Departamento de Ciencias Químicas (DCQ) GUIA DE EJERCICIOS QUI 009 Fundamentos de Química 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Conceptos básicos: Materia y Medición. Átomos, Moléculas, Iones. Estructura electrónica de los átomos. Estequiometría. Gases Ideales. Soluciones acuosas (I). Soluciones acuosas (II). Equilibrio químico. Equilibrio acido‐base (I). Equilibrio químico. Equilibrio ácido‐base (II). Equilibrio químico. Equilibrio ácido‐base (III). Compilado por: Dr. Eduardo E. Chamorro J. Director DCQ. 2010-2 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química http://quimica.unab.cl 2 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº1 CONCEPTOS BÁSICOS: MATERIA Y MEDICIÓN Temas a revisar: 1. Clasificación y Propiedades de la Materia 2. Unidades de medición. Sistema Internacional de medición 3. Escalas de Temperatura 4. Uso de prefijos, conversión de unidades Recuerde: Justifique todas sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. Capítulo 2. Química. R. Chang McGraw Hill. 7ª Edición, 2002. 2. Capítulos 2 y 3. Química y Reactividad Química. J. C. Kotz, P. M. Treichel. Thomson. 5ª Edición, 2003. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. Manual Instructor” 3. Capítulo 1. Química. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson. Prentice Hall. 9ª Edición, 2004. http://quimica.unab.cl 3 cl 4 . puede decir que se trata de: a) b) c) d) e) Un cambio físico Un cambio químico Una reacción Una mezcla heterogénea Magia http://quimica. Una mezcla de carbonato de calcio y arena Gasolina Anticongelante formado por una mezcla de agua y etilenglicol Cloruro de sodio disuelto en agua El aire atrapado dentro de un globo (sin incluir el globo) ¿Cómo se denomina una sustancia pura formada por dos o más elementos distintos? a) b) c) d) e) 4. Multielemento. Ud. Compuesto químico. Átomo.unab. Indique la opción que representa una mezcla homogénea: a) b) c) d) e) 2.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS 1. Mezcla heterogénea. Mezcla homogénea. Una sustancia pura compuesta solamente de un tipo de átomo es: a) b) c) d) e) 5. Una mezcla de hierro y arena Azúcar disuelto en agua Helado de chocolate con trozos de almendras Cazuela a la chilena Agua con aceite Un elemento Una mezcla homogénea Una mezcla heterogénea Una partícula macroscópica Un material particulado Cuando una cucharada de sal de mesa se disuelve completamente en un tazón de agua. ¿Cuál de las siguientes opciones es una mezcla heterogénea? a) b) c) d) e) 3. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 6. Sn Fe Ir I Pb Clasifique cada uno de las siguientes sustancias como elementos y compuestos: a) b) c) d) e) 10. Hidrógeno Agua Oro Sacarosa Sulfato de hierro ¿Cuáles de las sustancias siguientes es un elemento? a) b) c) d) e) 11. Cuando un pedazo de magnesio se introduce a ácido clorhídrico concentrado se desprende hidrógeno. CO2? a) b) c) d) e) Mezcla homogénea Mezcla heterogénea Elemento Compuesto químico Ninguno de los anteriores http://quimica. P Pl Pb Sn Plomo ¿Cuál es el símbolo correcto para el hierro? a) b) c) d) e) 9.unab. puede decir que este proceso es un ejemplo de: a) b) c) d) e) 7. Ud.cl 5 . Un cambio físico Un cambio químico Una solución Una mezcla heterogénea un misterio imposible de racionalizar CO S8 NaCl C6H12O6 CO2 Qué término describe lo más mejor posible el dióxido de carbono. ¿Cuál es el símbolo correcto para el plomo? a) b) c) d) e) 8. 45 g/cm3.43 x 102 mL Indique cálculo de justificación: http://quimica. Una propiedad intensiva de una sustancia es: a) b) c) d) e) 16. El NaCl es una mezcla homogénea. El punto de ebullición de etanol. El punto de fusión del oro. Dependiente en su volumen. El mercurio es un líquido a temperatura ambiente. El porcentaje del Cl en el NaCl es dependiente en donde se obtiene la muestra. La conductividad de un alambre de aluminio.21 x 10-3 mL 2.cl 6 . ¿Cuál es el volumen de 327 g de ácido acético? Justifique su respuesta a) b) c) d) e) 2. El NaCl es un compuesto químico. El NaCl es una mezcla heterogénea.62 x 102 mL 3. La densidad de la plata es 10. ¿Cuál de las siguientes es una propiedad extensiva? a) b) c) d) e) 17. Todos los casos siguientes son ejemplos de propiedades físicas.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 12. Solamente visible con ampliación.11 x 102 mL 3. El NaCl tiene características similares a los elementos libres sodio metálico y cloro gaseoso. Dependiente solamente en su masa y volumen.unab. ¿Qué frase referente al NaCl sólido es cierta? a) b) c) d) e) 13.91 x 10-3 mL 3. pero no su masa. EXCEPTO: a) b) c) d) e) 15. El oro es de color amarillo El aluminio se oxida para formar el Al2O3. El freír un huevo. La densidad del gas de neón.05 g/mL. Todos los casos siguientes son ejemplos de propiedades físicas. El cobre es dúctil y maleable. Volumen Densidad Punto de fusión Punto de ebullición Punto de fusión y punto de ebullición La densidad del ácido acético es 1. Independiente de la cantidad de materia presente Dependiente solamente en su temperatura. EXCEPTO: a) b) c) d) e) 14. 20 g/cm3 Indique cálculo de justificación: Un cubo del hierro tiene una masa de 29. ¿Cuál será la identidad posible del elemento? a) b) c) d) e) 21.34 g/cm3 8. ¿Si cada lado del cubo tiene dimensiones de 1.0 g 6.75 g 27.31 g.26 cm3 de agua.500 L? a) b) c) d) e) 19. los pedazos desplazan 8.92 g/cm3 7. 0.0 g 37.94 g/cm3 32.unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 18.112 g/cm3 1. y 1.2 g/cm3 18. 2.90 g/cm3 Aluminio: 2. La densidad (d) del mercurio líquido es 13. Indique cálculo de justificación: Cuando 24 pedazos de cobre se sumergen en agua.5 g/cm3.9 g/cm3 Indique cálculo de justificación: http://quimica.8 g/cm3 107 g/cm3 Indique cálculo de justificación: Usted puede identificar un metal cuidadosamente determinando su densidad.70 x 10-2 g 6.00 centímetro de grueso. Un pedazo de 8.44 g de un metal desconocido tiene 1.86 g. ¿Si la masa combinada de los pedazos es 73.cl 7 .70 g/cm3 Titanio: 4. 3. ¿Qué masa (m) del mercurio llenará un recipiente con un volumen (V) de 0.25 centímetros de largo. cuál es la densidad del hierro? a) b) c) d) e) 0.54 g/cm3 Circonio: 6. cuál es la densidad del cobre? a) b) c) d) e) 20.51 g/cm3 Cromo: 7.75 x 103 g Níquel: 8.127 g/cm3 5.50 centímetros de ancho.55 centímetros.87 g/cm3 12. 3. Justifique su respuesta a) b) c) d) e) 23. 2 y 4 http://quimica. 2. Un cubo del aluminio con un volumen de 4. A 0°C. una botella contiene 325 mL de agua líquida. se forma hidrógeno gaseoso.000 g/mL y 0. 2. 27. 4. 2. Justifique su respuesta a) b) c) d) e) 24. Un líquido tiene un volumen fijo que varía poco con los cambios de la temperatura o de la presión.cl 8 . El aluminio es un buen conductor eléctrico. Cuando el aluminio reacciona con el ácido hidroclórico.0 cm3 tiene una masa de 10.0 mL 298 mL 325 mL 354 mL 391 mL Indique cálculo de justificación: ¿Cuáles de las características siguientes son ciertas para los líquidos? Justifique su respuesta 1. 1 solamente 2 solamente 3 solamente 1. ¿Cuál es el volumen del agua después de que se congele (a 0 °C)? Las densidades del agua y del hielo líquido a 0°C son 1.8 g. y 3 1y3 ¿Cuáles de las observaciones siguientes son ejemplos de cambios químicos del aluminio? 1. respectivamente. El aluminio sólido funde a 660 ºC.unab. Un líquido tiene una forma rígida y un volumen fijo.917 g/mL. El volumen de un líquido es determinado por el tamaño de su envase. Justifique su respuesta a) b) c) d) e) solamente 1 solamente 2 1y2 3y4 1.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 22. 3. ¿Cuál es esta temperatura en Kelvin? a) b) c) d) e) 231 K 255 K 528 K 801 K 977 K Indique cálculo de justificación: http://quimica.32 9 F e) D 26.0 × 101 ºC 25ºC 38 C 56ºC 7.32 ) D D D 5 DC T ( C ) = D T ( o F ) . ¿Cuál es esta temperatura en centígrado? a) b) c) d) e) 28. ) 2.unab.cl 9 .0 × 102 ºC Indique cálculo de justificación: El punto de ebullición de helio líquido es 4 K. ¿Cuál es un método correcto para convertir grados Fahrenheit a grados centígrados? ⎛ 5 DC ⎞ T ( D C ) = ⎜ D ⎟ T ( D F ) + 32 ⎝9 F⎠ a) ⎛ 9 DC ⎞ T ( D C ) = ⎜ D ⎟ T ( D F ) + 32 ⎝5 F⎠ b) c) d) T ( D C) = T 5 DC T ( D F ) + 32 9 DF ( D ( C ) = 95 CF ( T ( F) . ( Los termóstatos se fijan a menudo a 68ºF. ¿Cuál es esta temperatura en centígrado? a) b) c) d) e) 27.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 25. ) -294 ºC -277 ºC -269 ºC -255 ºC -169 ºC Indique cálculo de justificación: La temperatura requerida para fundir el NaCl es 528 ºC. ¿Cuál de las siguientes no es una unidad base del SI? a) b) c) d) e) 31 Kilogramo Fahrenheit Kelvin Metro Segundo ¿Cuál es un método correcto para convertir centígrado a Kelvin? a) b) c) d) e) 32.273.15 C ) D D ( T ( C ) + 273.6 x 105 μg 8.4 x 102 mg 3.273.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 29.unab.3 x 109 pg 1.15 D D C ¿Cuál de las siguientes es la masa más grande? a) b) c) d) e) 2.0 x 10-1 g Indique cálculo de justificación: http://quimica.15 C) D D ( T ( C) + 273. 45ºF 57ºF 68ºF 77ºF 103ºF T (K) = T (K) = T (K) = T (K) = T (K) = 1K 1 DC 1K 1 DC 9K 5 DC 5K 9 DC 5K 9 DC ( T ( C ) . Las reacciones químicas se estudian a menudo a 25 ºC.15 C) D D ( T ( C)) + 273. ¿Cuál es esta temperatura en Fahrenheit? Indique cálculo de justificación: a) b) c) d) e) 30.5 x 108 ng 6.cl 10 .15 C ) D D ( T ( C) . Un cilindro tiene un radio de 5. A: precisión pobre. buena exactitud.01×104 L Indique cálculo de justificación: Las dimensiones de una caja son 12 pulgadas por 11 pulgadas por 5.8 × 103 cm3 4.3110 g 1.313 L 0.3110 g La expresión que describe lo mejor posible los resultados es.1 x 10-9 3.3110 g 1.0000 g 1.53 × 103 L 1. B: buena precisión. buena exactitud.3111 g. A: buena precisión.1 L 2. La masa verdadera del estándar es 1. ¿Cuál es el radio en nanómetros? a) b) c) d) e) 34. exactitud pobre.5 pulgadas. a) b) c) d) e) 36. El radio de un átomo del helio es 31 pm. exactitud pobre. buena exactitud. A: precisión pobre. 3.1 x 10-6 3.625 L 10.3111 g 1.3109 g 1.1 x 10-3 3.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 33. buena exactitud.8888 g 0. B: precisión pobre. A: precisión pobre. B: buena precisión. Calcule el volumen del cilindro en litros. buena exactitud. justifique su respuesta: a) b) c) d) f) 35. B: buena precisión.1182 g 1. Masa promedio = Balanza A Balanza B 0.1 x 10-2 nm nm nm nm nm Indique cálculo de justificación: Se prueban dos balanzas electrónicas usando un peso estándar.9938 g 1.0033 g 0.08 centímetros y de una altura de 125 centímetros. pobre exactitud.cl 11 . B: buena precisión. A: buena precisión.8 × 102 cm3 1.3110 g 1.1 x 10-5 3.2 × 104 cm3 Indique cálculo de justificación: http://quimica. Hay 2.9959 g 1. Calcule el volumen de la caja en cm3. 0.54 centímetros por pulgada. exactitud pobre. a) b) c) d) e) 44 cm3 2. exactitud pobre. Los resultados de 5 medidas individuales en cada balanza se reportan abajo.unab.7 × 103 cm3 1. 1 × 10-5 L 6.621 millas. cuál es el número correcto de las cifras significativas para esta medida? a) b) c) d) e) 2 3 4 5 6 Indique cálculo de justificación: http://quimica. ¿Si la eficacia de combustible de un automóvil es 27 millas por galón.9 x 103 L 9.unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 37.22 μm 9.2 μm 106 μm Indique cálculo de justificación: A 25 ºC.275 g/L.1 mg.cl 12 .1 x 104 L Indique cálculo de justificación: Una balanza electrónica se utiliza para determinar que una muestra tiene una masa de 25.057 cuartos de galón.8 × 102 L 6. la densidad del oxígeno en aire es 0. ¿Qué volumen será ocupado por 25 kilogramos de oxígeno a °C 25? a) b) c) d) e) 40.9 L 2.82 μm 32. ¿Cuál es el grosor promedio de una capa de pintura (en micrómetros)? a) b) c) d) e) 39. 1.78 L) de pintura de látex puede cubrir 385 pies2 de la superficie de una pared. 0.000L= 1. 11 km/L 14 km/L 17 km/L 63 km/L 180 km/L 1.781 μm 3. Indique cálculo de justificación: Un galón (3. 4 cuartos de galón = 1 galón) a) b) c) d) e) 38. cuál es su eficacia de combustible en kilómetros por litro? (1 kilómetro = 0. Si la precisión de la balanza es de ± 0.7171 g. 76 ? Realice la operación de substracción primero. a) b) c) d) e) 44.unab. a) b) c) d) e) 43.5415 Indique cálculo de justificación: Cuál es la respuesta correcta a la expresión siguiente: (18 + 95) ± 0.15970 x 10-5 http://quimica. Al convertir 5.7 8.59) ± 18. 50 mm 50.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 41.160 x 10-3 -3 d) 6.1 x 10-3 b) 6. Indique cálculo de justificación: ¿Cuál es la respuesta correcta a la expresión siguiente: (72.542 75. escribirá: a) b) c) d) e) 42.00 mm 500 nm 5000 mm 8.16 x 10-3 Indique cálculo de justificación: c) 6.0 mm 50.4 74.cl 13 .7407 8.741 8. 7 × 101 75 75.13 x 10-3? a) 6.077351 ? Realice la operación de adición primero.74066 Indique cálculo de justificación: Cuál es la respuesta correcta a la expresión siguiente: 2. Ud.74 8.97 x 10-5 + 6.1597 x 10 e) 6.000 x 10-2 metros a milímetros y expresar la respuesta en la notación estándar usando el número correcto de cifras significativas.61 – 68. 47 × 10-23 cm3 1.47 × 10-14 cm3 1.unab.47 × 10-20 cm3 1.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 45. a) b) c) d) e) 1.830 x 10-2 3.8300 x 10-1 3.38300 en la notación exponencial: a) b) c) d) e) 46. 3. ¿Cuál es el volumen de un átomo del litio si se considera que el átomo es una esfera? El volumen de una esfera es (4/3) πr3.47 × 10-27 cm3 1.8300 x 101 Indique cálculo de justificación: El radio de un átomo del litio es 152 pm.83 x 101 3.cl 14 .83 x 10-1 3. Exprese 0.47 × 107 cm3 Indique cálculo de justificación: http://quimica. La teoría atómica. P. 2002. Le May. Kotz. http://quimica. neutrones 2. M. Tamaño de los átomos.cl 15 . Química.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº2 ATOMOS. Thomson. Capítulos 2 y 3. 2003. Manual Instructor” 3. 2004. La Ciencia Central. Protones. 5ª Edición. Treichel. electrones. Bursten Pearson. Química y Reactividad Química. Tabla Periódica Recuerde: Justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. Química.unab. Prentice Hall. 2. Número atómico. C. Capítulo 2. Brown. R. 7ª Edición. 9ª Edición. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. MOLECULAS E IONES Temas a revisar: 1. J. Chang McGraw Hill. Capítulo 2. número de masa. isótopos 3. y de un electrón.cl 16 . 1/8 de la masa de un átomo de oxigeno-16. 231 Pa Ac 232 Th 226 Ra 222 Rn 227 ¿Cuántos protones. la suma de las masas de un protón.unab.99 x 10-23 g. 1. neutrones. la masa de un átomo de hidrógeno-1. de un neutrón. y electrones están en un átomo de oxígeno-18? a) b) c) d) e) 5. Se define una unidad de masa atómica (uma) como a) b) c) d) e) 3. 18 electrones ¿Cuál es el símbolo atómico para un elemento con 28 protones y 31 neutrones? a) 59 28 Ni b) 31 28 Ni c) 59 31 Ga d) 28 59 Pr e) 31 3 Li http://quimica. a) b) c) d) e) 2. Ordene las siguientes partículas subatómicas en orden creciente de masa. 4 electrones 10 neutrones. 6 protones. 8 protones. 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12. electrones = protones < neutrones electrones < neutrones < protones electrones < protones < neutrones neutrones < electrones < protones electrones < protones = neutrones 6 protones. ¿Cuáles de los átomos siguientes contienen el número más grande de protones? a) b) c) d) e) 4. 8 electrones 10 neutrones. 8 neutrones. 8 protones. 8 electrones 10 neutrones. 8 protones. 8 electrones 8 neutrones.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS 1. Cuál es la identidad de a) b) c) d) e) 7. 30 Zn .unab. 9 10. 30 Zn a) 63 29 Cu and 64 30 b) 64 28 Ni and 63 29 Cu c) 64 28 Ni and 64 30 Zn d) 63 29 Cu and 68 30 Zn e) 64 30 Zn and 68 30 Zn Zn El número de masa de un átomo de bromo con 46 neutrones es: a) b) c) d) e) 11 35 46 80 81 http://quimica. 72 32 18 27 28 32 59 ¿Cuáles de los átomos siguientes contiene el número más grande de neutrones? a) 31 15 P b) 30 14 Si c) 37 17 Cl d) 32 16 S e) 34 16 S ¿Cuál pareja entre los átomos siguientes tiene el mismo número de neutrones? 64 63 64 68 28 Ni .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 6.cl 17 . 29 Cu . X? Hf Zr Rf Ge Cu ¿Cuántos neutrones hay en cobalto-59? a) b) c) d) e) 8. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 11. Los isótopos de un elemento dado tienen el mismo número de ________, pero diferente número de ________ en su núcleo. a) b) c) d) e) 12. neutrones, electrones electrones, protones protones, electrones neutrones, protones protones, neutrones Todas las declaraciones siguientes son verdades, EXCEPTO: a) para cualquier elemento neutro, el número de protones y de electrones son iguales. b) los electrones y los protones tienen igual masa, pero diferente carga. c) el número de masa es la suma del número de protones y de neutrones. D el número atómico es igual al número de protones. e) los isótopos de un elemento tienen números atómicos idénticos. 13. ¿Cuál de los siguientes átomos son isótopos? 