC. #$ ,!24 gM H
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/5. Ha solubilidad del *2g) en la sangre a "4PC una presión parcial de ,- atm es 0,/.1@! molMH. Qn buo respira aire comprimido con una presión parcial de *2 igual a !, atm. 8uponga 7ue &olumen total de la sangre en el cuerpo es de 0, H. Calcule la cantidad de *2g) en litros), desprendido cuando el buo regresa a la super'icie del agua, en donde la presión parcial del *2 es ,- atm. #$ ,"0/ H 4. l aire esta 'ormado por un 21 Z de I2 en &olumen un 45 Z de *2. Calcule las masas de I 2 *2 disueltas en 1 g de J2I en e7uilibrio con aire a 4/ torr. %ara soluciones acuosas a 2 PC, < I = 2,50. 14 torr < * = 0,40.14 torr. 2
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#$ ,5/ mg I2 F 1,/2 mg *2 41. Ha concentración de CI2 en una bebida 7ue se ha embotellado a una presión parcial de CI2 de ! atm a 20 PC es ,12 E. a) ¿Cuál será la concentración molar del CI2 en el re'resco al destaparse la botella, si la presión parcial del CI2 en la atmós'era a 20 PC es de "0.1 − atm, b) ¿Cuál será la solubilidad del CI2 en g CI2M1 mH re'resco) si se embotellara bajo una presión parcial de CI2 de / atm. !
#$ a) 1,0.1@! E 42.
b) ,452 g CI2M1 mH re'resco
Ha aspirina C!J-I!) es cinco &eces más soluble en eter C2J/I), 7ue en agua a 20 PC. A 0 mH de una solución acuosa 7ue contiene ,2 g de aspirina se le aNaden 2 mH de eter, la mecla se agita se espera hasta alcanar el e7uilibrio a 20 PC a) ¿Cuántos gramos de aspirina permanecerán en la 'ase acuosa?, b) 8i la e+tracción se realia con dos porciones sucesi&as de eter de 1 mH cada una, ¿cuánta aspirina 7uedar6a sin e+traer, c) ¿LuG procedimiento es más e'iciente a o b? #$ a) ,/4 g
b) ,0 g
c) b
4". +perimentalmente se encuentra 7ue el 5 Z en masa de un 'enol sustituido #C/J!IJ), es remo&ido de una solución acuosa por e+tracción con un &olumen igual de benceno C/J/). ¿ Lue porcentaje ser6a e+tra6do, si el &olumen de benceno se duplica? #$ 5!,4 Z
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4!. Ha relación de solubilidad de >2 en CCl! J2I es -/,1 a 20 PC. Qna solución acuosa saturada de >2 a 20 PC es 1,1.1 − E. 8i 0 mH de esa solución se e+traen con 0 mH de CCl!, ¿Cuál será la molaridad resultante de la solución acuosa? "
#$ 1,".1@0 E