45 21 14. a) 45 21 b) 48 22 50 22 c) 50 22 50 23 d) 45 21 e) 48 22 Sc y Ti y Ti y Sc y Ti y Sc , 48 22 Ti , 50 22 Ti , 50 23 V 50 23 V Ti V 50 22 Ti 50 23 V Un elemento consiste en dos isótopos. La abundancia de un isótopo es 95,72% y su masa atómica es 114,9041 uma. La masa atómica del segundo isótopo es 112,9043 uma. ¿Cuál es la masa atómica media del elemento? a) b) c) d) e) 113,9 uma 113,0 uma 113,9 uma 114,8 uma 115,1 uma Indique cálculo de justificación: http://quimica.unab.cl 18 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 15. La plata tiene una masa atómica media de 107,87 uma. ¿Si 48,18% de Ag existe como Ag-109 (108,9047 uma), cuál es la identidad y la masa atómica del otro isótopo? a) b) c) d) e) 16. El litio tiene dos isótopos estables con las masas de 6.01512 uma y 7.01600 uma. La masa molar media del Li es 6.941 uma. ¿Cuál es el porcentaje de abundancia de cada isótopo? Indique cálculo de justificación: a) b) c) d) e) 17. nitrógeno helio oxígeno argón hidrógeno ¿identifique el metal alcalinotérreo situado en el cuarto período: (use una tabla periódica) a) b) c) d) 20. hidrógeno. carbon helio nitrógeno silicio. ¿Qué elemento gaseoso abarca sobre tres cuartos de la atmósfera de la tierra? a) b) c) d) e) 19. 7,49% Li-6 y 92,51% Li-7 9,18% Li-6 y 90,813% Li-7 12,2% Li-6 y 87,78% Li-7 50,00% Li-6 y 50,00% Li-7 62,99% Li-6 y 37,01% Li-7 El elemento más abundante del universo conocido es a) b) c) d) e) 18. Indique cálculo de justificación: Ag-106; 106,9 uma Ag-107; 106,9 uma Ag-107; 107,9 uma Ag-108; 107,9 uma Ag-108; 108,9 uma K Ca Ga Ge ¿Qué halógeno está situado en el cuarto período? (use una tabla periódica) a) b) c) d) Se Kr Cl Br http://quimica.unab.cl 19 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 21. ¿Cuál de los siguientes grupos se compone completamente de no metales? a) b) c) d) 22. ¿Cuál de los siguientes grupos se compone completamente de metaloides? a) b) c) d) 23. yodo, indio, y xenón aluminio, silicio, y fósforo sulfuro, neón, y bromo galio, argón, y oxígeno B, As, y Sb Silicio, P, y Ge As, Ge, y Pb In, Sn, y Ge Complete la siguiente Tabla: Símbolo Protones Neutrones Electrones Carga neta 24. Fe 2+ 5 6 5 16 18 -3 79 117 79 86 136 0 Identifique en la siguiente Tabla Periódica a) b) c) d) d) e) f) g) f) 25. 54 26 tres elementos alcalinos tres elementos alcalinotérreos cinco metales de transición tres halógenos tres calcógenos tres gases nobles cinco no metales cinco metales cinco metaloides. El oxígeno tiene dos isótopos: O-16 y O-17. Calcula el porcentaje de cada uno de ellos sabiendo que la masa atómica del oxígeno es 15, 9994 u. Datos: masa de O16 = 15,9949 u; masa de O-17 = 16,9991 u. a) b) c) d) e) de O-16 de O-16 de O-16 de O-16 de O-16 hay 99,55% y de O-17 hay 0,45% hay 0,45%y de O-17 hay 99,55% hay 99,00% y de O-17 hay 1,00 % hay 99,05% y de O-17 hay 0,95% hay 98,55% y de O-17 hay 1,45% Indique cálculo de justificación: http://quimica.unab.cl 20 Le May. J. Espectro de emisión del átomo de H. Espectro de radiación electromagnética. Bursten Pearson. 7ª Edición.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº3 ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS Temas a revisar: 1. Principio de exclusión de Pauli. 2004. Química. Chang McGraw Hill. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank.cl 21 . orbitales atómicos. Thomson. Principio de incerteza 5. Brown. Química. Química y Reactividad Química. C. 2002. Configuraciones electrónicas. 4. Naturaleza ondulatoria 2. Energía cuantizada. Espin electrónico. Naturaleza dual de la luz 3. Efecto fotoeléctrico y fotones. Kotz. P. M. 9ª Edición. Recuerde: Justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 3. Capítulo 2. http://quimica. Comportamiento ondulatorio de la materia. Representación de orbitales. La Ciencia Central. Modelo de Bohr 4. Manual Instructor” 3. Treichel.unab. 5ª Edición. 7. Mecánica cuántica. Prentice Hall. 2003. R. Capítulo 2. Números cuánticos 6. Respecto del modelo de Bohr. a) b) c) d) e) 2. Respecto del modelo de Bohr. señala cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas: a) b) c) d) e) 5. No podía explicar el espectro del hidrógeno. Respecto del modelo de Rutherford. señala cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas. Respecto del espectro de emisión del átomo de hidrógeno: a) El espectro no está cuantizado b) En la fórmula de Balmer el número de ondas es proporcional a los inversos de los cuadrados de los números cuánticos c) En la fórmula de Balmer el número de ondas es proporcional a los inversos de los números cuánticos. Su modelo mejoró notablemente el de Planck Su modelo fue mejorado por el modelo de Bohr. El modelo es físicamente inestable ya que los electrones deberían colapsar con el núcleo atómico.unab. El electrón puede intercambiar cualquier cantidad de energía. El radio orbital esta cuantizado. señala cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas: a) b) c) d) e) 3. El electrón intercambia energía sólo al pasar de una órbita a otra. El electrón intercambia energía sólo al pasar de una órbita a otra. Sólo hasta una cierta frecuencia se pueden arrancar electrones. d) El espectro está cuantizado e) En la fórmula de Balmer el número de ondas es proporcional a los números cuánticos enteros.cl 22 . El modelo de Bohr se basa en la idea de Planck de la cuantización. El electrón se mueve alrededor del núcleo en órbitas estacionarias. señala cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas: a) b) c) d) e) 4. Todas las frecuencias permiten arrancar electrones. Las órbitas estacionarias son elípticas. El modelo implica la participación del número cuántico principal. La frecuencia límite depende de la intensidad de la radiación La frecuencia límite no depende de la intensidad de la radiación. Las órbitas estacionarias son circulares. http://quimica. Sólo a partir de una cierta frecuencia se pueden arrancar electrones.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS 1. Respecto al efecto fotoeléctrico. El modelo es físicamente estable. El modelo no es capaz de explicar el espectro del átomo de hidrógeno. 40 250 400 429 479 4.1 x·10−19 2.unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 6.5 x·10−18 3. 2.4 x·10−19 4.5 x·10−6 m c) 735 nm Indique cálculo de justificación: http://quimica. ¿Cuál es la frecuencia (Hz) de la radiación que la origina? a) b) c) d) e) 9.3 x·10−3Å b) 3.cl 23 .8 x·10−19 Indique cálculo de justificación: Una de las líneas del espectro del hidrógeno se encuentra a 434 nm.3 x·1014 4.34 x·10−7 6. ¿Cuál es la energía en kJ ·mol−1 de una radiación de 250 nm? a) b) c) d) e) 7.2 x1014 Hz? a) b) c) d) e) 8.5 x·10−19 2.91 x·1014 Indique cálculo de justificación: ¿Cuál de las siguientes medidas representa la longitud de onda menor? a) 6.34 x·1014 6. Indique cálculo de justificación: ¿Cuál es la energía por cada fotón (J) para la luz de frecuencia 4.91 x·10−7 2. 68 x·107 −18 Indique cálculo de justificación: 2.08 ·10−19 ¿Para un átomo de hidrógeno.18 x·10 2. Indique cálculo de justificación: ¿Cuál es la frecuencia (Hz) de la línea del espectro de hidrógeno que corresponde a la transición de n=6 a n=2? a) b) c) d) e) 12.64 x·10−18 1. 9. 6.18 x·10−19 1. ¿Cuál es la frecuencia (Hz) utilizada por la emisora? a) b) c) d) e) 11. La longitud de onda de las ondas de radio de una emisora de FM es 3.10 m.17 x·1014 8.2 x·1013 2.cl 24 . cuál de las siguientes transiciones electrónicas requiere absorber una energía más alta para producirse? a) b) c) d) e) de n=4 a n=7 de n=6 a n=7 de n=4 a n=6 de n=3 a n=6 de n=2 a n=3 Indique cálculo de justificación: http://quimica.unab.81 x·107 9.231 x·1015 7.47 ·1015 Indique cálculo de justificación: ¿Cuál es la energía (J) asociada con el decaimiento de un electrón desde el nivel n=2 a n=1? a) b) c) d) e) 13.81 x·108 9.08 x·10−18 1.32 x·107 9.31 x·1014 5.86 x·107 9.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 10. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 14. ¿Para un átomo de hidrógeno.4. ½) (3.18 x·10−18 1.1. d) Los orbitales atómicos tienen una medida finita (por ejemplo una esfera en el caso del orbital 1s) 16. ` = 7 y ml = 7 es posible. (4.unab. representan: a) b) c) d) 18.1.½) ¿Cuál es la energía (J) asociada con transición de un electrón desde el nivel n=6 a n=2 para el catión He+? a) b) c) d) e) 4.68 x·10−19 2. Indica razonadamente cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos son correctas y el nombre de los orbitales que. en su caso. ml = 1. cuál de las siguientes transiciones electrónicas requiere absorber una energía más baja para producirse? a) b) c) d) e) 15.63 x·10−18 1. c) La ecuación de Schrödinger tiene infinitas soluciones y eso quiere decir que el átomo de hidrógeno tiene un número infinito de orbitales.cl 25 . La combinación de números cuánticos n = 4. El orbital 2s tiene los números cuánticos n = 2.-2. b) Las soluciones de la ecuación de onda no son separables en parte angular y radial. La combinación de números cuánticos n = 7. ` = 0 y ml = 0. ½) (3.1.84 x·10−19 9. de n=2 a n=4 de n=2 a n=6 de n=3 a n=6 de n=2 a n=3 de n=5 a n=6 Indique cálculo de justificación: Sobre la ecuación de Schrödinger: a) Las soluciones de la ecuación de Schrödinger representan lo que denominamos números cuánticos.2. indica cuáles son ciertas: a) b) c) d) e) 17.-1. ` = 3 y m` = −3 no es posible.-1.½) (2. Sobre las posibles combinaciones de los números cuánticos. ` = 0.94 x·10−18 Indique cálculo de justificación: http://quimica. La combinación de números cuánticos n = 3. El orbital 3s tiene los números cuánticos n = 3.. ` = −1 y ml = 0 no es posible.. Dados los elementos siguientes: A(Z = 4). a) Indica razonadamente los números cuánticos para los electrones p del cloro Z=17) en su estado fundamental. b) Pertenecen al mismo grupo. Z=58. 1s22s22p63s23p64s23d9 Sc.unab. Z=24. c) C pertenece al 4º período. b) En el apartado anterior. Z=57. Teniendo en cuenta los elementos A (Z = 7). B (Z = 13) y C (Z = 15). a) ¿Cuál es el número atómico de Y? b) ¿A qué período pertenece este elemento? c) ¿Cuántos electrones de valencia posee el elemento Y? 22. La configuración electrónica 1s22s22p63s23p6 corresponde a un ion doblemente positivo Y+2. de acuerdo con los apartados anteriores los números cuánticos del último electrón que completa la configuración electrónica del ion cloruro en su estado fundamental. [Xe]6s25d2 http://quimica. Sólo una de las siguientes configuraciones electrónicas es correcta: a) b) c) d) e) Zr. 1s22s22p63s23p64s23d4 Cu.cl 26 . c) Indica razonadamente. Z=21: 1s22s22p63s23p64s24p1 La. Escribe la estructura electrónica de los elementos con número atómico 11. indica razonadamente los números cuánticos que corresponden a los electrones desapareados que haya. Contesta razonadamente: a) ¿Cuáles pertenecen al mismo período? b) ¿Cuáles pertenecen al mismo grupo? c) ¿Cuál es el orden decreciente de radio atómico? 23. Z=29. C( Z = 30) Razona la validez de las afirmaciones siguientes: a) Pertenecen al mismo período. 20.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 19. contesta las siguientes cuestiones justificando cada una de las respuestas: a) ¿A qué grupo del sistema periódico pertenece cada elemento? b) ¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes? c) ¿Cuáles son metales y cuáles no metales? 21. 23. [Xe]6s25d1 Ce. B(Z = 13). 35 y 54. c = 3. determine el número de electrones no apareados que hay en cada uno de los átomos siguientes: a) b) c) d) e) Ge In Ni Kr Br DATOS IMPORTANTES: h = 6.00x108 m/s.18.unab. Rh=2. Es un elemento que tiene valencia 2. 1 nm = 1. Pertenece a la familia de los alcalinotérreos. Pertenece al grupo del Cu. Au. Pertenece al grupo de los alcalinos. sólo una de estas parejas es correcta.10-34 Jxs. calcule la energía. 1 eV = 1´6. 26.cl 27 .10-19 J http://quimica. a) b) c) d) e) 1y2 1y4 2y3 2y5 1y5 son correctas son correctas son correctas son correctas son correctas Para cada una de las siguientes transiciones en el átomo de hidrógeno. Sobre la estructura [Ne]3s1 se dan cinco conceptos que luego se agrupan de dos en dos. Ag.10-9 m.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 25.10-18J. λ y ν de la radiación asociada y determine si la radiación se emite o se absorbe durante la transición: a) e n=5 a n=1 b) e n=6 a n=2 c) e n=4 a n=5.63. Utilizando diagrama de orbitales. 1) 2) 3) 4) 5) Es un elemento representativo. Indique cálculo de justificación: 27. Ecuaciones químicas: Escritura y balanceo de ecuaciones 2. Kotz. 5ª Edición. Química. 2004. 3 y 4. 2003. Le May. Recuerde: Justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. Química y Reactividad Química. Bursten Pearson. C. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. 2002. Concepto de mol y número de Avogadro 4. M. Reactivo limitante. 9ª Edición. 2. La Ciencia Central. http://quimica. J. Chang McGraw Hill. Fórmulas moleculares y empíricas 5. R. Prentice Hall. Thomson. Treichel. Química. Pesos atómicos y moleculares.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº4 ESTEQUIOMETRÍA Temas a revisar: 1.cl 28 . Escala de masas atómicas 3. P. Cálculos con fórmulas químicas y ecuaciones 6. Manual Instructor” 3. Capítulo 3. Brown. Capítulos 2. 7ª Edición.unab. Capítulo 3. rendimiento de una reacción. Masas molares. KBr Na2SO4 Pb(NO3)2 C2H5OH HC2H3O2 Fe3O4 C12H22O11 Al2(SO4)3 Mn2O3 Mg3N2 C3H5(NO3)3 Cu(NO3)2 Al2(SO4)3 Be B Br Ba Bi Indique cálculo de justificación: Si Ud. Cs. Si Ud. Ce. ¿Qué muestra contiene el número más grande de átomos? a) b) c) d) e) Ca Cu Ce Cs Cf Indique cálculo de justificación: http://quimica.15 g de cada uno de los elementos siguientes: Ca. Cu. y Bi. dispone de 0.330 moles de cada uno de los elementos siguientes: Be.cl 29 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS 1. Determine las masas molares de estos compuestos: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) 2. ¿Qué muestra tiene la masa más grande? a) b) c) d) e) 3. Ba. B. Cf. tiene 4. Br.unab. 3 × 10-3 g 1.8 × 10-3 g 0.unab.72 mol 1. -4 6.6 × 102 g Indique cálculo de justificación: http://quimica.1 mol de P? a) b) c) d) e) 7. Indique cálculo de justificación: a) b) c) d) e) 6.4 mol 11 mol 1.051 mol 2. El número de moles en 0.0 × 101 mol 1.1 g 1.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 4. 9.1 × 10 mol 0.6 × 10-3 mol 0.25 mol de Zn? a) b) c) d) e) 3.6 × 10-1 g 6.6 × 102 g 2.061 g 7.cl 30 .1 x 103 mol ¿Cuál es la masa de 5.0 × 102 g Indique cálculo de justificación: ¿Cuál es la masa de 0.41 g de titanio es: a) b) c) d) e) 5.2 × 102 mol Indique cálculo de justificación: Calcule el número de moles en 39 g de Si.3 g 16 g 2.1 × 10-4 mol 8. 9. 0 g 1. ¿Cuántas moles de cobre contienen? a) b) c) d) e) 11. Indique cálculo de justificación: La masa molar del carbón es 12.24 g 0.01 g/mol.2 × 10-1 1.0012 mol 0.014 mol 0.0% de Cu. Cuál es la masa 1.4 x 10-16 g 2.0 × 102 g Indique cálculo de justificación: http://quimica.0 g de Kr? a) b) c) d) e) 0.80 g 1. 5.0 x 10-14 g 1.2 g 5. 1.040 mol 25 mol Indique cálculo de justificación: ¿Qué masa de He contiene la misma cantidad de átomos que hay en 5.3 x 107 g 7.2 x 1015 g Indique cálculo de justificación: Ciertas monedas pesan 2.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 8.0 × 109 átomos de carbón? a) b) c) d e) 10.46 g y contienen 97% de Zn y 3.038 mol 0..1 x 1023 1.2 x 10-8 g 8.6 g del litio contiene ________ átomos de litio a) b) c) d) e) 9.2 x 1024 1.unab. Una muestra de 3.5 x 1025 0.7 x 1023 3.cl 31 . 1 g/mol Indique cálculo de justificación: ¿Cuántas moles hay en 35. La densidad del litio es 0.160 mol 0.7 g/mol 420.546 g/cm3. a) b) c) d) e) 14. 0. CoI2*6H2O? a) b) c) d) e) 15 Indique cálculo de justificación: La densidad del hierro es 7.69 x 1022 1.87 g/cm3. Calcule el número de los átomos del hierro presentes en un cubo que tenga un borde de 3.00 centímetros.596 cm3 4.8 g/mol 293. 1.0 cm3 212.70 × 103 mol Indique cálculo de justificación: http://quimica.7 g de sulfato de cobre (II) anhidro? a) b) c) d) e) 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 12.28 x 1026 átomos átomos átomos átomos átomos Indique cálculo de justificación: ¿Cuál es la masa molar del yoduro del cobalto (II) hexahidratado.63 cm3 39.75 x 1023 2.9 g/mol 312.762 mo 4.14 cm3 5. Qué volumen ocupan 1.224 mol 0.0859 cm3 0.96 x 1023 átomos del litio? a) b) c) d) e) 13.47 mol 5.8 g/mol 465.unab.75 x 1021 3.29 x 1024 1.cl 32 . ¿Cuántas moléculas hay en 56 mg de HCN.0 g/mol 66.1 g/mol 98. la dosis tóxica promedio?. ¿cuál es su masa molar? Indique cálculo de justificación: a) b) c) d) e) 18. volátil. es un líquido incoloro.2 g 18 g 44.0 mol de H3PO4 2.4 g/mol 72. Indique cálculo de justificación: http://quimica.0 moles de H2SO3 3.0 moles de HClO4 4. 44.0 moles de H2S 5. con el olor de ciertos huesos de frutas (por ejemplo los huesos del durazno y cereza). 1. El compuesto es sumamente venenoso.0 moles de HBr El cianuro de hidrógeno.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 16.cl 33 . 0. ¿Cuántos gramos hay en 0. HCN.057 g 8.1 g/mol 132 g/mol ¿Cuáles de las cantidades siguientes de compuestos contienen el número total más grande de átomos? Indique cálculo de justificación: a) b) c) d) e) 19.50 mol de sulfuro del hierro (II)? a) b) c) d) e) 17.00 g de un compuesto molecular desconocido contiene 4.unab.8 × 102 g Indique cálculo de justificación: Si 1.55 × 1021 moléculas.0 g 1. O3 y de O?. Indique cálculo de justificación: 23. ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en 1 g de O2. Indique cálculo de justificación: http://quimica.cl 34 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 20. La fórmula molecular de la clorofila es C55H72MgN4O5.unab.709 x 1024 moléculas de Na2S y a cuántos moles de sodio? Indique cálculo de justificación: 22. Calcular su composición porcentual. ¿Cuántos moles de sulfuro de sodio. ¿Cuántos gramos de metano. Na2S corresponden a 2. CH4 hay en 1.20 x 10-4 moléculas? Indique cálculo de justificación: 21. b) ZnSO4 56. una proteína que se encuentra en los eritrocitos transporta el O2 de los pulmones hasta las células de los tejidos. H2O Indique cálculo de justificación: 24.14%.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 24. ¿Cuántos mol de iones Fe2+ hay en un mol de la molécula? Indique cálculo de justificación: 26.1%.48%. H2O 43.unab.8 x 104 g/mol. La hemoglobina.86% Indique cálculo de justificación: http://quimica. Si la masa molar de la hemoglobina es 6. Al 14.09%.33% de la masa de la hemoglobina.19%. Determinar la composición porcentual de las siguientes gemas: a) esmeralda: Be3Al2Si6O18 b) turquesa: Al2(OH)3PO4 . El hierro (como ión Fe2+) es el 0.cl 35 . Determinar la fórmula empírica de los minerales que tienen la siguiente composición: a) Na 12. Si 22. H2O 9. O 42.14%. 002 g de CO2 y 1.H y O: ¿Cuál es su fórmula empírica?. Si su masa molar determinada experimentalmente es 60 g/mol. ¿Cuál es su fórmula molecular?. Si el compuesto sólo contenía C.640 g de H2O.unab. Indique cálculo de justificación: http://quimica.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 27.cl 36 . a) b) Indique cálculo de justificación: Una muestra de 1. Determinar el poder fertilizante (contenido en N) de: a) Sulfato de amonio (NH4)2SO4 b) Urea CO(NH2)2 Indique cálculo de justificación: 28.367 g de un compuesto orgánico se quemó en corriente de aire y dio 3. Determinar la composición porcentual de: a) Cromato de plata Ag2CrO4 b) Pirfosfato cálcico Ca2P2O7 c) Acido acetil salicílico (Aspirina) C9H8O4 d) Sacarina C7H5NO3S 29. unab. El análisis de una muestra de ácido ascórbico (vitamina C) cuya masa es 1.777 g de N2. H.8%. 11. hidrógeno.cl 37 . Determinar la fórmula molecular de la vitamina C si se conoce que su masa molar es de 176g/mol. H 0.521 g. ¿qué masa de oxígeno contenía la muestra?.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 30. Una muestra de 7.1 g de CO2. 3.61 g de ácido p-aminobenzoico (compuesto utilizado en los cosméticos con filtros solares) se quemó en corriente de oxígeno y se obtuvo 17. nitrógeno y oxígeno.50 g de H2O y 0. La fórmula de cierto contaminante incluye C. a) ¿Cuántos moles de átomos de carbono. hidrógeno y nitrógeno contenía la muestra? b) ¿Qué masa de C. O y N. Proponga la fórmula empírica de la sustancia. H y N contenía la muestra? c) Basado en la masa de la muestra original.058 g y el resto es oxígeno. d) ¿Cuál es la fórmula empírica del ácido p-aminobenzoico? Indique cálculo de justificación: 32. El compuesto contiene carbono. 19. 2. H.5% y N. Indique cálculo de justificación: 31. Indique cálculo de justificación: http://quimica.274 g dió la siguiente composición: C 0. Los porcentajes en masa de cada elemento son: C.6%. N: 8.4564 g de CO2. 4. H. Una muestra de 0. Determine la fórmula empírica del compuesto.5022% en masa de nitrógeno) se quemó con un exceso de aire produciendo 12. obteniéndose 0. El nitrógeno y el oxígeno forman una serie extensa de óxidos con la fórmula general NxOy. Proponga la fórmula empírica del condimento. H. ¿Cuál es el fórmula empírica para un óxido que contenga el nitrógeno 46.68%? a) b) c) d) e) N2O NO NO2 N2O3 N2O5 Indique cálculo de justificación: http://quimica. O y N se quemó.1628 g de H2O y 0. ¿Cuál es la fórmula mínima del compuesto? Indique cálculo de justificación: 35.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 33.2665 g de agua y dióxido de nitrógeno.76%.60%. Una muestra de 21.unab. Un condimento artificial.84%. O y N (18. Indique cálculo de justificación: 34.cl 38 . H: 4.25 g de un compuesto orgánico que contiene C. Indique cálculo de justificación: 36.0378 g de NO2. cuya masa molecular es aproximadamente 170 g/mol tiene los porcentajes en masa siguientes: Na: 13.4214 g de un compuesto formado por C.29% y el resto es carbono. O: 37.6151g de CO2. 0. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 37. Si usted comienza con 2. Escriba una ecuación química equilibrada para esta reacción. Cl2. a) b) c) d) e) 39. 2 3 4 5 6 Indique cálculo de justificación: Clasifique las siguientes reacciones. Ca + Cl2(g) → CaCl (s) + Cl (g) Ca + Cl2(g) → CaCl2(s) Ca + 2 Cl 2(g) → CaCl4(s) 2 Ca + Cl2(g) → 2 CaCl(s) 4 Ca + Cl2(g) → 2 Ca2Cl(s) Equilibrar las siguientes ecuaciones químicas: a) b) _ c) d) _ _ e) _ f) _ g) h) i) _ Fe + Fe + Cu + S + Cl2 + Mn + I2 + FeO + Fe2O3 + _ _ _ _ _ _ _ _ _ O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 H2O H2O _ _ _ _ _ _ _ _ _ http://quimica. se combina con el cloro.097 g de P y aísla 9. C (s) + O2 (g) → CO2 (g) 2 HgO (s) → 2Hg (s) + O2 (g) Mg (s) + H2SO4 (ac) → MgSO4 (ac) + H2 (g) [Co(H2O)6] Cl2 + 6 NH3 (g) → [Co(NH3)6 ]Cl2 + 6 H2O 3BaCl2(ac) + 2Na3PO4 (ac) → Ba3 (PO4)2 (s) + 6NaCl (ac) La reacción del calcio con cloro elemental da cloruro de calcio.298 g de PClx ¿cuál es el valor de x? a) b) c) d) e) 38. El fósforo. para dar un compuesto gaseoso con fórmula PClx. a) b) c) d) e) 40.cl FeO Fe2O3 Cu2O SO2 Cl2O5 MnO3 I2O7 Fe(OH)2 Fe(OH)3 39 . Justifique. P.unab. unab.963 g de cobre para dar un compuesto puro. ¿Cuál es el valor de x? a) b) c) d) e) 1 2 3 4 6 Indique cálculo de justificación: http://quimica. 1. ¿Cuál es la fórmula empírica de este compuesto? a) b) c) d) e) 42. LiI·xH2O. Cuando la sal anhidra se quita del horno. + Cl2O + Cl2O3 + Cl2O5 + Cl2O7 + SO2 + SO3 + HClO3 + HNO3 + H2CO3 + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O NaOH Ca(OH)2 NaOH _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ LiOH HClO HClO2 HClO3 HClO4 H2SO3 H2SO4 NaClO3 + Ca(NO3)2 + Na2CO3 + _ _ _ H2O H2O H2O En una reacción química. se seca en un horno. su masa es 3.000 g del sulfuro (S8) se combina con 3.170 g.450 g del yoduro hidratado del litio.cl 40 . Li2O Cu2S CuS CuS2 Cu3S2 Cu2S3 Indique cálculo de justificación: Una muestra de 4.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química j) k) l) ll) m) n) o) p) q) r) 41. 2. 1. 2. 2. 1. 1 1. Cuando el metanol experimenta la combustión completa. __ CH3OH (l) + __ O2(g) → __ CO2(g) + __ H2O (g) ¿Cuáles son los coeficientes respectivos cuando la ecuación se balancea con los números enteros más pequeños? a) b) c) d) e) 45. 2.unab. d) la masa combinada de los reactivos consumidos iguala la masa de los productos formados.cl 41 . 44. Escriba una ecuación química equilibrada para la combustión del pentano. 4 2. e) tres gramos de dióxido de carbono se forman por cada cinco gramos de oxígeno consumidos. 3. 4 6. EXCEPTO: a) tres moléculas de dióxido de carbono se forman por cada molécula de propano consumida. 1.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 43. b) cinco moléculas de oxígeno se consumen por cada molécula de propano consumida. 4 Los productos de la combustión completa de un hidrocarburo son dióxido de carbono y agua. C5H12. 1. c) cuatro moles de vapor de agua se forman por cada cinco moles de oxígeno consumidos. a) b) c) d) e) C5H12(g) C5H12(g) C5H12(g) C5H12(g) C5H12(g) + 8 O2(g) → 5 CO2(g) + 6 H2O(g) → 5 C(s) + 6 H2(g) + 9 O2(g) → 4 CO2(g) + 5 H2O(g) + 11 O2(g) → C5O10(g) + 6 H2O(g) + 11 O2(g) → 5 CO2(g) + 12 H2O(g) http://quimica. 2. C3H8(g) + 5 O2 (g)→ 3 CO2(g) + 4 H2O (g) Todas las afirmaciones siguientes referentes a esta reacción son correctas. los productos son dióxido y agua de carbono. 2 2. La combustión del propano produce el dióxido de carbono y vapor de agua. 4. Cu + 4 HNO3(aq) → Cu (NO3)2(aq) + NO 22(G) + 2 H2O ( ) Si Ud. dióxido de nitrógeno. a) b) c) d) e) necesita al necesita al necesita al necesita al necesita al menos 0.00 moles de HNO3 para producir 0.unab.00 mol de Cu (NO3)2. El aluminio reacciona con oxígeno para producir el óxido de aluminio.500 moles de Cu(NO3)2. 4 Al + 3 O2(g) → 2 Al 2O3(s) Si 5. menos 0.6 g Indique cálculo de justificación: http://quimica.00 moles de HNO3 para producir 1.0 mol El cobre reacciona con el ácido nítrico para producir nitrato de cobre (II). Indique cálculo de justificación: 48. tiene 0.500 moles de Cu(NO3)2.500 moles de Cu. un sólido azul.55 g 12. menos 2.250 moles de HNO3 para producir 0.00 moles de HNO3 para producir 2.93 g 6.17 g 7.0 mol 2. 1.125 moles de HNO3 para producir 0. El trióxido de di-nitrógeno.00 moles de Cu (NO3)2.0 moles de Al reaccionan con el exceso O2.1 g de N2O3? a) b) c) d) e) 5.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 46. disocia para formar monóxido de nitrógeno y dióxido de nitrógeno gaseosos. ¿cuántos moles de Al2O3 puede formarse? Indique cálculo de justificación: a) b) c) d) e) 47.5 mol 5. Qué masa de dióxido de nitrógeno se forma a partir de la descomposición de 13.cl 42 .0 mol 2.8 g 21.0 mol 10. menos 2. menos 2. y al agua.500 moles de Cu(NO3)2. 20 ×102 g 306 g Indique cálculo de justificación: ¿Qué masa de carbón reacciona totalmente con 17.61 g 17. Esta mezcla se conoce como el gas de síntesis ¿Qué masa de hidrógeno gaseoso se puede formar a partir de la reacción de 51. La reacción de agua y carbón a altas temperaturas produce una mezcla gaseosa de monóxido carbono e hidrógeno.94 g 5.12 g 10.4 g Indique cálculo de justificación: El carbonato de sodio reacciona con el ácido clorhídrico según la reacción (no balanceada) Na2CO3(s) + HCl (aq) → NaCl (aq) + CO2(g) + H2O ( ) ¿Qué masa de CO2 se produce a partir de la reacción de 2.2 g 1.cl 43 .56 g 7.88 g 7. 1.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 49.7 g 53.44 g 2.19 g 3.3 g de carbón con un exceso de agua? C(s) + H2O (g) → H2(g) + CO(g) a) b) c) d) e) 50.31 g 8.08 g http://quimica.8 gramos de SiO2 según la ecuación siguiente? SiO2(s) + 3 C → SiC + 2 CO (g) a) b) c) d) e) 51.22 g 2. 4.unab.94 g de Na2CO3 con un exceso de HCl? Indique cálculo de justificación: a) b) c) d) e) 1. 450 mol 0.unab.46 mol 1.2 g 45.78 mol 2.600 mol 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 52. 3.93 g 26. Cuántos gramos de NH3 deben reaccionar con un exceso de de oxigeno para producir 17.600 moles de amoníaco reaccionan según la ecuación abajo.250 moles de bromo y 0. cuál es la cantidad máxima de bromuro del amonio (en moles) producida? 3 Br2 (g) + 8 NH3 (g) → 6 NH4Br + N2(g) a) b) c) d) e) 54.2%.cl 44 .0 g 32.800 mol Indique cálculo de justificación: ¿Cuántos moles de bromuro de potasio pueden producirse en la reacción de 2.5 g de NO? 4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g) a) b) c) d) e) 53.56 mol 5.250 mol 0.78 moles bromo gaseoso? a) b) c) d) e) 1. Bajo ciertas condiciones la reacción de formación de amoníaco a partir de nitrógeno e hidrogeno tiene un rendimiento de 38.92 moles de potasio con 1.8 g Indique cálculo de justificación: ¿Si 0. 0.92 mol 3.84 mol 2 K(s) + Br2 (g) → 2 KBr(s) Indique cálculo de justificación: http://quimica.79 g 9.500 mol 0. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 55. Cuántos moles de Fe2O3(s) se puede producir de la reacción de 0,45 mol de Fe con 0,30 mol de O2(g)? a) b) c) d) e) 56. 0,15 mol 0,20 mol 0,23 mol 0,45 mol 0,75 mol Indique cálculo de justificación: El óxido nítrico se fabrica a partir de la oxidación del amoníaco. Cuántos moles de óxido nítrico pueden obtenerse de la reacción de 3,80 mol de NH3 con 5,15 mol de O2? 4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g) a) b) c) d) e) 57. 3,80 mol 4,12 mol 5,15 mol 6,44 mol 8,95 mol Indique cálculo de justificación: El trióxido de azufre se obtiene de la reacción del dióxido de azufre y oxigeno. Cuántos gramos de SO3 pueden producirse de la reacción de 3,00 g SO2 con 2,02 g de O2? 2 SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g) a) b) c) d) e) 2,53 g 3,75 g 5,02 g 5,05 g 10,1 g Indique cálculo de justificación: http://quimica.unab.cl 45 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 58. El magnesio reacciona con el yodo gaseoso a altas temperaturas para producir yoduro de magnesio. Qué masa de MgI2 puede ser producida a partir de la reacción de 4,44 g Mg y 13,4 de I2? a) b) c) d) e) 59. 2,76 g 14,7 g 16,0 g 17,8 g 50,8 g Indique cálculo de justificación: La aspirina es producida por la reacción del ácido salicílico (M = 138,1 g/mol) y anhídrido acético (M = 102,1 g/mol). C7H6O3(s) + C4H6O3(l) → C9H8O4(s) + C2H4O2(l) Si usted mezcla 5,00 gramos de cada reactivo, cuántos gramos de aspirina (M = 180,2g/mol) pueden ser obtenidos teóricamente? a) b) c) d) e) 60. 2,83 g 3,83 g 6,52 g 8,82 g 10,0 g Indique cálculo de justificación: La reacción de g 10,0 H2(g) con 10,0 g de O2 (g) dan 8,43 g de H2O (g). ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de de esta reacción? a) b) c) d) e) 9,43% 27,3% 42,2% 66,8% 74,9% Indique cálculo de justificación: http://quimica.unab.cl 46 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 61. La aspirina es producida por la reacción del ácido salicílico (M = 138,1 g/mol) y anhídrido acético (M = 102,1 g/mol). C7H6O3(s) + C4H6O3 (l) → C9H8O4(s) + C2H4O2 (l) Si 2,04 g de C9H8O4 (M = 180,2 g/mol) se producen de la reacción de 3,00 g de C7H6O3 y 5,40 g de C4H6O3 ¿cuál es el porcentaje de rendimiento? a) b) c) d) e) 62. 14,2% 21,4% 24,3% 52,1% 68,0% Indique cálculo de justificación: El vidrio común se obtiene fundiendo una mezcla molida de arena de cuarzo (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y carbonato de calcio (CaCO3) a 1500-1600°C: Na2CO3 Na2O + CO2 (g) calor CaCO3 CaO + CO2 (g) El Na2O y el CaO reaccionan con el SiO2 obteniéndose: Na2O + CaO + 6SiO2 calor Na2O . CaO . 6SiO2 vidrio Calcular cuántos gramos de SiO2, Na2CO3 y CaCO3 se necesitan para obtener 1 Kg de vidrio. Indique cálculo de justificación: http://quimica.unab.cl 47 Indique cálculo de justificación: http://quimica. Indique cálculo de justificación: 64. c) Los gramos de SiO2 y C que se necesitan por cada mol de Ca3(PO4)2 utilizado.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 63. de acuerdo con la siguiente reacción: CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 Si 2550 Kg de carburo de calcio se tratan con un exceso de agua se obtienen 867 Kg de acetileno.unab. ¿Cuál será el porcentaje de rendimiento de la reacción?. El gas acetileno (C2H2) se prepara por reacción de carburo de calcio (CaC2) con agua (H2O).cl 48 . La ecuación para la reacción de obtención de fósforo en un horno eléctrico es: Ca 3 (PO 4 ) 2 + SiO 2 + C CaSiO 3 + CO + P4 Determinar: a) Los coeficientes estequiométricos de la ecuación planteada b) La masa de fósforo (P4) obtenidos por cada gramo de Ca3(PO4)2 utilizado. 64 g ¿Qué porcentaje de la mezcla original es CaCO3? Indique cálculo de justificación: http://quimica.1 g de azufre en polvo. En un experimento. un estudiante calienta una mezcla de 5.50 g de una mezcla de carbonato de calcio (CaCO3) y sulfato de calcio se calentó para descomponer el carbonato. Indique cálculo de justificación: 66. La masa final de la muestra es 7. Una muestra de 10. La reacción que se verifica es: 2Cu + S Cu2 S a) ¿Cuántos gramos de Cu2S se obtienen? b) ¿Cuánto queda sin reaccionar del reactivo que está en exceso?.cl 49 . de acuerdo a la siguiente ecuación: CaCO3 Δ CaO + CO2 El CO2 gaseoso escapó y el CaSO4 no se descompone por el calentamiento.unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 65.52 g de cobre en polvo con 10. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº5 GASES IDEALES Temas a revisar: 1. Química. Química. C. Ley de Dalton 7. Chang McGraw Hill. 2004. R. Leyes de los gases. Ley de Boyle. Peso Molecular y densidad de los gases 6. 2002. Ley de Charles. Características generales de los gases 2. La Ciencia Central. 3. Le May. Estequiométricos simples de reacciones que involucren gases ideales (e. 5ª Edición. 2. J. Capítulo 10. Ley de Avogadro 4. 7ª Edición.. Química y Reactividad Química. Prentice Hall. rendimientos). Capítulo 12. Ecuación de los gases ideales y su relación con las leyes de los gases 5. reactivos limitantes. Mezclas de gases y presiones parciales. 9ª Edición. Kotz. Brown. Treichel. Capítulo 5. Recuerde: justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. 2003. Thomson. P. Presión de gases y el manómetro 3.unab. Manual Instructor” http://quimica. Bursten Pearson. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank.g. M.cl 50 . unab.cl 51 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS 1. Preliminares y conceptos básicos a) Describa brevemente el concepto de gas ideal: b) Describa la ley de Boyle: c) Describa la ley de Charles: d) Describa la ley de Avogadro: e) Describa la ley de Dalton: f) A partir de la ecuación de estado del gas ideal. deduzca la siguiente relación entre densidad ( ρ ) de un gas ideal y su masa molecular ( M ): M =ρ RT P http://quimica. 00 g/cm3. qué altura de agua (en cm) soportaría esta presión? Las densidades del Hg y de H2O son 13.3 cm 994 cm 1.155 atm 0. Convertir 82. 133 kPa.500 bar. 0.84 × 105 cm Justificación: http://quimica.01 × 103 cm 1. y 0.155 atm < 623 mm Hg < 0. (1 atm = 760 mm Hg = 101.500 bar < 623 mm Hg < 133 kPa 0.984 atmósferas.500 bar < 133 kPa 623 mm Hg < 0. a) b) c) d) e) 0.155 atm 133 kPa < 0.32 × 106 mm Hg Justificación: A 0. 0. Ordene en forma creciente las siguientes presiones: 623 mm Hg.155 atm < 0.5 g/cm3 y 1. ¿Si el mercurio fuera substituido por agua.500 bar < 133 kPa < 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Características de los gases: presión y volumen 2.500 bar < 623 mm Hg < 133 kPa < 0.155 atm.325 kPa) a) b) c) d) e) 4.40 × 103 mm Hg 6. a) b) c) d) e) 5.54 cm 13.unab. respectivamente.810 mm Hg 10. la altura del mercurio en un barómetro es de 74.1 kPa a mm Hg.cl 52 .155 atm < 0.500 bar < 623 mm Hg Justificación: 3.8 cm.9 mm Hg 616 mm Hg 2. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 5.770 atm 1. La presión del gas disminuirá a 1/4 de su valor original. ¿Cuál es la temperatura del gas? a) b) c) d) e) -127 °C 38 °C 95 °C 149 °C 311 °C Justificación: http://quimica. 14.0 L de O2 a 0. Justificación: ¿Si el volumen de un gas confinado se cuadruplica mientras que su temperatura permanece constante. La presión del gas se cuadruplicará.6 atm 27. cuál es la presión en el cilindro? a) b) c) d) e) 8. 0. A temperatura constante. La velocidad media de las moléculas se duplicará. Cuál es la presión final de O2? a) b) c) d) e) 6.3 atm Justificación: Un cilindro firmemente sellado de 5.0 L contiene 781 mm Hg de Ar (g) a 19 °C.cl 53 .8 atm 0. ¿Si el cilindro se calienta a 71 °C.111 atm 0.142 atm 7.50 L de H2 a 17 °C y 0.unab.75 L. Se calienta el cilindro hasta que se dobla la presión.08 atm 2. qué cambio es el observado? a) b) c) d) e) 7.913 atm se cierra herméticamente.95 atm 3. La velocidad media de las moléculas se cuadruplicará. La densidad del gas disminuirá a 1/2 su valor original.81 atm 13.06 atm 21.882 atm se comprimen hasta 1. Un cilindro rígido que contiene 3. 0.18 × 103 1. ¿Cuántos globos se podrán llenar? Asuma que el cilindro puede proporcionar helio hasta que su presión interna alcanza 1.64 × 103 4. a) b) c) d) e) densidades velocidades de la partícula masas molares números de partículas masas http://quimica. Un globo se llena con He (g) hasta un volumen de 3.24 L 1. 117 mm Hg 176 mm Hg 503 mm Hg 508 mm Hg 867 mm Hg Justificación: Se tiene un cilindro de 30.12 × 104 Justificación: La hipótesis de Avogadro indica que volúmenes iguales de gases bajo las mismas condiciones de temperatura y presión tienen igual ________. ¿Cuál será la presión del CH4 si el volumen aumenta hasta 0.unab. Justificación: Un cilindro de 0.781 L 1. El globo se coloca en nitrógeno líquido hasta que su temperatura alcanza -132 °C.07 atm y 29 °C.49 L 6. ¿Cuál será el volumen de este globo enfriado? a) b) c) d) e) 10.00 L a 1.cl 54 .500 L y la temperatura aumenta a 95 °C? a) b) c) d) e) 11.628 L 0. Dicho cilindro se utiliza para llenar globos de 3.24 ×103 3.96 L 1. a) b) c) d) e) 12.00 atm (es decir.225 L contiene CH4 a 27 °C y 318 mm Hg.73 × 103 3.0 L con Helio en una presión de 132 atm y a una temperatura de 24 °C.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 9. hay 131 atmósferas de He disponible en el cilindro).22 L a 32 °C. Asumiendo que la presión permanece constante. 08206 L·atm·mol-1 ·K-1) 16.00 L de H2 -7°C y 1.unab.820 L 1. 1 solamente 2 solamente 3 solamente 1y2 2y3 0.00 atmósferas? a) b) c) d) e) 15.00 atm.7 atm 496 atm Justificación: http://quimica. 2. 3. El volumen de un gas es directamente proporcional a su presión (a temperatura constante). Qué volumen de CO2 a 15 °C y 1. cuál será la presión dentro del cilindro? a) b) c) d) e) 0.50 L a 65 °C.178 atm 0.44 L de SO2 a 1. cuál es la temperatura (en °C) del SO2? a) b) c) d) e) -39 °C 29 °C 88 °C 249 °C 575 °C Justificación: Ley del gas ideal (R = 0.67 g CO2 (g) se introduce en un cilindro vacio de 2. ¿Cuáles de las relaciones afirmaciones son verdades para los gases? 1.192 L 0. a) b) c) d) e) 14.50 atm contiene el mismo número de moléculas que 0. El número de moles de un gas es directamente proporcional a su volumen (a presión constante).410L de O2 a 35 °C y 3.65 atm contiene el mismo número de moléculas que un cilindro de 5.cl 55 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 13.14 L Justificación: Si un cilindro de 3.925 atm 40.767 L 0.445 atm 0. Si 3. La presión de un gas es inversamente proporcional a su temperatura en Kelvin (a volumen constante).219 L 0. 0. Justificación: Un cilindro de 50. ¿Cuántas moles de gas contienen dicho recipiente? a) b) c) d) e) 18. 0.670 L 7.0 L con Ar (g) tienen una presión de 137 atm a 25 °C.98 L 68.7 L 191 L Justificación: ¿Cuáles de los gases siguientes tendrá la mayor densidad a 25 °C y 5.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 17.276 mol 0.12 × 104 g Justificación: ¿Qué volumen ocuparán 8.unab.0297 mol 0. La presión en un recipiente cerrado de 20.73 mol 0.142 mol 0.31 L 7.0 atmósferas? a) b) c) d) e) CH4 O2 N2 F2 CO2 Justificación: http://quimica.80 × 102 g 1.512 atmósferas a 72 °C.0 L es de 0.143 g 4.48 g 918 g 2.50 g de C2H2 a condiciones normales de temperatura y presión? a) b) c) d) e) 20.cl 56 . ¿Qué masa de Ar está dentro del cilindro? a) b) c) d) e) 19.362 mol 1. 30 g/L 4.78 g/L 31.344 atm 0.201 atm 0.402 atm 2. 2. cuál de los gases siguientes podría estar en cilindro? Justificación: a) b) c) d) e) N2 C2H2 NH3 HCl N2O http://quimica.91 atm 6.75 × 103 g/L 2.544 atmósferas a 78°C.4 K 117 K 367 K 2.663 g de un gas desconocido se introduce en un cilindro vacio de 2.cl 57 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 21.73 × 103 K 4.36 × 104 g/L 27.71 × 103 K Justificación: Una masa de 1.unab. ¿Si la presión en el cilindro es de 0.00 L. 0.2 K? a) b) c) d) e) 24. Justificación: ¿Si la densidad del oxígeno en aire es 0.43 atm Justificación: ¿A qué temperatura 1.263 g/L a 25°C. Calcule la densidad (en g/l) del Kr a 308 K y 527 mm Hg.1 g/L 1. a) b) c) d) e) 22.00 atm He (g) a 273.00 atm de Ar (g) tiene la misma densidad que 1. cuál es su presión? a) b) c) d) e) 23. qué volumen de N2(g) reaccionará totalmente con 22.305 L 1. 7.0 L 37.6 L Justificación: Qué volumen de O2(g).Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Leyes de los gases y reacciones químicas 25.5 L 41.8 L 22.2 L 44.51 L 6.cl 58 . medido a 91.22 L 1. 0.unab.2 °C y 743 mm Hg . será producido por la descomposición de 4.40 L 14.4 L Justificación: Qué volumen de O2 (g).88 g KClO3? 2 KClO3(s) → 2 KCl (s) + 3 O2(g) a) b) c) d) e) 27. medido a 17.34 L 23.83 L 24.7°C y 0.2 L de H2(g) para producir NH3(g)? N2 (g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) a) b) c) d) e) 26.978 atm reacciona con 15. A 453 K y 755 mm Hg.1 g de C4H10(g) para producir CO2(g) y H2O(l)? a) b) c) d) e) 2.4 L 66.2 L 239 L Justificación: http://quimica. 3 L Justificación: La síntesis de amoníaco se lleva a cabo según la ecuación equilibrada siguiente: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) Si 2.86 g 9. ¿Si 6.46 L de etanol gaseoso se queman en un exceso de oxigeno.9 L 19.00 atm CH3CH2OH (g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O (g) a) b) c) d) e) 29.5 L 15.50 L 10.00 atm.83 g 8. cuál es la producción teórica (en litros) de NH3(g)? Asuma que los volúmenes de reactivo y de productos están medidos a las mismas temperatura y presión.75 L H2(g).46 L 3.17 L 5.25 L O2 a 39 °C y 1.23 L 12. 6. 2.75 L 5. a) b) c) d) e) 30.99 g 13.unab.cl 59 .4 L 32.00 g de S8 reaccionan con 4.9 g Justificación: http://quimica.75 L de N2 (g) reaccionan con 7.3 g 19. cuál es el volumen máximo de dióxido de carbono producido? Asuma que la temperatura de los reactivos y productos es de 425°C y la presión permanece constante a 1. cuál es la masa máxima de SO3 producido? S8(s) + 12 O2(g) → 8 SO3(g) a) b) c) d) e) 2.5 L Justificación: Si 4.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 28. ¿Cuál es el fórmula molecular del hidrocarburo? a) b) c) d) e) 33.unab.35 L 4.58 L 4. Si su densidad es 0.29 L 2.120 moles de dicho hidrocarburo se queman por completo en un exceso de oxígeno. Cuando 0.7 L de CO2 (g) a 27 °C y 1.63% de C. a) b) c) d) e) 32.426g/L a 0.00 atm.cl 60 . ¿Cuál es la fórmula molecular de dicho hidrocarburo? a) b) c) d) e) C2H4 C3H6 C4H8 C5H10 C6H12 Justificación: http://quimica. qué volumen de gas de hidrógeno seco puede ser producido? Asuma que la temperatura y la presión del gas son 25 °C y 742 mm Hg.98 g de Zn (s).70 L C2H2 C2H4 C3H6 C5H10 C6H12 Justificación: Un hidrocarburo gaseoso desconocido contiene un 85.97 L 2. respectivamente. 1.465 atmósferas y 373 K. Justificación: La fórmula empírica de cierto hidrocarburo es CH2.250 M se combinan con 5.0 ml de HCl 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 31. El ácido clorhídrico reacciona con cinc para producir hidrógeno según la reacción: 2 HCl (aq) + Zn (s) → ZnCl2(aq) + H2(g) ¿Si 750. se producen 17. 75g 11.1 L Justificación: El agua se puede descomponer por electrólisis para producir hidrógeno y oxígeno gaseosos.00 L con una mezcla de hidrógeno y de oxígeno a una presión total de 2.unab.22g 7. 2.95 × 10-3 L 0.17 g 6.624 4.63 atmósferas a 298K? 2 H2O (l) → 2 H2(g) + O2(g) Justificación: a) b) c) d) e) 36.60 atm 5.52 L 18. 5.30 atm 3.1 g/mol) se descompone según la reacción: 4 C3H5N3O9(l) → 6 N2(g) + 12 CO2(g) + 10 H2O (g) + O2(g) Qué volumen total de gases se produce a 65 °C y 744 mm Hg por descomposición 5.cl 61 .00 L.40 atm de CO reaccionan con 4.40 atm 3.00 g de nitroglicerina? a) b) c) d) e) 35.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Mezclas de gases ideales y presiones parciales 34. 5. Si se asume que la temperatura permanece constante. ¿Cuál será la presión final en el cilindro? Justificación: a) b) c) d) e) 1. La nitroglicerina (227.120 L 0.70 atm http://quimica. ¿Qué masa de agua debe descomponerse para llenar un recipiente de 4.9g El monóxido de carbono reacciona con oxígeno para producir dióxido de carbono: 2 CO (g) + O2(g) → 2 CO2(g) En un cilindro de 1.20 atm 2.6g 27.50 atm de O2. 55 atm.286 0.00 L a 298 K contiene una mezcla de Kr y de N2 a una presión total de 0. 7.6: 3. 3.6: 0. 5.341 0. a) b) c) d) e) Coeficientes 4. se forma al reaccionar amoniaco. Una mezcla de He y O2 se colocan en un cilindro de 4. 5.940 atm.00 L a 32 ºC.76 moles de O2 (g) a 5.782 Justificación: El oxido nítrico.455 0.659 0. precursor en la preparación industrial del ácido nítrico.714 0.11 L Coeficientes 4.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 37. de acuerdo a la siguiente ecuación: ____NH3 (g) + ___O2 (g) → ____NO(g) + ____H2O(g) Equilibre la ecuación y encuentre cuantos litros de NH3(g) son necesarios para reaccionar con 1. NH3 (g). 4. 4.7 atmósferas y la presión parcial del O2 es de 1.38 °C y 3.6: 9.5 L Coeficientes 4. 0.4 atmósferas.6: 20. La presión parcial del He es 2. 5. ¿Si la fracción molar de Kr es 0. Cuál es la fracción molar de O2? a) b) c) d) e) 38. en presencia de un catalizador.6: 0.cl 62 .224 0.unab.455 cuál es la fracción en masa del Kr? a) b) c) d) e) 39.11 L http://quimica. O2(g).518 0. con oxigeno. Justificación: Un cilindro de 1.00 L Coeficientes 4.481 0.218 0. 6. 2. HNO3. 4.00 L Coeficientes 4. NO (g). La Ciencia Central. ppm. 4. Composición de soluciones. % m/v. 2. 6. Química y Reactividad Química.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº6 SOLUCIONES ACUOSAS (I) Temas a revisar: 1. Capítulo 5. Reacciones ácido-base. Prentice Hall. M. Diluciones. 5ª Edición. ácidos y sales. Chang McGraw Hill. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. R. C. Bursten Pearson. 2004.unab. Unidades de concentración de las disoluciones % m/m. Concepto de solubilidad. Química. Brown. J. 7ª Edición. 2. Capítulo 4. M. 2002. m. Treichel. 3. 3. Reacciones en solución: Reacciones de precipitación. Reacciones de metátesis. 5. Kotz. Capítulo 4.cl 63 . Manual Instructor” http://quimica. Thomson. Le May. Química. P. Electrólitos fuertes y débiles: Bases. 2003. 9ª Edición. Recuerde: Justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. ¿cuál tendrá la concentración más alta de iones disueltos? a) b) c) d) e) HF NaOH MgSO4 Al (NO3)3 CaI2 Justificación: http://quimica.unab.0 L de solución.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS Características de compuestos en solución acuosa 1.cl 64 . ¿Cuál de los siguientes compuestos es un no electrolito cuando está disuelto en agua? a) b) c) d) e) 2. CH3CH2OH ZnBr2 LiCl Ca(NO3)2 KOH hidróxido del sodio (NaOH) acetato del sodio (NaCH3CO2) ácido acético (CH3CO2H) glucosa (C6H12O6) cloruro de calcio (CaCl2) Justificación: ¿Si 0.10 moles de cada uno de los compuestos siguientes se disuelven en agua hasta completar un volumen de 1. Justificación: ¿Cuál de los siguientes compuestos es un electrólito débil cuando está disuelto en agua? a) b) c) d) e) 3. 3. 1 solamente 2 solamente 3 solamente 1y2 1. ¿Cuáles de las afirmaciones siguientes son correctas? 1. 3. y Fe2S3? a) b) c) d) e) KNO3 y Ca3(PO4)2 KNO3 y CuCl2 Ca3(PO4)2 y Fe2S3 CuCl2 y Fe2S3 KNO3. Todas las sales del ion carbonato son solubles en agua. 2. y Fe(OH)3? Justificación: a) b) c) d) e) 7.unab. Ca3(PO4)2. y 3 Cuáles de los compuestos siguientes serán solubles en agua: LiOH. La mayoría de las sales del ion cloruro son solubles en agua. Las sales del ion fosfato son insolubles en agua. La mayoría de las sales del ion amonio son solubles en agua.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 4. con la excepción de aquellas formadas con NH4+ y con cationes de metales alcalinos. y Fe2S3 Justificación: http://quimica. Cu(OH)2. a) b) c) d) e) 5. 2.cl 65 . Solamente 1 Solamente 2 Solamente 3 1y2 1. 2. Solamente LiOH LiOH y Mg(OH)2 Cu(OH)2 y Fe(OH)3 Mg(OH)2 y Cu(OH)2 LiOH. Todas las sales del ion nitrato son solubles en agua. Todas las sales del ion hidróxido son solubles en agua. a) b) c) d) e) 6. Mg(OH)2. Ca3(PO4)2. Mg(OH)2. CuCl2. 2. y Fe(OH)3 Cuáles de los compuestos siguientes serán solubles en agua: KNO3. y 3 ¿Cuáles de las afirmaciones siguientes son correctas? 1. Si prepara una disolución acuosa de dicha sustancia. KNO3 Cu (NO3)2 KI Ca(ClO4)2 NaNO3 Justificación: Un sólido blanco desconocido podría ser NaI o NaNO3. cual reactivo permitirá que usted distinga entre los dos compuestos? a) b) c) d) e) 11.cl 66 . Un precipitado se formará cuando AgNO3 acuoso se agrega a una solución acuosa de ________. Si prepara una disolución acuosa de dicha sustancia.unab. NaOH HCl K3PO4 NH4Br Pb (NO3)2 KBr HNO3 CH3CO2H NH4ClO4 LiNO3 Justificación: ¿Cuál es la ecuación iónica neta para la reacción de nitrato de plomo (II) acuoso con bromuro de sodio acuoso? a) b) c) d) e) Pb(NO3)2(ac) + 2 NaBr(aq) → PbBr2(ac) + 2 NaNO3(s) Na+(ac) + NO3-(ac) → NaNO3(s) Pb2+(ac) + 2 Br-(ac) → PbBr2(s) Pb2+(ac) + 2 Na+(aq) → PbNa2(s) Pb(NO3)2(ac) + 2 NaBr(ac) → PbBr2(s) + 2 NaNO3(ac) http://quimica.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Reacciones de la precipitación 8. cual reactivo permitirá que usted distinga entre los dos compuestos? Justificación: a) b) c) d) e) 10. Un sólido blanco desconocido podría ser ser Pb(NO3)2 o Zn(NO3)2. a) b) c) d) e) 9. ¿Cuál de los compuestos siguientes es un ácido débil? a) b) c) d) e) 14. Justificación: ¿Cuál de los compuestos siguientes es una base débil? a) b) c) d) e) 15.unab.cl 67 . CH3CO2H.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 12. LiOH KCl CH3CO2H Sr(OH)2 NH3 Justificación: Cuáles de las siguientes especies son ácidos fuertes: HNO3. CH3CO2H. ¿Cuál es la ecuación iónica neta para la reacción de carbonato de sodio acuoso con cloruro de hierro (III) acuoso? a) b) c) d) e) 3 Na+(ac) + Fe3+(ac) → Na3Fe(s) Na+(ac) + Cl-(ac) → NaCl(s) 3 Na2CO3(ac) + 2 FeCl3(ac) → 6 NaCl(ac) + Fe2(CO3)3(ac) 2 Fe3+(ac) + 3 CO32-(ac) → Fe2(CO3)3(s) CO32-(ac) + Cl-(ac) → CO2(g) + Cl2O(s) Ácidos y bases. a) b) c) d) e) hidrógeno gaseoso bases oxígeno gaseoso ácidos metales reducidos http://quimica. Identificación y propiedades simples 13. HBr. H3PO4 HI HBr HClO4 H2SO4 HNO3 y HBr HNO3 y H3PO4 HBr y HSO4H3PO4. y HSO4-? a) b) c) d) e) 16. y HSO4- Justificación: Los óxidos metálicos reaccionan con agua para producir ___________. y HSO4HNO3. H3PO4. H3PO4. LiOH(ac) → H2O(l) + Li+(ac) OH-(ac) → H2O( ) + LiOH(ac) → H2O(l) + LiNO3(ac) NO3-(ac) → LiNO3(ac) + H2O(l) → H+(ac) + Li(OH)2(s) ¿Cuáles son los iones espectadores en la reacción entre el ácido perclórico acuoso y el hidróxido de potasio acuoso? a) b) c) d) e) 20. ¿Cuál es la ecuación iónica neta para la reacción de hidróxido de litio acuoso y ácido nítrico acuoso? a) b) c) d) e) 19. H+(ac) + H+(ac) + HNO3(ac) Li+(ac) + LiOH(ac) CH3CO2H(ac) + KOH(ac) → K+(ac) + CH3CO2-(ac) + H2O(l) CH3CO2H(ac) + KOH(ac) → KCH3CO2(ac) + H2O(l) H+(ac) + OH-(ac) → H2O(l) CH3CO2H(ac) + OH-(ac) → CH3CO3H2-(ac) CH3CO2H(ac) + OH-(ac) → CH3CO2-(ac) + H2O(l) Escriba una ecuación equilibrada para la reacción de ácido acético con hidróxido de potasio. y OHH+ y OHK+ y ClO4 H+ y ClO4K+ y OH- Escriba una ecuación iónica neta para la reacción de ácido acético acuoso con hidróxido de potasio acuoso. ClO4-. K+. a) b) c) d) CH3CO2H CH3CO2H CH3CO2H CH3CO2H (ac) (ac) (ac) (ac) + + + + KOH KOH KOH KOH (ac) (ac) (ac) (ac) → → → → KCH3CO2(ac) + H2O (l) KCH3O (ac) + OH-(ac) + CO2(g) KCH3(ac) + H2O (l) + CO2(g) KCH3CO3H (ac) http://quimica. Clasificación de reacciones en solución acuosa 18.unab. H+.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 17.cl 68 . a) b) c) d) e) H2S SO2 SO32SO42SO3 Justificación: Reacciones de ácidos y de bases. El ácido sulfúrico es el producto de la reacción de ________ y H2O. a) b) c) d) e) 21. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 22. %V/V y partes por millón (ppm). a) b) c) d) e) 24. Escriba una ecuación equilibrada para la reacción de soluciones acuosas de bicarbonato de sodio y de ácido acético. fracción molar. precipitación REDOX ácido-base REDOX y ácido-base NaHCO3(ac) + CH3CO2H(ac) → NaCH3CO2(ac) + H2O(l) + CO2(g) 2 NaHCO3(ac) + CH3CO2H(ac) → 2 Na2CO3(ac) + CH4(ac) + 2H2O(l) + CO2(g) NaHCO3(ac) + CH3CO2H(ac) → H2CO3(s) + NaCH3CO2(ac) NaHCO3(ac) + CH3CO2H(ac) → NaOH(ac) + CH3CO2H(ac) + CO2(g) NaHCO3(ac) + CH3CO2H(ac) → CH4(ac) + 2 CO2(g) + O2(g) + NaOH(ac) ¿Cuál de las siguientes ecuaciones químicas es una reacción ácido-base? a) b) c) d) e) 2 HCl(ac) + Zn(s) → H2(g) + ZnCl2(ac) HCl(ac) + NH3(ac) → NH4Cl(ac) HCl(ac) + AgNO3(ac) → AgCl(s) + HNO3(ac) Ba(OH)2(ac) + Na2SO4(ac) → BaSO4(s) + 2 NaOH(ac) 2 NaOH(ac) + CuCl2(ac) → Cu(OH)2(s) + 2 NaCl(ac) Concentración de compuestos en solución 25. molaridad. %m/V. Respuesta: http://quimica.cl 69 . Defina los siguientes términos de concentración y especifique sus unidades: porcentaje en masa.unab. molalidad. La ecuación química siguiente: 2 Na + 2 H2O (l) → NaOH (ac) + H2(g) es un ejemplo de reacción de __________ a) b) c) d) 23. %m/m. a) b) c) d) e) 29.55 m 15.82% en masa? La masa molar de H2SO4 es 98.en una solución al 5.0345 0. 55 g de KCl en 945 g de agua.324 0. uno puede disolver a) b) c) d) e) 27.11% en masa de CaCl2 (ac)? La masa molar del cloruro de calcio es 110.98 m ? La masa molar de Fe(NO3)3 es 241.5 g de agua. a) b) c) d) e) 28. 0. 55.0 g de KCl en 1000.970 m 1.5 g de KCl en 994.5 g de agua.46 m Justificación: ¿Cuál es la fracción molar de Fe(NO3)3(ac) 1.485 m 0.921 m 0.1409 m 1.cl 70 .unab.08 g/mol.000 kilogramos de KCl (ac) al 5.635 m 13.863 Justificación: http://quimica.479 0. 5.98 g/mol.0921 m 0.409 m 1. 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 26.0 g de agua.0641 0. a) b) c) d) e) 0.9 g/mol y la masa molar del agua es 18. Para preparar 1. 5. 994.5 g de KCl en 1000. Justificación: ¿Cuál es la molalidad de ácido sulfúrico al 13.73 m Justificación: ¿Cuál es la molalidad de iones Cl.02 g/mol.5 g de KCl en 5.5% en masa.0 g de agua. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 30. a) b) c) d) e) 31.33 m ? a) b) c) d) e) 32.02295 0.0% y su densidad es 1.5% 49.79 M 12.2% 75. ¿Cuál es la fracción molar de MgCl2 en una solución que es 11.9 M y tiene una densidad de 1. 0.7% Justificación: El porcentaje en peso de H2SO4 concentrado es 96.0% 51.18 g/ml.67% 6.332% 5. Justificación: Cuál es el porcentaje en peso de amoníaco en NH3 (ac) 3.02349 0.01% 56.37% 5.cl 71 . 0.2 M 245 M Justificación: El ácido fluorhídrico concentrado es 28.04% en masa de MgCl2(ac) ? La masa molar de MgCl2 es 95.0% 68. ¿Cuál es el molaridad de H2SO4 concentrado? a) b) c) d) e) 33.1160 1.303 9.0 M 18.0 M 53.21 g/mol.5% Justificación: http://quimica.unab. ¿Cuál es el porcentaje en peso de HF concentrado? a) b) c) d) e) 24.1104 0.84 g/mL. 5% en masa de NaOH. ¿Cuál es la densidad del NaOH concentrado? a) b) c) d) e) 35.80 g/mL 1. 0.52 x 10-9 1.07 g/mol. Justificación: Una solución se prepara mezclando 66. a) b) c) d) e) 37.unab.02 g/mol y 62.55 g/mol. ¿cuál es la molaridad del cloruro de potasio en agua? La masa molar del KCl es 74.19 ×10-4 M 1.660 M M M M M Justificación: Un depósito cilíndrico de agua tiene un radio de 75 m y una profundidad de 16 m.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 34. respectivamente.42 × 10-3 M 0.52 × 10-3 M 8.7 g de H2O con 33.04 m Justificación: ¿Si la concentración de cloruro de potasio en agua es 113 ppm. asuma que la densidad de la solución es 1.42 x 10-3 0.3 ppm (Volumen = πr2h.3 g de HOCH2CH2OH (etilenglicol).54 g/mL 2.392 g/mL 1.127 m 0.36 m 8. Asuma que la densidad de la solución es 1. a) b) c) d) e) 36.26 g/mL 1. ¿Cuál es la concentración del etilenglicol en unidades de molalidad? Las masas molares agua y etilenglicol son 18.4 M y 50.660 M Justificación: http://quimica. ¿Qué masa de ión fluoruro está presente en el depósito si su concentración es 2.333 m 4. 0.00 g/mL) a) b) c) d) e) 1.cl 72 .19 x 10-4 1.52 × 10-9 M 1.55 g/mL 9.52 x 10-3 8. El hidróxido de sodio concentrado es 19.99 m 5.00 g/mL. 3 × 10-4 g 5. 3.00 g de KCl? a) b) c) d) e) 41.212 M 0.8 L Justificación: Si 5. cuál será la concentración molar del ion cloruro? a) b) c) d) e) 0.578 M 0.29 g Justificación: ¿Cuáles de las conversiones siguientes de concentración requieren un conocimiento de la densidad de la solución? Justificación: a) b) c) d) ppm a porcentaje en masa molaridad a fracción molar molalidad a ppm porcentaje en peso a fracción molar e) fracción molar a ppb 40.15 g de FeCl3 se disuelven en suficiente agua para hacer exactamente 150.7 M Justificación: http://quimica.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 38.00 kilogramo de H2O para preparar una solución que contenga 97 ppm de Cu2+ (ac)? a) b) c) d) e) 39.0mL de una solución.7 × 10-3 g 0.818 L 123. ¿Cuántos litros de KCl 0. 0. Qué masa de Cu (NO3)2 debe ser agregada a 1.661 L 1.5502 L 1.1107 M (ac) contienen 15.635 M 16.cl 73 .103 M 0.033 g 0.unab.02227 L 0.2 × 10-4 g 9. Chang McGraw Hill. P. 5ª Edición. Prentice Hall. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. Descenso de la presión de vapor. Química.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº7 SOLUCIONES ACUOSAS (II) Temas a revisar: 1. Aumento del punto de ebullición. Manual Instructor” http://quimica. Utilice las unidades de concentración en problemas estequiométricos simples de reacciones que ocurren en solución acuosa. 2. 2002. Presión Osmótica: Soluciones isotónicas e hipotónicas. 3.unab. 9ª Edición. Kotz. Capítulo 4. M. La Ciencia Central. Thomson.cl 74 . Bursten Pearson. Le May. Treichel. C. Brown. J. Recuerde: Justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. Capítulo 4. Capítulo 5. Química y Reactividad Química. Propiedades Coligativas: Descenso del punto de Congelación. 2. 2003. Química. R. 7ª Edición. 2004. 11.001360 M 0.03% 74.22% 57.3 mL 84. ¿Cuál es la concentración de la solución de NaOH? a) b) c) d) e) 2.440 M? Pb(NO3)2(ac) + 2 NaCl (ac) → PbCl2(s) + 2 NaNO3(ac) a) b) c) d) e) 17.91% 37.4 mL 147 mL Justificación: http://quimica.1233 M 0.cl 75 . ¿cuál es el porcentaje de pureza de dicha ceniza de soda? Na2CO3 (ac) + 2 HCl (ac) → NaCl (ac) + H2O (l) + CO2(g) a) b) c) d) e) 3.1187 M.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS Estequiometría de reacciones en solución acuosa 1.00 ml de NaOH se titula con 17.4597 M 0.7 mL 73.3150 M.3000 g de ceniza impura de soda (Na2CO3) se titula con 17.7356 M Justificación: Si 0.66 mL de HCl 0.300 M se requiere para precipitar todo el ion Pb2+ presente en 25. Una muestra de 25.2158 M 0.unab.13 mL de HCl 0.0 mL 36.0 ml de Pb(NO3)2 0.06% Justificación: ¿Qué volumen de NaCl 0.11% 22. 0. 5167 M Propiedades coligativas 7.00 mL de ácido sulfúrico. Si usted mezcla 35.13 mL de NaOH 0.2 g de jugo gástrico se diluye con agua hasta un volumen final de solución de 200 mL.147% m/m 14. Justificación: El jugo gástrico humano contiene ácido clorhídrico (HCI).cl 76 . ¿Cuál es la concentración del ácido sulfúrico? H2SO4(ac) + 2 NaOH → Na2SO4(ac) + 2 H2O (l) a) b) c) d) Justificación: 0.unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 4.1292 M 0.0800 M. 0. se obtiene una solución 5.700% m/m 99.2583 M 0.818 g 0.28x10-3 M en HCI.74 g/mL se necesitan para que reaccionen completamente 50 g de zinc? Zn(s) + H2SO4(ac) → ZnSO4(ac) + H2(g) Justificación: http://quimica. H2SO4.537 g 0. Calcular el % m/m de HCI en el jugo gástrico.100 M con 45. requiere 42. ¿Cuántos mL de solución de H2SO4 al 80% m/m y d=1.676 g 0. a) b) c) d) 6.0 mL de NaBr 0. Cuando una muestra de 26.657 g 0. qué masa de AgBr se produce? a) b) c) d) 5.0 mL de AgNO3 0.04558 M 0.1533 M para la titulación en el punto de equivalencia.470% m/m Una muestra de 25.853% m/m 1. para lo cual 5 g de mineral se disuelven en 325 mL de una disolución de HCl 0. del que se gastan 75 mL. CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Justificación: Propiedades coligativas 10.cl 77 . Idealmente. presión parcial de los gases sobre la superficie de una solución. Determine la concentración molar de la solución ácida. Señale cuál es la riqueza en carbonato cálcico del mineral. los radios hidratados de las moléculas o de los iones disueltos en una solución. Se quiere determinar la pureza en carbonato cálcico de un mineral de caliza. se gastaron exactamente 17 mL de la solución básica. color de una solución.05 M .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 8. http://quimica. Al neutralizarse una muestra de 10 ml de HCl con una solución de NaOH de 0. El ácido sobrante se valora con NaOH 0.2M.2 M. las propiedades coligativas dependen solamente de: a) b) c) d) e) concentración de las partículas del soluto en una solución. quedando exceso de ácido.unab. HCl(ac) + NaOH(ac) → NaCl(ac) + H2O(l) Justificación: 9. identidad de las partículas del soluto en una solución. 93 mm Hg 10.561 mm Hg 7.cl 78 . Asuma comportamiento ideal para la solución.0 g de H2O y 48. ¿Cuál es la presión parcial de equilibrio del vapor de agua sobre una mezcla de 24. respectivamente. reducirá la presión de vapor de equilibrio de H2O desde 1. 0.07 g/mol.1 mm Hg 19.0 °C es 23.3 g/mol) y 79.992 mm Hg 15.4 mm Hg 90.02 g/mol y 62.1 mm Hg 55.9 mmHg.0 g de agua? a) b) c) d) e) 13. Las masas molares de agua y etilenglicol son 18.5 g 156 g 181 g 263 g 312 g Justificación: ¿Cuál de las soluciones acuosas siguientes debe tener el punto de congelación más bajo? a) b) c) d) e) H2O pura NaBr 1 m Ca (NO3)2 1 m NH3 1 m C6H12O6 1 m Justificación: http://quimica.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 11.unab. masa molar 342.9 mm Hg Justificación: Qué masa de etilenglicol. Justificación: La presión de vapor de agua pura a 45°C es 71. 0.9 mm Hg 13.8 mm Hg 70.0 g de sucrosa (C12H22O11. Cuál es la presión de vapor de una mezcla de 21.5 g H2O. a) b) c) d) e) 14.8 mmHg. Asuma comportamiento ideal para la solución. a) b) c) d) e) 12.500 atm a 100 °C.0 g de CH3CH2OH en 25 °C? La presión parcial del agua pura a 25.00 atm a 0. cuando se mezcla con 90.4 mm Hg 11. 0 gramos de p-diclorobenceno? El punto de congelación del p-dicloro-benceno puro es 53.37 °C -0.75 °C -1. Justificación: a) -1.12 °C -2. a) b) c) d) e) 46. es – 5. KCl 0.10 °C/m.50 m CaBr2 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 15.50 m Na2SO4 0.9 °C e) 52.78 gramos de naftalina (masa molar = 128. es -7. Justificación: La constante de disminución del punto de congelación para el agua es – 1.1 °C ¿Cuál es la masa molar de un compuesto molecular no polar si 5. Kf.99 g de BaCl2 y 52.cl 79 .63 °C b) 44. 18. Kf. a) b) c) d) e) 17.50 °C y la constante de crisocópica.86 °C/m.50 m KI 1.248 °C Justificación: ¿Cuál es el punto de congelación de una solución que contiene 4. A qué temperatura comienza a congelarse una solución que contiene 7.0 m -4.52 gramos disueltos en 36.unab.5 m C6H12O6 2.0 gramos de benceno comienzan a congelar a – 1.2 g/mol) disuelta en 32.12 °C/m.87 °C? El punto de congelación del benceno puro es de 5.1 g/mol 107 g/mol 216 g/mol 221 g/mol 419 g/mol Justificación: http://quimica.0°C y la constante de disminución del punto de congelación.7 °C c) 46.857 °C -0. ¿Cuál de las soluciones acuosas siguientes debe tener el punto de ebullición más bajo? a) b) c) d) e) 16.9 °C d) 51.0 g de H2O? Asuma que no existe apareamiento iónico entre el Ba2+ y Cl-. a) b) c) d) e) 21. es 2.1 °C 83. Justificación: ¿Cuál es la masa molar de un compuesto si 6. 1.53 °C/m.2 °C 82.1°C y su constante ebulloscópica.63 °C/m.1 °C 80.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 19.cl 80 .0 gramos de cloroformo para formar una solución que tiene un punto de ebullición de 68.0 g de benceno? El punto de ebullición de benceno puro es 80.75 g/mol 13.21 gramos se disuelven en 24.02 °C 78. 2.70 °C y su constante ebulloscópica. ¿Cuál es el punto de ebullición de una solución que contiene 2.3 °C molalidad porcentaje en peso fracción total fracción molar molaridad Justificación: ¿Cuál de las siguientes es una aplicación de la presión osmótica? a) b) c) d) e) salar las carnes para preservación mezcla de etilenglicol y agua en anticongelantes presurizar bebidas con dióxido de carbono salar las vías congeladas usar una olla de presión para aumentar el punto en que hierve del agua http://quimica.unab. disuelta en 15. C8H10N4O2.8 g/mol 148 g/mol 452 g/mol 573 g/mol Justificación: ¿Qué unidad de concentración se utiliza en el cálculo de la presión osmótica para una solución diluida? a) b) c) d) e) 22. Keb. a) b) c) d) e) 20. Keb.04°C? El de ebullición de cloroformo puro es 61.33 g de cafeína. es 3. 00 L de solución para inyección intravenosa? La presión osmótica de la solución de glucosa debe igualar la presión osmótica de la sangre.52 atm 141 atm 212 atm 24.65 atmósferas a 37 °C. a) b) c) d) e) isotónicos hipertónicos hipotónicos molares molales http://quimica. 0.98 atmósferas a 27 °C.08206 L·atm/mol·K) a) b) c) d) e) 25.78 g de un no electrolito desconocido en suficiente agua para tener 0.500 L de solución.2 g 126 g 271 g 2270 g Justificación: Una solución se prepara disolviendo 4.4 g/mol 119 g/mol 233 g/mol 466 g/mol Justificación: Los líquidos intravenosos deben tener la misma concentración parcial del soluto total que la sangre. cuál es la presión osmótica de 8. Si dos líquidos tienen la misma concentración de partículas de soluto. Justificación: La presión osmótica de la sangre es 7.08206 L·atm/mol·K) a) b) c) d) e) 26. se llaman________. La presión osmótica de la solución es 1.cl 81 . 1.9 g/mol 59.65 g de urea (CON2H4) diluida con agua a 1. (R = 0.08206 L·atm/mol·K) a) b) c) d) e) 24.50 L? (R = 0. ¿Cuál es la masa molar del soluto? (R = 0.2 g/mol) es necesaria para preparar 5.unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 23. A 25 °C. masa molar = 180. Qué masa de glucosa (C6H12O6.50 g 54.197 atm 2.35 atm 3. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº8 EQUILIBRIO QUÍMICO.unab. 3. 2. Capítulo 14. Como utilizar K en estudios cuantitativos de equilibrios químicos. 9ª Edición. Temas a revisar: 1. EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE (I). P. 2004. 4. Recuerde: justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. Capítulo 16. Thomson. Kotz. Química. Treichel. M. Significado de la constante de equilibrio. Capítulo 14. 2. Prentice Hall. Hidrólisis de sales. 3. 7ª Edición. 5ª Edición. Brown. Le May. K. Naturaleza y las características de los equilibrios químicos. Bursten Pearson. 2002. Manual Instructor” http://quimica. Química y Reactividad Química. Chang McGraw Hill. C. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. Química. R. 2003. J.cl 82 . La Ciencia Central. Para equilibrios en fase gaseosa.cl 83 .unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS Constante de equilibrio y cociente de la reacción 1. las presiones parciales de reactivos y productos son iguales. Defina/Explique claramente los siguientes conceptos: a) Cociente de reacción: b) Ley de acción de masas: c) Constante de equilibrio: d) Equilibrio homogéneo/heterogéneo: http://quimica. las concentraciones de productos divididas por las concentraciones de los reactivos son iguales a) b) c) d) e) 1 solamente 2 solamente 3 solamente 1y2 1. las velocidades de reacción directa e inversa son iguales. y 3 2. 3. Para un sistema químico en el equilibrio. 2. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son CORRECTAS? 1. 2. Para un sistema químico acuoso en equilibrio. ¿Por qué se dice que el equilibrio químico es un equilibrio dinámico? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 3. 1 solamente 2 solamente 3 solamente 1y2 1. a) b) c) d) e) 5. y 3 Escriba la expresión de Kc para la siguiente reacción: Cu2+(ac) + 4 NH3(ac) ' Cu (NH3)42+(ac) http://quimica. 2. 2. Una reacción favorece la formación de productos si K >> 1.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química e) Equilibrio Físico /Equilibrio Químico: f) Principio de Le Chatelier: g) Relación entre KP y KC en equilibrios homogéneos entre gases ideales: h) Soluciones x1 y x2 a la ecuación cuadrática ax2 + bx +c = 0 4.unab. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son siempre CORRECTAS? 1. Las constantes de equilibrio tienen unidades de atmósferas para las reacciones en fase de gas. Las concentraciones de productos aparecen en el numerador en una expresión de la constante de equilibrio. 3.cl 84 . CH3CO2-(ac) + H2O (l) ' CH3CO2H (ac) + OH-(ac) 8.]3 e) K = [Al2S3 ] d) K = 7. Escriba la expresión para K de la reacción del ion acetato con agua.]3 b) K = [Al3+ ][S2.cl 85 . [CH 3CO-2 ] d) K = [CH3CO 2 H][OH .] [CH 3CO-2 ][H 2 O] e) K = [CH 3CO-2 ][H 2 O] [CH3CO 2 H][OH .] [Al2S3 ] [Al3+ ]2 [S2.]3 [Al3+ ]2 [S2.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química a) K c = [Cu 2+ ][NH 3 ] [Cu(NH 3 ) 2+ 4 ] [Cu(NH 3 ) 2+ 4 ] 2+ [Cu ] [Cu(NH 3 ) 2+ 4 ] c) K c = .] Escriba la expresión para Kp de la reacción siguiente: 2 HBr (g) ' H2(g) + Br2(l) http://quimica. a) K = [CH 3CO 2 H] [CH 3CO-2 ] b) K = [CH 3CO-2 ] [CH3CO 2 H][OH .] .] c) K = [CH3CO 2 H][OH . 2+ [Cu ][NH 3 ] b) K c = 6. d) K c = [Cu 2+ ][NH 3 ]4 [Cu(NH 3 ) 2+ 4 ] e) K c = [Cu(NH 3 ) 2+ 4 ] 2+ [Cu ][NH 3 ]4 Escriba la expresión para K para la siguiente reacción: Al2S3(s) ' Al 23+(ac) + 3 S2-(ac) a) K = [Al3+ ]2 [S2.unab.] c) K = [2 Al3+ ][3 S2. PNH3 1/2 3/ 2 N2 H2 P P Justificación: 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) ' NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) ' 2 NH3(g) 2 NH3(g) ' N2(g) + 3 H2(g) NH3(g) ' 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) 2 N2(g) + 6 H2(g) ' 4 NH3(g) Escriba una ecuación química equilibrada que corresponda a la siguiente expresión de constante de equilibrio: K = [Fe3+ ][OH .cl 86 .]3 a) b) c) d) e) FeOH2+(s) ' Fe3+(ac) + OH-(ac) 3 Fe3+(ac) + 3 OH-(ac) ' 3 Fe(OH)3(ac) Fe(OH)3(ac) ' Fe3+(ac) + 3 OH-(ac) Fe(OH)3(s) ' Fe3+(ac) + 3 OH-(ac) Fe3+(ac) + 3 OH-(ac) ' 3 Fe(OH)3(s) Justificación: http://quimica.unab. 2 PHBr PH2 PH2 PBr2 2 PHBr Escriba la expresión para Kp de la reacción siguiente: 2 Hg2O(s) ' 4 Hg(s) + O2(g) a) K p = b) K p = PHg PO2 PHg 2O 4 PHg PO2 2 PHg 2O 4 c) K p = PHg PO2 d) K p = 1 P P 4 Hg O 2 e) K p = PO2 10.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química a) K p = b) K p = 2 PHBr PBr2 PH2 PH2 2 PHBr 2 c) K p = PHBr d) K p = e) K p = 9. Escriba una ecuación química equilibrada que corresponda a la siguiente expresión de constante de equilibrio: K p = a) b) c) d) e) 11. conociendo que Kc = 5. [F.unab. http://quimica.88 × 10-3 a 273 K. HF(ac) ' F-(ac) + H3O+(ac) F-(ac) + H3O+(ac) ' HF(ac) + H2O(l) HF(ac) + H2O(l) ' F-(aq) + H3O+(ac) H+(ac) + OH-(ac) ' H2O(l) F-(ac) + H3O+(ac) ' HF(ac) Justificación: Para cuál de las reacciones siguientes Kp es igual a Kc? a) b) c) d) e) 14. Escriba una ecuación química equilibrada que corresponda a la siguiente expresión de constante de equilibrio: K = a) b) c) d) e) 13. ⎞ ⎟⎟ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎠ 2 El tetraoxido de dinitrogeno se descompone para producir dióxido de nitrógeno: N2O4(g) ' 2 NO2(g) Calcule el valor de Kp.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 12.cl 87 .][H 3O + ] [HF] 2 SO2(g) + O2(g) ' 2 SO3(g) 2 O3(g) ' 3 O2(g) 2 Ag2O(s) ' 4 Ag(s) + O2(g) 2 NH3(g) ' 3 H2(g) + N2(g) CO(g) + NO2(g) ' NO(g) + CO2(g) Justificación: Cuál es la relación entre Kp y Kc para la reacción siguiente? CS2(g) + 3 Cl2(g) ' S2Cl2(g) + CCl4(g) a) K c = b) K c = Kp (RT ) Justificación: 2 (RT ) 2 Kp c) K c = (RT ) 2 K p ⎛ RT d) K c = ⎜ ⎜K ⎝ p ⎛ Kp e) K c = ⎜ ⎝ RT 15. c) la reacción procederá en la dirección que lleve a menor número de partículas en fase de gas. [SO3] aumentará porque Q < K.00 L se llena con 0.29 3. d) la reacción procederá en dirección directa hasta que se establece el equilibrio. y 1.62 × 10-4 0.8 × 103 Justificación: Si el cociente de reacción.unab. ya que Q = K.8 x 102 a 999 K.132 7.4 2. Asuma que la temperatura de la mezcla se escoge de tal forma que Kc=12. [SO3] aumentará porque Q > K. Un recipiente de 4. 2. entonces: a) el sistema químico ha alcanzado equilibrio. 18. permitiéndose que alcance el equilibrio.30 mol de O2. prediga el efecto sobre las concentraciones de SO3 cuando el equilibrio es alcanzado. Usando el cociente de la reacción Q. (R = 0.3 × 104 6.08206 L·atm/mol·K) a) b) c) d) e) 16. 4.4 × 10-5 0. 2 SO3(g) ' 2 SO2(g) + O2(g) a) b) c) d) e) Justificación: [SO3] disminuirá porque Q > K. [SO3] permanecerá sin cambio. http://quimica. e) la reacción procederá en dirección inversa hasta que se establece el equilibrio. conociendo que Kp = 2.81 × 10-3 Justificación: La oxidación del dióxido de azufre produce trióxido de azufre: 2 SO2(g) + O2(g) ' 2 SO3(g) Calcule el valor de Kc. 2. [SO3] disminuirá porque Q < K.75 mol de SO3. Q.08206 L·atm/mol·K) a) b) c) d) e) 17.cl 88 . b) la temperatura deberá aumentar para la reacción proceda en la dirección directa.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química (R = 0. es mayor que Kp.50 mol de SO2.70 × 102 3.59 1. qué cambio ocurrirá en las concentraciones? a) b) c) d) e) [A] disminuirá y [B] disminuirá.8 x 10-7 1.0 × 10-2 11 2. Justificación: Determinación de la constante de equilibrio 20.6 x 10-2 atmósfera.054 M. [A] aumentará y [B] aumentará.1 8. y Cl2 = 3. PCl3 = 5. ¿Cuál es el valor Kp para la reacción? a) b) c) d) e) 21. [A] y [B] permanecen sin cambiar.8 x 10-4 atmósfera. ¿Cuál es la constante de equilibrio.0 × 102 2.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 19. 3. ¿Si 0. La reacción siguiente se estudia a temperaturas altas: PCl5(g) ' PCl3(g) + Cl2(g) Si en el equilibrio. una mezcla del equilibrio contiene las concentraciones siguientes de gases: [SO3] = 0.0 a 25 °C. [SO2] = 0. Kc.3 × 102 Justificación: http://quimica.0047 M.0mol de B se introducen en un recipiente de 1.2 x 10-3 3.58 M.4 × 10-3 5. las presiones parciales de los gases son las siguientes: PCl5 = 1. [A] aumentará y [B] disminuirá.0 L a 25°C.5 x 102 2.cl 89 .8x10-2 atmósfera.unab. [A] disminuirá y [B] aumentará.50 mol de A y 2. para la siguiente reacción? 2 SO3(g) ' 2 SO2(g) + O2(g) a) b) c) d) e) 4.6 x 106 Justificación: A una temperatura dada. y [O2] = 0. Considere la reacción A (g)' 2 B (g) donde Kp = 5. 011 M de iones de IO3-(ac).3 × 10-6 6.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 22. Cuál es el valor de Kc para la reacción siguiente? N2O4(g) ' 2 NO2(g) a) b) c) d) e) 25.20 moles de NH4Cl se disuelven en agua hasta un volumen de 1.6 × 10-2 Justificación: Cuando 0. 3. 4. En el equilibrio. 8.cl 90 .1 × 10-5 Justificación: A 25 ºC.9 x 10-5 1. Después de que se alcanza el equilibrio.0 x 10-3 0.00 L.2 x 10-4 7. Un exceso de Ca(IO3)2(s) se adicionan a 1.00 L a una temperatura dada.7 × 10-7 1.0068 M. ¿Cuál es la constante de equilibrio para la reacción siguiente? CaSO4(s) ' Ca2+(ac) + SO42-(ac) a) b) c) d) e) 24. la concentración de NO2 (g) es 0.3 × 10-7 6.9 x 10-4 6.2 x 10-4 9.00 L de agua. ¿Cuál es la constante de equilibrio para la reacción siguiente? Ca(IO3)2(s) ' Ca2+(ac) + 2 IO3-(ac) a) b) c) d) e) 23.3 × 10-6 5.90 Justificación: Se adicionan 0.4 x 10-2 7.unab.0053% de NH4+ se disocia para formar NH3.8 x 10-5 5.0774 moles de N2O4 (g) a un recipiente de 1. solamente 1. el 0. la solución contiene 0.9 x 10-4 1. ¿Cuál es el valor de la constante de equilibrio para la siguiente reacción? NH4+(ac) + H2O (l) ' NH3(ac) + H3O+(ac) http://quimica.5 L de agua.9 g CaSO4 se disolverán en 2. 20 0.200 mol de NO2 y 0.unab.0 4.27 0.2 Justificación: 27. El análisis de la mezcla del equilibrio indica que 0. El PCl5 se descompone hasta que se establece el equilibrio siguiente: PCl5(g) ' PCl3(ac) + Cl2(g) La presión del equilibrio en el tubo es 1.54 atmósferas. Calcule Kc para la reacción: NO2(g) + CO (g) ' NO(g) + CO2(g) a) b) c) d) e) 0.1 x 10-10 5.07 atmósferas de PCl5 a 500 K y se cierra herméticamente.1 Justificación: http://quimica. a) b) c) d) e) 0. 2.6 x 10-10 1.cl 91 .2 x 10-11 1.4 x 10-8 5.45 0.200 mol de CO se adiciona a un recipiente de 1.00 L y se espera hasta que se alcanza el equilibrio.37 2.6 x 10-6 Justificación: A un tubo se adicionan 1.67 2.052 0. Calcule Kp.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química a) b) c) d) e) 26.134 mol de CO2 están presentes. Una mezcla de 0.27 0. 8 x 10-9 M 2. ¿cuál es la concentración de equilibrio de NO? a) b) c) d) e) 1. para la siguiente reacción es 4. Una mezcla gaseosa de NO2 y N2O4 está en equilibrio. cuál es la concentración de NO2? 2 NO 2(g) ' N2O4(g) a) b) c) d) e) Kc = 170 1.cl 92 .2 x 10-6 M 2.4 x 105 M Justificación: http://quimica.0 x 10-4: N2(g) + O2(g) ' 2 NO(g) Si las concentraciones de N2 y O2 en el equilibrio son 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Uso de constantes de equilibrio en cálculos simples 28.0 x 10-3 M 4. la constante de equilibrio.1 x 10-4 M.38 mol/L a 2010 K.9 x 102 M 2. Si la concentración de N2O4 es 7.5 x 10-3 M 6.1 x 10-5 M 4. Kc.1 x 10-2 M Justificación: 29. A 2010 K.7 x 10-11 M 4.3 x 10-5 M 6.28 mol/L y 0.unab. la presión total del sistema es 0. la descomposición del tetra óxido del dinitrogeno: N2O4(g)'2 NO2(g) tiene una constante de equilibrio (Kp) de 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 30.18 N2O4(g) 0. En el equilibrio.20 N2O4(g) Justificación: http://quimica.cl 93 . ¿Cuál es la presión parcial de cada gas en equilibrio? a) b) c) d) e) 0.28 N2O4(g) 0.16 atm NO2(g) y 0.42 N2O4(g) 0.030 atm NO2(g) y 0.20 atm NO2(g) y 0. A 25°C.48 atmósferas.144.42 N2O4(g) 0.unab.28 atm NO2(g) y 0.060 atm NO2(g) y 0. 083 0. H2 = atm. H2 = 0. ¿cuál será la concentración en el equilibrio del Ag+? a) b) c) d) e) 2.728 HI = 0.1 x 10-12 M 7.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 31.4 x 10-13 M 1.096 0.016 Si 0.083 0.3 x 10-7 M Justificación: 32.7 x 10-13 M 5. La constante de equilibrio a 25 °C para la disolución de bromuro de plata en agua es 5.768 atm.111 atm atm atm atm atm Justificación: http://quimica. atm.096 0. I2 I2 I2 I2 I2 = = = = = 0.083 0.092 0.unab. 2 HI (g)' H2(g) + I2(g) Kp = 0. H2 = atm.576 HI = 0.737 HI = 0. H2 = atm.083 0. atm.092 0. H2 = atm. ¿cuál es la presión de cada gas cuando se establece el equilibrio? a) b) c) d) e) HI = 0.654 HI = 0.9 x 10-25 M 2.820 atmósferas HI (g) se adicionan a un recipiente. AgBr (s) + H2O (l) ' Ag+(ac) + Br-(ac) Si un exceso de AgBr (s) se agrega a agua. El yoduro de hidrógeno puede descomponerse en hidrógeno y yodo gaseosos. atm.4 x 10-13.cl 94 . atm.111 atm. 35 M.35 0.35 0.30 0. y Br2? a) b) c) d) e) [COBr2] [COBr2] [COBr2] [COBr2] [COBr2] = = = = = 0.11 0.33 0. [Br2] M. M. [Br2] = = = = = 0.63 M.28 0.26 0. [CO] [CO] [CO] [CO] [CO] = = = = = 0.26 0. [Br2] M.33 0.26 0.¿cuáles son las concentraciones de equilibrio de COBr2.unab. Si una concentración inicial de COBr2 de 0. [Br2] M.63 M se calienta a 73°C hasta que alcance el equilibrio.26 0.35 M M M M M Justificación: http://quimica. CO. M. M.cl 95 . El bromuro de carbonilo se descompone para producir monóxido de carbono y bromo gaseosos: COBr2(g)' CO (g) + Br2(g) Kc es igual a 0. [Br2] M. M.19 a 73 ºC.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 33.37 0. cl 96 . Kp no cambiará y la reacción procederá en la dirección directa.unab. http://quimica. Kp aumentará y la reacción procederá en la dirección directa. Asuma que la siguiente reacción química está en el equilibrio: I2(g) + Cl2(G) ' 2 ICl (g) + 26.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 34. Dados los siguientes equilibrios químicos: N2(g) + 3 H2(g) ' 2 NH3(g) 4 NH3(g) + 5 O2(g) ' 4 NO(g) + 6 H2O(g) H2(g) + 1/2 O2(g) ' H2O(g) K1 K2 K3 Determine la constante de equilibrio para la reacción abajo (K4): N2(g) + O2(g) ' 2 NO(g) K4 a) K 4 = K1 × K 2 × K 3 b) K 4 = K1 + K 2 + K 3 K2 + 3K 3 2 3 ( K1 × K 2 ) d) K 4 = 2 K3 c) K 4 = K1 + e) K 4 = K1 × K 2 K 33 Justificación: 35. Kp = 2. Kp no cambiará y la reacción procederá en la dirección inversa.9 kJ A 25 ºC. Si la temperatura se disminuye a 5 C.0 válida? a) b) c) d) e) 105. Kp disminuirá y la reacción procederá en la dirección inversa. ¿Cuál afirmación es Kp disminuirá y la reacción procederá en la dirección directa. Disminuir la concentración de H2O (g) aumentará la concentración de equilibrio de CO(g). Ésta frase describe el principio de ________. 3.cl 97 . 2. El aumento de la cantidad de C aumentará la concentración de equilibrio de CO(g).unab. Asuma que la siguiente reacción química es endotérmica y está en equilibrio: C + H2O (g) 'H2(g) + CO (g) ¿Cuáles de las afirmaciones siguientes son CORRECTAS? 1. y 3 Si una perturbación se aplica a un sistema en equilibrio. 2. a) b) c) d) e) 37. el sistema responderá tratando de disminuir el efecto de dicha perturbación.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 36. El aumento de la temperatura aumentará la concentración de equilibrio de H2(g). http://quimica. 1 solamente 2 solamente 3 solamente 1y2 1. Prentice Hall. 2. R.cl 98 . Chang McGraw Hill. Brown. Le May. 7ª Edición. 9ª Edición. Producto iónico del agua. Kotz. Thomson. M. La Ciencia Central. Concepto de pH. C. Química. Otras escalas “p” 3. Capítulo 17. Manual Instructor” http://quimica. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. Química. Disociación del agua. Capítulo 15. 2004. 2003. Química y Reactividad Química. Ácidos y bases fuertes y débiles Recuerde: justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1.unab. P. 5ª Edición. EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE (II) Temas a revisar: 1. J.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº9 EQUILIBRIO QUÍMICO. 2002. Escalas de pH. 2. Treichel. Capítulo 16. 3. Bursten Pearson. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS 1. Defina/Explique claramente los siguientes conceptos a) Ácido y base de Brønsted-Lowry: b) Par conjugado ácido-base: c) Fuerza ácida/básica: d) pH y pOH como medidas de la fuerza ácida y básica e) Relación entre la constante de disociación de los ácidos y sus bases conjugadas: f) Porcentaje de disociación (ionización): http://quimica.unab.cl 99 . Justificación: 4. Los ácidos que se ionizan completamente en solución se llaman: a) b) c) d) e) disociadores. De ejemplos de ácidos / bases fuertes y débiles: Conceptos de Brønsted-Lowry de ácidos y bases 3. es un aceptor de protones. un ácido a) b) c) d) e) aumenta la concentración de H3O+ en una solución acuosa. electrólitos débiles. una base: a) b) c) d) e) aumenta la concentración de H3O+ en una solución acuosa. aumenta la concentración de OH. es un dador de protones. es un dador de protones. es un par electrónico aceptor. ácidos fuertes.unab.en una solución acuosa. Según la definición de Brønsted-Lowry. Justificación: http://quimica.cl 100 . es un par electrónico aceptor. Según la definición de Brønsted-Lowry. ácidos de Brønsted-Lowry. es un aceptor de protones.en una solución acuosa. ácidos de Arrhenius.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química g) Producto iónico del agua: 2. aumenta la concentración de OH. es su base conjugada.es su base conjugada. H3O+ es un ácido y un HCO3. HCl (g) sulfuro del dihidrógeno. H2O es un ácido y un CO32.es su base conjugada.unab. NaH2PO4(s) fosfato de sodio. NH3(g) bicarbonato de sodio. Justificación: http://quimica. Na3PO4(s) amoníaco. H2S (g) cloruro de amonio.es su base conjugada. H3O+ es un ácido y un CO32. NaHCO3(s) En la siguiente reacción: HCO3-(ac) + H2O ( ) ' CO32-(ac) + H3O+(ac) a) b) c) d) e) HCO3.cl 101 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 5.es un ácido y un CO32. cloruro de hidrógeno. MgO bromuro de hidrógeno. Identifique qué especie nunca se comportará como un ácido de Brønsted-Lowry en una solución acuosa: a) b) c) d) e) 6.es un ácido y H2O es su base conjugada. HF (g) óxido del magnesio. Justificación: Identifique quien nunca se comportará como una base de Brønsted-Lowry en una solución acuosa: a) b) c) d) e) 7. HCO3. HBr (g) Justificación: fosfato dihidrógeno de sodio. NH4Cl fluoruro de hidrógeno. a) b) c) d) e) 10. H2PO4. Justificación: 9.es su base conjugada.cl 102 . HPO42. En la reacción siguiente: HF (aq) + HPO42-(aq)'F-(aq) + H2PO4-(aq) a) b) c) d) e) El HF es un ácido y una F.es un ácido y un H2PO4. Cuál es la base conjugada de [Cr (H2O)6]3+(ac)? a) b) c) d) e) 11. La base conjugada de OH. HPO42.es un ácido y una F.es su base conjugada.es un ácido y el HF es su base conjugada.unab.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 8.es su base conjugada. El HF es un ácido y un HPO42. a) b) c) d) e) 12. H3O+ [Cr (H2O)5OH]2+ [Cr (H2O)5H3O]4+ [Cr (H2O)6]2+ [Cr (H2O)5]3+ Justificación: El ácido conjugado de HSO4.es ________.es ________. H3O+ H2O OH O2 H- OHSO42H2SO4 H2O H3O+ ¿Cuál de los compuestos siguientes es un ácido débil? a) b) c) d) HCl HNO3 HF H2SO4 Justificación: http://quimica.es su base conjugada. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 13.unab. ¿Cuál es el pH de dicha solución? a) b) c) d) e) -0. A 15°C.80 0.97 1.16 mol de HNO3 con agua hasta un volumen de 1.80 0.cl 103 . KW.2 M Justificación: Una solución se prepara diluyendo 0.0 x 10-29 M 4. Las moléculas o los iones que pueden alternativamente comportarse como un ácido o una base de Brønsted-Lowry se llaman: a) b) c) d) e) 14. electrólitos débiles.5 x 10-15 M 6.24 Justificación: http://quimica. HC2O4 CH3CO2HPO42 H2PO4 HCO3- ¿Cuáles de las moléculas o iones siguientes son anfóteros en agua? a) b) c) d) e) NH4+ HF CH3CO2H CN HCO3Agua y la escala del pH 16. Cuál es la concentración de H3O+ en agua neutra a esta temperatura? a) b) c) d) e) 17. 2.5 x 10-7 M 2.83 2.5 x 10-15. es 4.5 L.7 x 10-8 M 1. Justificación: ¿Cuál de las siguientes especies NO es una especie anfótera en agua? a) b) c) d) e) 15. ácidos o bases polipróticas ácidos o bases conjugadas anfóteros. iones de hidronio. la constante de la ionización del agua. 55 1.32 10.0 × 10-14) a) b) c) d) e) 21. 1. Justificación: -0. Justificación: ¿Cuál de las siguientes soluciones acuosas tendrá un pH de 10.8 x 10-13 M 1. A 25°C.1 x 10-5 M (aq) a 25 C? (KW = 1.0 × 102 M de HNO3 1.0 × 10-4 M de NaOH 1.9 x 10-9 M 5.28 0.45 Justificación: Cuál es el pH de NaOH 2.0 × 10-14) a) b) c) d) e) 19.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 18.cl 104 .27 13.36 M 12.3 x 10-13 M 4.68 4.4 x 10-7 M 1.044 M (ac)? (KW=1. 4.0 × 10-14) a) b) c) d) e) 22.unab.77 Justificación: Cuál es la concentración de H3O+ en una solución acuosa con un pH de 12.0×10-14) a) b) c) d) e) 20.17? a) b) c) d) e) 6.0 × 10-4 M de HBr 1.00 a 25°C? (KW=1. cuál la concentración de H3O+ en una solución de NaOH 0.55 0.28 M a 25 ºC? (KW = 1.0 × 101 M de HCl 1.6 M -4.1 M Justificación: http://quimica.2 x 10-6 M 1.0 × 102 M de KOH Cuál es el pH de HNO3(ac) 0.4 x 10-16 M 2.68 3.23 9.5 x 10-2 M 1. ¿Cuál es el pH de la solución diluida? a) b) c) d) e) 26.0 L hasta 1.80 4.00 3.unab.8 x 10-3 M 7.60 se diluye desde 1.1 × 10-5 M 2.44 1.0 × 10-14) a) b) c) d) e) 3.50 1.42 10.60 5. ¿Cuál es el pH de la solución diluida? a) b) c) d) e) 4.5 L. Cuál es la concentración de OH.en una solución acuosa con un pH de 11. 2. a) b) c) d) 25.8 x 10-2 M Justificación: 24. Justificación: Una solución acuosa con un pH de 3.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 23.0 L hasta 4. Cuál es el pH una solución 5.0 L.cl 105 .2 × 10-4.60 10.5 x 10-12 M 9.84 7.00 Justificación: Una solución acuosa con un pH de 10.78 Justificación: http://quimica.4 x 10-10 M 1.0 × 10-3 M de HF? El valor de Ka para HF es 7.45? (KW=1.73 3.30 6.72 2.07 9.00 se diluye desde 2. para el ácido fórmico (HCO2H)? a) b) c) d) e) 28. Ka = 7. Kb. HCO2H (ac) + H2O (l) ' HCO2-(ac) + H3O+(ac) HCO2H (ac) + H3O+(ac) 'HCO2H2+(ac) + H2O (l) HCO2-(ac) + H2O (l)' HCO2H (ac) + OH-(ac) HCO2-(ac) + H3O+(ac) ' HCO2H (ac) + H2O (l) HCO2H (ac) + OH-(ac) ' HCO2-(ac) + H2O (l) Justificación: ácido benzoico. cuál de los siguientes será el ácido más fuerte en una solución acuosa? a) b) c) d) e) 30.6 x 10-13 ion hidrógeno sulfito. Ka = 6. Ka = 1.5 x 10-3 Justificación: http://quimica.8 x 10-5 ácido fórmico.8 x 10-4 ion hidrógeno sulfito.8 x 10 ion hidrógeno fosfato. Ka. HNO2(ac) + H2O (l) ' NO2-(ac) + H3O+(ac) NO2-(ac) + H2O (l) ' HNO2(ac) + OH-(ac) HNO2(ac) + OH-(ac) ' NO2-(ac) + H2O (l) NO2-(ac) + OH-(ac) ' HNO32-(ac) NO2-(ac) + H3O+(ac) ' HNO2(ac) + H2O (l) Asumiendo concentraciones iniciales iguales de las especies. Ka = 3.2 x 10-8 ácido nitroso.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Constantes de equilibrio para ácidos y bases 27. Ka = 1. Ka = 6. Cuál de las ecuaciones químicas siguientes corresponden a la constante baja de la ionización. para el ion del nitrito (NO2-)? a) b) c) d) e) 29.2 x 10-8 ácido nitroso. cuál de los siguientes ácidos débiles tendrá la base conjugada más fuerte en una solución acuosa? a) b) c) d) e) ácido acético.cl 106 . Cuál de las ecuaciones químicas siguientes corresponden a la constante ácida de la ionización. Ka = 4. Ka = 1.5 x 10-4 ácido fosfórico.5 x 10-4 Asumiendo concentraciones iniciales iguales de las especies.3 x 10-5 -4 ácido fórmico.unab. Ka = 4. Ka = 6. Justificación: ¿Cuál sal producirá una solución acuosa de pH neutro a 25 ºC? a) b) c) d) e) 33.4 x 10-5 1.10 M con el pH más alto? a) b) c) d) e) 34.1 ×10-4 -4. KBr NH4Cl NaNO2 KF FeCl3 Justificación: ¿Qué sal formará una solución acuosa 0. El ácido bórico tiene un pKa de 9.86 NaNO3 NH4Cl FeCl3 Ca(ClO4)2 NaF Justificación: ¿Qué sal formará una solución acuosa 0.2 x 10-10 1. 7. ¿Cuál es el valor de Kb para el benzoato del sodio? a) b) c) d) e) 32.unab.10 M con el pH más bajo? a) b) c) d) e) MgCO3 NaCl NaF NH4Cl K3PO4 Justificación: http://quimica.cl 107 .14.86 4.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 31. 0 x 10-10 M 1.67 10-5) Justificación: http://quimica.40 10.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 35.6 x 10-10 CH3CO2-(ac) + H2O (l) ↔ CH3CO2-(ac) + OH-(ac) a) b) c) d) e) 37.2 × 10-3 M (ac)? (Kb de CN.60 9.= 2.cl 108 .20 6.en CH3CO2-(ac) 0.5 a) b) c) d) e) 2.= 5.8 x 10-10 M 1. 2.8 x10-5 M 1.02 12.82 3.0 10-5 M 0.18 Justificación: Cuál es el pH del ión cianuro 9.8 x 10-10 M 5. Cuál es la concentración de H3O+ en HCN 0. Justificación: ¿Cuál es el pH del ácido benzoico acuoso 0. Kb del CH3CO2.9 x 10-10 M 1.6 x 10-10 M 5.0 x 10-10) a) b) c) d) e) 4.04 3. Cuál es la concentración de OH.3 x 10-5 M 2.unab.51 M?.3 x 10-5) a) b) c) d) e) 38.45 M (ac)? (Ka del HCN = 4.45 M Justificación: 36.015 M? (Ka de C5H6CO2H = 6.03 4.7 x 10-5 M 1.33 4. 66 7.unab.050 M es 11.01 12.99.34 10. -22 6.9 x 10-7) a) b) c) d) e) 40.54 7.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 39. 6. http://quimica.8 x 10-12 6.50 mol de NaClO en un volumen de 3.80 13. Cuál es el valor de Kb de esta base? Justificación: a) b) c) d) e) 41.58 13.22 El pH de la trimetillamina acuosa 0. Una solución se prepara diluyendo 0.0 L con agua.30 Justificación: Escriba una ecuación iónica neta para la reacción de neutralización del cloruro de amonio y del hidróxido del sodio.3 x 10-5 1. Identifique los iones espectadores.46 10. Cuál es el valor de pKa de este ácido? a) b) c) d) e) 42.76 El pH del ácido hipocloroso acuoso HClO 0.24. ¿Cuál es el pH de la solución? (Kb de ClO.6 x 10 5.30 M es 3.= 2.7 x 10-3 2.46 10.cl 109 . Justificación: 3. curvas de titulación. Traducido del material de soporte en los Cds del “Test Bank. 7ª Edición. Titulaciones ácido – base. Química y Reactividad Química.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA Nº11 EQUILIBRIO QUÍMICO. J. Manual Instructor” http://quimica. Chang McGraw Hill. Kotz. 3. Propiedades ácido base de las soluciones salinas. Recuerde: justifique sus respuestas BIBLIOGRAFIA: 1. M. Efecto del ión común: soluciones amortiguadoras.unab. Química. Prentice Hall. EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE (III) Temas a revisar: 1. Capítulo 16. 2003. 3. Química. Bursten Pearson. 2. P. 9ª Edición. Capítulo 18. Capítulo 17. 5ª Edición. 2. 2002. Le May. 2004. R. La Ciencia Central. C. Thomson. Treichel. Brown.cl 110 . Defina/Explique claramente los siguientes conceptos: a) Efecto del ión común: b) Solución reguladora: c) Ecuación de Henderson-Hasselbach: d) Efecto de la dilución sobre el pH e) Valoración ácido-base. f) Punto de equivalencia: http://quimica.unab.cl 111 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química EJERCICIOS 1. Básico. Ácido. Dato: Ka (CH3COOH) = 1. Básico.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química g) Hidrólisis de una sal: Propiedades ácido base de las soluciones salinas 2. ¿Cómo será respectivamente el pH de las disoluciones anteriores?: a) b) c) d) 4. básico. Cuando se disuelve cloruro amónico en agua.3 M de acetato sódico. b) La concentración molar del ácido acético no disociado. a) b) c) d) 3.unab. neutro. Se preparan tres disoluciones acuosas de tres sales diferentes. Se tiene una disolución 0. cloruro sódico y cloruro amónico. Se producen a la vez hidrólisis ácida y básica. ácido. fluoruro sódico. Se produce una hidrólisis ácida y la disolución tiene pH<7. básico.8 x 10-5 Justificación: http://quimica. neutro. por lo que no puede predeterminarse la variación de pH. ácido. Se forma una disolución reguladora de pH. Ácido.cl 112 . Calcule: a) El pH de la disolución. Se obtiene una disolución neutra por ser el cloruro amónico un electrolito. ácido. básico. 15 M Dato: Kb (NH3) = 1.cl 113 .8 x 10-5 Justificación: 6.25 M. Calcula el pH de una disolución de cloruro amónico 2 M.21 Justificación: http://quimica.8 x 10-5 Justificación: 7. Dato: pKa (HCN) = 9. b) Los moles de NaCN hidrolizados. Se tiene una disolución que contiene 2 g de NaCN en 250 mL de agua. Dato: Kb (NH3) = 1. c) El tanto por ciento de sal hidrolizada. Calcula: a) El pH de la disolución.unab. b) 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 5. Calcula el pH de una disolución de bromuro amónico: a) 0. 7 x 10-5 M 1.8 x 10-5 Justificación: 11. Dato: K (NH3) = 1.6 x 10-10 M 5.en la solución. Calcula: a) El pH de la disolución.8 x 10-10 M 5.9 x 10-10 M 1.8 x 10-5 M Justificación: http://quimica. Dato: K (HCN) = 6.8 x 10-5 Justificación: 9. Dato: Ka (CH3COOH) = 1.51 M?. Se tiene una disolución 0. b) La concentración molar del ácido acético no disociado.en CH3CO2-(ac) 0.01 M.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 8.6x10-10 ? a) b) c) d) e) 2.cl 114 .2 x 10-10 Justificación: 10.unab.= 5. Calcula el pH y el grado de hidrólisis de una disolución de cianuro de sodio 0.01 M.5 M de acetato potásico. c) La molaridad OH. ¿Cuál es la concentración de OH. Kb del CH3CO2. Calcula el pH y el % de hidrólisis de una disolución de cloruro de amonio 0. 04 3.30 M (ac) y 25mL de NaOH 0.9 x 10-7) a) b) c) d) e) 14. 2.= 2. 3.30 M (ac) a 25 ºC? (Ka de HF = 7.cl 115 .73 8. Ka2 = 6.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 12.31 10. y Ka3=3.34 10.5 x 10-3. Cuál es el pH del ión cianuro 9. Justificación: Una solución se prepara diluyendo 0.13 Justificación: http://quimica.84 8.= 2.60 9. ¿Cuál es el pH de la solución? (Kb de ClO.2 × 10-3 M (ac)? (Kb de CN.0 L con agua.6 x 10-13) a) b) c) d) e) 0.2 x 10-8.16 8.unab.22 Justificación: ¿Cuál es el pH de la solución que resulta de mezclar 25 mL de HF 0.33 4.2 x 10-4) a) b) c) d) e) 15.46 10.50 mol de NaClO en un volumen de 3.67 5.27 7.66 7.40 10.02 Justificación: Cuál es el pH de Na3PO4 (ac) 0.80 M a 25 ºC? (Ka1 = 7.58 13.01 13.87 6.86 12.5 x 10-5) a) b) c) d) e) 13. cl 116 . ¿Cuál es el pH de la solución que resulta de mezclar 35 mL 0. 3.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 16.74 4. y 3 Justificación: 18. y 3 Justificación: http://quimica.10 M NH3(ac). a) b) c) d) e) 1 solamente 2 solamente 3 solamente 1y3 1.2M? 1. a) b) c) d) e) 1 solamente 2 solamente 3 solamente 2y3 1.26 Justificación: Cuál es el efecto de agregar 10 mL de NaOH de 0. ¿cuál es el efecto de agregar NH4Cl a esta solución? 1. La concentración del NH3 aumentará.67 4.unab. El pH disminuirá. 0.93 9. Dada una solución 0. 2. La concentración de H3O+ aumentará.50 M de NH3 (ac) y 35mL 0. 2. 2.50 de HCl (ac) a 25 ºC? (Kb para el NH3 = 1. 3.1 M (ac) a 100 mL de NH4+(ac) 0.8 x 10-5)? a) b) c) d) e) 17. 2.60 2. La concentración del NH4+ disminuirá. La concentración del NH3 aumentará. El pH disminuirá. 35 9.67 3.44 5.41 Justificación: 20.unab. ¿Cuál es el pH de una solución que resulta de agregar 25 mL de NaOH 0.26 11.50 M a 75mL de CH3CO2H 0.cl 117 .04 5.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 19.15 M a 25 mL de NH3 0.8 x 10-5) a) b) c) d) e) 2.65 11. Cuál es el pH de una solución que resulta de agregar 25 mL de HCl 0.52 M? (Kb del NH3 = 1.17 4.35 Justificación: http://quimica.74 4.50 M? (Ka del CH3CO2H = 1.8 x 10-5) a) b) c) d) e) 2. La concentración es 0. señale el pH de la disolución.1 Justificación: http://quimica.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Efecto del ión común: soluciones amortiguadoras 21.75) y 2.2 M.05 5. El pH varía. Es una disolución reguladora.2 0. Para ello preparamos un litro de disolución de un ácido HA cuyo Ka=5 x 10-6. Todas las anteriores son falsas.45 7. queremos obtener una disolución con pH=5. Si a la disolución CH3COOH + H2O ↔ CH3COO.cl 118 .unab.00 Justificación: Pretendemos preparar una solución amortiguadora.95 4. a) b) c) d) 23.+ H3O+. 0. Despreciando H+ y OH.50 moles de acetato sódico (electrolito fuerte) a la cantidad de agua pura necesaria para hacer 1 litro de disolución. ¿Cuantos moles de NaA deberemos añadir?: a) b) c) d) 0. estamos preparando una disolución reguladora.50 moles de ácido acético (pKa=4.4 0.3 0.procedentes de la disociación acuosa. indicar que afirmación es falsa: a) b) c) d) Disminuye la disociación de ácido acético. Cuando se añaden 0. se le añade acetato sódico. Justificación: 22. 15M en F. b) Mantiene constante el pH aunque se añadan grandes cantidades de ácido fuerte. c) Tiene máximo poder regulador cuando coinciden las concentraciones del ácido y su sal. d) De ácido acético y cloruro sódico solamente es eficaz frente a un pequeño exceso de ácido fuerte.84 3.14 3. Señale qué sucede cuando a una disolución acuosa de amoníaco se le añade cloruro de amonio. ¿Cuál es el pH de una solución acuosa que es 0.cl 119 .2 x 10-4)? a) b) c) d) e) 1. Una disolución de amoníaco y cloruro amónico es una disolución reguladora. 26. Una disolución reguladora a) Puede estar constituida por un ácido débil y un sal de base débil y ácido fuerte.83 2.44 10. 25.unab.30 M en HF y 0. a) El pH de la disolución aumenta.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 24.86 Justificación: http://quimica.? (Ka de HF= 7. b) El pH experimenta una gran variación si a la disolución final se le agrega una pequeña cantidad de hidróxido sódico c) El grado de disociación del amoniaco disminuye. d) El grado de disociación del amoniaco permanece constante y el pH de la disolución aumenta. 32 10. ¿Cuáles de las combinaciones siguientes serían las mejores para regular una solución acuosa a un pH de 2.1 x 10-4) a) b) c) d) e) 3.unab.cl 120 .y 0.2 x 10-8 NH4+ y NH3.7 x 10-10 Justificación: http://quimica.68 10.0? a) b) c) d) e) H3PO4 y H2PO4-.5 x 10-4 CH3CO2H y CH3COO-.01 Justificación: 28. Ka = 4.8 x 10-5 H2PO4.20 M en HCO3-? (Kb del CO32.= 2. Ka = 1.5 x 10-3 HNO2 y NO2-. Ka = 5. Cuál es el pH de una solución acuosa que es 0. Ka1 = 7.50 M en CO32. Ka2 = 6.y HPO42-.28 3.72 12.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 27. e) son resistentes a cambios en el pH cuando se diluyen con agua. Ka = 5. http://quimica. Ka = 4.unab.y HPO42-.2 x 10-8 NH4+ y NH3. ¿Cuáles de las combinaciones siguientes serían las mejores para regular una solución acuosa a un pH de 5. d) contienen cantidades apreciables de un ácido débil y de su base conjugada. HClO4 y NaClO4. c) el pH de una solución buffer es cercano al pKa del ácido débil que la constituye.5 x 10-4 CH3CO2H y CH3COO-.cl 121 . Justificación: Todas las afirmaciones siguientes referentes soluciones buffer son verdades EXCEPTO: a) son resistentes a cambios de pH bajo la adición de cantidades pequeñas de ácidos o de bases fuertes.0? a) b) c) d) e) H3PO4 y H2PO4-. Cada una de las mezclas siguientes puede producir una solución con efecto buffer EXCEPTO: a) b) c) d) e) 31.5 x 10-3 HNO2 y NO2-.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 29. NH4Cl y NH3. Ka1 = 7.8 x 10-5 H2PO4. HF y NaF. NaHCO3 y Na2CO3. b) se utilizan como indicadores de color en titulaciones ácido-base. Na2HPO4 y Na3PO4. Ka2 = 6. Ka = 1.7 x 10-10 Justificación: 30. 50 L? (Ka del NH4+ = 5. ¿Cuál de las siguientes expresiones matemáticas es la ecuación de HendersonHasselbalch? a) b) c) d) e) 33. ⎛ [ conjugate base] ⎞ pK a = pH + log ⎜⎜ ⎟⎟ [acid ] ⎝ ⎠ ⎛ ⎡OH ⎤ ⎞ ⎦ ⎟ pH = pK a + log ⎜ ⎣ ⎜ ⎡ H 3O + ⎤ ⎟ ⎦⎠ ⎝⎣ ⎛ ⎞ [acid ] pH = pK a + log ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ [ conjugate base] ⎠ ⎛ ⎞ [acid ] pK a = pH .cl 122 .95 9.0 g de NH3 y 8.log ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ [ conjugate base] ⎠ ⎛ [ conjugate base] ⎞ pH = pK a + log ⎜⎜ ⎟⎟ [acid ] ⎝ ⎠ Justificación: Cuál es el pH de la solución buffer que resulta cuando 4.0 g de NH4Cl se diluyen con agua hasta un volumen de 0.6 x 10-10) a) b) c) d) e) 8.55 Justificación: http://quimica.25 9.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 32.06 9.45 9.unab. y Ka3 = 3.0 L? (Ka del CH3CO2H = 1.cl 123 .5 g de NaH2PO4 y 22.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 34.unab.74 4.2 x 10-8.30 7.86 4.0 g Na2HPO4 se mezclan y se diluyen con agua hasta 0.27 12. Cuál es el pH de la solución buffer que resulta cuando 12.04 7. Ka2 = 6.6 x 10-13)} a) b) c) d) e) 2.5 x 10-3.94 Justificación: 35.500 L? (Las constantes ácidas de disociación para el ácido fosfórico son Ka1 = 7.38 12.62 Justificación: http://quimica.8 x 10-5) a) b) c) d) e) 2. Cuál es el pH de la solución buffer que resulta cuando 11 g de NaCH3CO2 se mezclan con 85 mL de CH3CO2H 1.55 4.0 M y se diluyen con agua hasta 1.91 3. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 36. ¿Qué masa de KF sólido (masa molar = 58,1 g/mol) se debe agregar a 2,0 L de HF 0,25 M para hacer una solución buffer con un pH de 3,14? (pKa para HF = 3,14) a) b) c) d) e) 7,3 g 15 g 29 g 58 g 120 g Justificación: 37. Si el cociente del ácido a la base en una solución buffer aumenta en un factor de 10, el pH de dicha solución reguladora: a) b) c) d) e) disminuye por 1. disminuye por 10. aumenta por 10. aumenta por 1. no cambia. Justificación: http://quimica.unab.cl 124 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 38. La constante Ka del ácido hipocloroso, HClO, es 3,5 x 10-8.¡Cuál relación [ClO-]/ [HClO] es necesaria para hacer una solución buffer con un pH de 7,71? a) b) c) d) e) 2,0 × 10-8 0,25 0,56 1,8 3,9 Justificación: 39. Una solución buffer se prepara mezclando 0,250 mol de H2PO4- y 0,250 mol de HPO42- y diluyendo con agua hasta un volumen de 1,00 L. El pH del buffer es 7,21. ¿Cuántos moles de NaOH deben ser agregados para aumentar el pH a 8,21? a) b) c) d) e) 0,045 mol 0,125 mol 0,205 mol 0,250 mol 0,500 mol Justificación: http://quimica.unab.cl 125 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 40. Cuántos moles de HCl deben ser agregados a 1,00 L de NH3 0,72 M para hacer buffer con un pH de 9,50? (Ka del NH4+ = 5,6 10-10) a) b) c) d) e) 0,26 mol 0,31 mol 0,41 mol 0,46 mol 1,3 mol Justificación: 41. Calcula el grado de hidrólisis y el pH de las siguientes disoluciones, todas de concentración 0,25 M: a) Acetato de sodio. b) Cianuro de potasio. c) Cloruro de amonio. Datos: Ka (CH3COOH) = 1,8.10-5; Ka (HCN) = 4´9.10-10; Kb (NH3) = 1,8 x 10-5 Justificación: http://quimica.unab.cl 126 2 M 125 mL de HCl 0.3 M mezclados con 200 mL de NaOH 0.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Titulaciones ácido – base. Justificación: http://quimica.1 M.unab.cl 127 .8 x 10-5. curvas de titulación.8 x 10-5 Justificación: 43. 42. Calcula el pH de una disolución formada por : a) b) c) d) 250 mL de HCl 0.1 M mezclados con 150 mL de NaOH 0.15 M 50 mL de HCl 0. Kb (NH3) = 1. Hallar el pH resultante de disolver 4 g de hidróxido de sodio en 250 mL de agua y calcule el volumen de una disolución de ácido sulfúrico 0.2 M mezclados con 50 mL de KOH 0.2 M mezclados con 50 mL de NH3 0. Datos: Ka (CH3COOH) = 1.2 M 50 mL de CH3COOH 0.025 M necesario para neutralizar completamente 50 mL de esta disolución. Tenemos 25 mL de CH3COOH 0. Calcula el pH al añadir las siguientes cantidades de NaOH 0.1 M. Justificación: 45.05 M: a) b) c) d) e) 10 mL 25 mL 49 mL 50 mL 60 mL Indique el pH en el punto de equivalencia. Datos: Ka (CH3COOH) = 1. si 30 gramos de la misma precisan 50 mL de ácido sulfúrico 3 M para su neutralización total.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 44.cl 128 . Calcula la riqueza de una sosa comercial.8 x 10-5 Justificación: http://quimica.unab. 1 M: a) 40 mL b) 49 mL c) 51 mL d) 90 mL Indique el pH en el punto de equivalencia. Calcula el pH al añadirle las siguientes cantidades de NaOH 0.2 M: a) 20 mL b) 25 mL c) 26 mL d) 40 mL Indique el pH en el punto de equivalencia.8 x 10-5 Justificación: 47.cl 129 . Justificación: http://quimica. Calcula el pH al añadir las siguientes cantidades de NH3 0. Tenemos 50 mL de HCl 0. Datos: Ka (CH3COOH) = 1.1 M.1 M.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 46. Tenemos 50 mL de HCl 0.unab. http://quimica. indicando las reacciones que tiene lugar. La siguiente gráfica corresponde a la variación del pH en la valoración de un ácido con una base.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 48.unab.cl 130 . ¿Qué podemos decir de la fuerza del ácido y de la base? Razone la respuesta y ponga un ejemplo de valoración que corresponda con la gráfica. Equilibrio químico. Equilibrio ácido‐base (II). 6. Chamorro J. Director DCQ. 2. Gases Ideales. Soluciones acuosas (I). Eduardo E. 10. Equilibrio acido‐base (I). Equilibrio químico. Soluciones acuosas (II). Compilado por: Dr. Moléculas. Átomos. 9. Conceptos básicos: Materia y Medición. Iones. 5. Estequiometría. 3.Departamento de Ciencias Químicas (DCQ) RESPUESTAS GUIA DE EJERCICIOS QUI 009 Fundamentos de Química 1. Equilibrio químico. Equilibrio ácido‐base (III). 2010-2 . Estructura electrónica de los átomos. 4. 7. 8. 987 cal mol-1K-1 =8.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA No. a) Describa brevemente el concepto de gas ideal: Un sistema gaseoso hipotético de partículas no interactuantes cuyo comportamiento de presión (P). contienen el mismo número de moléculas".cl 2 .314 J mol-1K-1) b) Describa la ley de Boyle: El volumen de una cantidad fija degas mantenida a temperatura constante es inversamente proporcional a la presión. La ley de Avogadro es una consecuencia de esta hipótesis y puede enunciarse expresando que “el volumen de un gas mantenido a temperatura y presión constantes es directamente proporcional al número de moles del gas”. V = cte : T V1 V2 = T1 T2 d) Describa la ley de Avogadro: La hipótesis de Avogadro establece que: "Volúmenes iguales de gases a la misma temperatura y presión. V = cte n V1 V2 = n1 n2 e) Describa la ley de Dalton: La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviera solo. + Pm f) A partir de la ecuación de estado del gas ideal. volumen (V) y Temperatura obedece perfectamente la ecuación de estado PV=nRT. Ptot = P1 + P2 + .082 atm.L mol-1K-1 = 1.unab. deduzca la siguiente relación entre densidad ( ρ ) de un gas ideal y su masa molecular (PM = M ): http://quimica.. donde n es el número de moles del gas y R una constante universal (R =0.. 5 Gases Ideales. VP = cte : V1 P1 = V2 P2 c) Describa la ley de Charles: El volumen de una cantidad fija de gas mantenida a presión constante es directamente proporcional a su temperatura absoluta (Kelvin). 1. ademas: n = PM = ρ RT y M = ρ m m y ρ= M V . 31. 4. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: c d e b e a a d e Leyes de los gases y reacciones químicas 25.cl 3 . 8. 6. 30. M = peso molecular ∴ RT P Características de los gases: presión y volumen 2. 11. 20. 13. 17. 21. 10. 3.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química PV = nRT . 24. 19. 7. 5. 9. 18.unab. 27. 15. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: b c d c a b e d b a d a c b Ley del gas ideal (R = 0. 29.08206 L·atm·mol-1 ·K-1) 16. 28. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: a c d c b b b e a http://quimica. 26. 33. 12. 32. 14. 22. m=masa. 23. unab.cl 4 . 35. 39. 38. 36. 37. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: d a e b d a http://quimica.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Mezclas de gases ideales y presiones parciales 34. 23. 7. 11. 10. 14. Características de compuestos en solución acuosa 1. 17. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: b c e a d a b Concentración de compuestos en solución 25. 19. Clasificación de reacciones en solución acuosa 18. 24. 5. 16. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: a e a b e Reacciones de ácidos y de bases. Identificación y propiedades simples 13. 4. 22.cl Miligramos de soluto en un litro de solución 5 . 15. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: c e a c d Ácidos y bases. 20. 6.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Guia No. 6. 21.unab. 3. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: a c d e b a b Reacciones de la precipitación 8. Respuesta: Respuesta: Molaridad: Molalidad: Fracción molar: %m/m: %m/V: % V/V: ppm: Moles de soluto en 1 litro de solución Moles de soluto en 1 kilogramo de solvente Moles de soluto en moles de solución Masa de soluto en 100g de solución Masa de soluto en 100 mL de solución Volumen de soluto en 100 mL de solución http://quimica. 9. 2. 12. Soluciones Acuosas (I). cl 6 .unab. 29. 31. 41. 40. 34. 27. 28. 36. 30. 39. 37. 38. 35. 32. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: d c d a a b c b c e c d e b d d http://quimica. 33.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 26. 26.869 mL 0. 15. 7. 22. 23. 6. 4. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: c d c b a b 53. 16. 7.340 M 61.25% Propiedades coligativas 10. 9. 14. 21. Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: Respuesta: a e e e c a a b b d c e a b d c a http://quimica. 13. 25. 17.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Guia No.unab.cl 7 . 20. Soluciones Acuosas (II) Estequiometría de reacciones en solución acuosa 1. 8. 12. 5. 11. 2. 24. 3. 18. 19. Compilado por: Dr. 8. 7. 2. Eduardo E. 4. 10.Departamento de Ciencias Químicas (DCQ) RESPUESTAS GUIA DE EJERCICIOS QUI 009 Fundamentos de Química 1. Equilibrio químico. Equilibrio químico. Equilibrio químico. 5. Equilibrio ácido‐base (III). Chamorro J. 6. Átomos. Moléculas. Iones. Soluciones acuosas (II). Gases Ideales. Equilibrio ácido‐base (II). Conceptos básicos: Materia y Medición. 9. Estructura electrónica de los átomos. 3. Equilibrio acido‐base (I). Estequiometría. Soluciones acuosas (I). 2010-2 . Director DCQ. 13. 7. 37. 25. 32. 44. http://quimica.cl d c a e a c d d b b d e d c e a e e e c c b b a b 2 . 3. 42. 5. 20. 10. 28. 43.unab. 41. 2. 40. 1. 11. 29. 34. 46. 19. 9. 33. 31. 17. 21 b a e a a b c b a) b) c) d) e) b d a c b c a d e c b c Elemento Compuesto Elemento Compuesto Compuesto 22. 12. 30. 8. 23. 6.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA NO. 38. 26. 36. 45. 35. 1 Conceptos básicos: Materia y Medición. 15 16. 27. 4. 14. 24. 39. 19. 13. Átomos. S y Se e) He NE y Ar f) O. Ge. a http://quimica.cl 2 . 5. Cl. Iones. 2. 15. 20. 22. C. 21. 14. 18.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Guia No. 1. N y P g) Li. 16. Si. 7. y Br d) O. K y Mg f) B. 9 10. 6. 19. de la Tabla Periódica: a) Li. 17. Mg y Ca c) Ti. 4. Na. 11. Mn y Fe d) F. 2. Cu. Moléculas. 8. S. Na y K b) Be. 3. Complete la siguiente Tabla: 11 54 2+ 31 −3 196 5 B 26 Fe 15 P 79 Au Z n e q 5 6 5 0 26 28 24 +2 222 86 Rn 15 16 18 ‐3 79 117 79 0 86 136 86 0 24. As y Sb 25. Cr. 12. c c a d a d d c a e e b b d b a a a b d c a 23. V.unab. 6. Z= 54: Gas noble a) b) c) a) b) c) a) b) c) c e 20 4 2 Falso Falso Verdadero ByC AyC B.(3. Grupo VIII (Gases nobles) b) Z= 11: + 1. 9.+½).1. 25. Estructura electrónica de los átomos. Grupo VII A (Halógenos).1.(2.cl 2 .+ ½).1. 2. 22. 18.-1. .-½).-1. c a a d d e e e c e c a b e a b (b) = 3d y (d) = 2p e a) (2p6) (2. Z= 35: . 24. 10.½). 21.+ ½). 7. (3.1.1. Z= 35: No metal. c) (3. 23.1.1.(3p5).0.(3. Z= 35: 1s22s22p63s23p63d104s24p5. 14.0.1. 3. (2. 1. C y A http://quimica. 8.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Guia No.1.1.+ ½). 12.0.+ ½).1.1. Z= 54: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6 a) Grupo I A (Metales alcalinos).-½).½) b) (3. 13. Z= 11: 1s22s22p63s1. (2.1. (2. 15.1.unab. 20.0. 19.. 4. 16.1.-1. 3. (2. (3.+ ½). Z= 54: 0 c) Z= 11: Metal.½).1. 5..1.1. 17.1.+ ½).½).(3.. 11.-1. 52x10-8 Emisión n=6an=2 -4. http://quimica.cl 3 .10x10-6 Absorción 27.91 x10–20 7.40x1013 4.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 26.09 x10–18 3. Transición electrónica E (J) ν (s-1) λ (m) Emisión o Absorción n=5an=1 -2.15x1015 9.unab.11*10-7 Emisión n=4an=5 4.30*1014 4.84 *10–19 7. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Guia No. b) ZnSO . 23.35% y H2O: 8. 6. 2. 22. 7.95 g/mol 1021 moléculas de HCN 3.5 mol de Na2S.2% de N. 10. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) e a b c d d c b a a c d d b d e c 1.15 g/mol 86.22%.25 x KBr Na2SO4 Pb(NO3)2 C2H5OH HC2H3O2 Fe3O4 C12H22O11 Al2 (SO4)3 Mn2O3 Mg3N2 C3H5(NO3)3 Cu (NO3)2 Al2 (SO4)3 ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): ( M ): 11. 2.05 g/mol 231. 6.27%N.35% y O: 53.75 x 1022 átomos: 73. 25.96%C. 13.96% O a) Be: 5.7H O a) b) 4 2 21. 24. 4.39%. 9 mol Na O2 = 1. 14. 26.19 x 10-27 g 4. 19.56 g/mol 316.30 g/mol 342.25 x 1022 átomos.cl 4 . 15 16. 11 12. 8.58% b) Al: 24.07% H.72% Mg.unab. 9. 5. 3. 4 Estequiometría.25% 4 iones hierro a) Na2Al2Si3O10.08 g/mol 155. 8.02%. 27. OH: 23. 1. 18. O = 3. 17.05%. 46.93 g/mol 227. P: 14. 21. O3 = 1.54 g/mol 342.67% de N http://quimica.2H2O.88 x 1022 átomos.00 g/mol 142. 20. Al: 10. 8.07 g/mol 60.04 g/mol 331. Si:31.77%.94 g/mol 100. O: 29.21 g/mol 46. 02%Cr= 15.48%O= 35. a) b) c) O2 2 FeO O2 2 Fe2O3 + O2 2 Cu2O S + O2 2 Cl2 + 5 O2 2 Cl2O5 2 Mn + 3 O2 2 MnO3 2 I2 + 7 O2 2 I2O7 FeO + Fe2O3 + Li2O Fe 4 Fe + 4 Cu d) e) f) g) h) i) j) k) l) + 2 3 SO2 H2O Fe(OH)2 H2O 2 Fe(OH)3 + H2O 2 LiOH Cl2O + H2O 2 HClO Cl2O3 + H2O 2 HClO2 3 http://quimica.39 g de H y 0. 35.65%O= 26. b) 4.unab.50% a) C3H8O.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 28.52% d) C= 45. d) C7H7NO2 C2H3O5N C5H8O4NNa C17H22O4N C3H5O9N3 b b 29. b) C3H8O C6H8O6 a) 0. 37. P= 24.90%H= 2. H= 4.cl 5 .08% c) C= 60. a) Síntesis b) Descomposición c) Desplazamiento simple d) Desplazamiento simple e) Doble desplazamiento b 39. 32.389 moles de átomos de C.0555 moles de átomos de N.20%S=17.77 g de O. 38.68%O= 19. a) Ag= 65. 34.3% b) Ca= 31. 33.6 g de C. 30.389 moles de átomos de H y 0. 0. 40. 0.54%.75%N= 7.38%O= 44.78 g de N. 31. c) 1. 36.00%. 47.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química ll) m) n) o) p) q) r) 41. 43.7 g Na2CO3 a) 2Ca3(PO4)2. 54. 64. 6SiO2. 52.unab. 66.cl 6 .9% http://quimica. 61. 62. 60.26 g de SiO2 y 60 g de C 84. 56. 6CaSiO3.2 g CaCO3 221.92 g de Cu2S b) 8. 45. 10C. 50. 2 Cl2O5 + H2O 2 HClO3 Cl2O7 + H2O 2 HClO4 SO2 + H2O H2SO3 SO3 + H2O H2SO4 HClO3 + NaOH NaClO3 + HNO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2 H2O H2CO3 + NaOH Na2CO3 + 2 H2O 2 H2O a c e d a c c b b d a c b c b a b b c e d 753 g SiO2. 63. 55. 46.71 g de S 61. 44. 42. 209. 49. 10CO. 65. 48. 51.2% a) 6. 1P4 b) 0. 59. 53.2 g de P4 c) 180. 57. 58. Iones. Átomos. 8. Equilibrio químico. Estructura electrónica de los átomos. Soluciones acuosas (I). Equilibrio acido‐base (I). 10. 6. 3. 2010-2 . Compilado por: Dr. Soluciones acuosas (II). Equilibrio ácido‐base (II). Moléculas. Eduardo E. Equilibrio químico. Equilibrio químico. Conceptos básicos: Materia y Medición. Chamorro J. Gases Ideales. Equilibrio ácido‐base (III).Departamento de Ciencias Químicas (DCQ) RESPUESTAS GUIA DE EJERCICIOS QUI 009 Fundamentos de Química 1. Director DCQ. 4. Estequiometría. 2. 7. 9. 5. tiene la misma forma que la constante de equilibrio (K). b) Ley de acción de masas: Para una reacción reversible en equilibrio y a temperatura constante. La expresión de la ley de acción de masas define en ese momento la contante de equilibrio. Equilibrio acido‐base (I).cl 2 . cada uno elevado a una potencia igual a su coeficiente estequiométrico. pero una vez alcanzado el equilibrio y mientras T sea constante. la relación entre concentraciones de productos y reactivos. d) Equilibrio homogéneo/heterogéneo: Equilibrio Homogéneo: Asociado a las reacciones en equilibrio en que todas las especies reaccionantes se encuentran en la misma fase. En el equilibrio Q = K. http://quimica. Respuesta: b 2. tiene un valor constante (la constante de equilibrio!). Equilibrio Heterogéneo: Asociado a las reacciones en equilibrio en que no todas las especies reaccionantes están en la misma fase. Notar que las concentraciones pueden cambiar. el valor de K no varía. 3. Respuesta: Un equilibrio dinámico DESCRIBE dos procesos reversibles que ocurren a la misma velocidad. Constante de equilibrio y cociente de la reacción 1. c) Constante de equilibrio: El equilibrio químico para cualquier reacción reversible se alcanza cuando se observa que las cantidades relativas de productos y reactivos permanencen constantes en el tiempo. pero calculado con valores específicos de concentraciones o presiones fuera del equilibrio.unab. 8 Equilibrio químico.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química GUIA No. Respuesta: a) Cociente de reacción: El cociente de reacción Q. Respuesta: e 10. el sistema restituirá la posición del equilibrio en una forma que tienda a contrarrestar este efecto.unab. Respuesta: d 12. Respuesta: b 9. Respuesta: d 5.i. Respuesta: c 8.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química e) Equilibrio Físico /Equilibrio Químico: El equilibrio físico se asocia a procesoso físicos (no hay cambio en la naturaleza química de las sustancias). trabsformación de la materia). Respuesta: a 11. Respuesta: e 6.√b2 – 4ac X2 = http://quimica. Respuesta: a 7. El equilibrio químico indica procesos químicos (hay cambios en la naturaleza química de las sustancias. g) Relación entre KP y KC en equilibrios homogéneos entre gases ideales: Kp = Kc (RT)Δn h) Soluciones x1 y x2 a la ecuación cuadrática ax2 + bx +c = 0 -b + √b2 – 4ac X1 = 2a 4. Respuesta: c b .cl 2a 3 . f) Principio de Le Chatelier: Cuando un sistema en equilibrio químico es perturbado por un cambio externo.e. Respuesta: e Uso de constantes de equilibrio en cálculos simples 28. Respuesta: b 37. Respuesta: d 31. Respuesta: d 34. Respuesta: e 18. Respuesta: d 17. Respuesta: a 22.cl 4 . Respuesta: d Determinación de la constante de equilibrio 20. Respuesta: e 32. Respuesta: e 14. Respuesta: c 15. Respuesta: e 36. Respuesta: c 25. Respuesta: Le Chatelier http://quimica. Respuesta: b 19. Respuesta: c 30. Respuesta: d 27. Respuesta: b 21. Respuesta: b 23. Respuesta: e 35. Respuesta: c 26.unab. Respuesta: b 33.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 13. Respuesta: a 24. Respuesta: d 29. Respuesta: b 16. Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Guia No. 9. Equilibrio químico. Equilibrio acido‐base (II). 1. Respuesta a) Acido y base de Brønsted-Lowry: Ácido: es una especie que dona un protón (H+). Base : es una especie que acepta protones. b) Par conjugado ácido-base: En una reacción ácido-base, y el contexto de la definión de Bronsted-Lowry, el par conjugado difiere justamente en un protón. Trate de entender este ejemplo: HNO2 + N H 3 → NO2–+ N H 4 + HNO2 es el ácido conjugado del NO2– y este último es la base conjugada del HNO2 . NH3 es la base conjugada del N H + 4 y este último es el ácido conjugado del NH3. c) Fuerza ácida/básica: d) pH y pOH como medidas de la fuerza ácida y básica pH = -log [H+] pOH = -log [OH-] e) Relación entre la constante de disociación de los ácidos y sus bases conjugadas: http://quimica.unab.cl 5 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química f) Porcentaje de disociación (ionización): g) Producto iónico del agua: H2O(l) + H2O(l) ↔ H3O+(ac)+ OH- (ac) Kw = [H3O+] x [OH-] = 10-14 2. Respuesta: e Conceptos de Brønsted-Lowry de ácidos y bases 3. Respuesta: d 4. Respuesta: c 5. Respuesta: e 6. Respuesta: a 7. Respuesta: b 8. Respuesta: a 9. Respuesta: d 10. Respuesta: b 11. Respuesta: c 12. Respuesta: c 13. Respuesta: e 14. Respuesta: b 15. Respuesta: e Agua y la escala del pH 16. Respuesta: c 17. Respuesta: c 18. Respuesta: b http://quimica.unab.cl 6 Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química 19. Respuesta: d 20. Respuesta: c 21. Respuesta: d 22. Respuesta: a 23. Respuesta: d 24. Respuesta: b 25. Respuesta: d 26. Respuesta: d Constantes de equilibrio para ácidos y bases 27. Respuesta: a 28. Respuesta: b 29. Respuesta: e 30. Respuesta: c 31. Respuesta: b 32. Respuesta: a 33. Respuesta: e 34. Respuesta: d 35. Respuesta: c 36. Respuesta: d 37. Respuesta: b 38. Respuesta: e 39. Respuesta: c 40. Respuesta: c 41. Respuesta: b http://quimica.unab.cl 7 10. Equilibrio acido‐base (III).cl 8 .Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química Guia No. Equilibrio químico. Respuesta: a) Efecto del ión común: b) Solución reguladora: c) Ecuación de Henderson-Hasselbach: d) Efecto de la dilución sobre el pH e) Valoración ácido-base.unab. f) Punto de equivalencia: http://quimica. 1. Respuesta: a NH4Cl → NH4+ + ClEl Cl.+ H2O ↔ HF + OH- y (básica pH>7) Cloruro sódico: Sal ácido fuerte y base fuerte. NaF→ Na+ + F- F.cl 9 . pH<7) 4. a) pH = 4. la disolución es neutra y su pH=7 Cloruro amónico: sal de ácido fuerte y base débil. y el NH4+ da reacción de hidrólisis ácida (con pH<7) NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O+ 3.1 b) 1. No hay hidrólisis en los iones.unab. Se hidroliza sólo el anión. NH4Cl → NH4+ +Cl- y NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O + (ácido. Respuesta: a Fluoruro sódico: sal de ácido débil y base fuerte.92 http://quimica.se hidrata.3 x 10-5 M. Respuesta: Respuesta: a) pH = 9. 5.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química g) Hidrólisis de una sal: Propiedades ácido base de las soluciones salinas 2. Sólo se hidroliza el ión amonio. a) Cierta.6 y 2. Respuesta: e 16.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química b) 6. Respuesta: d 12.6 x 10-5 M 9. Respuesta: b 15. hasta que el cociente de reacción vuelva a tener el mismo valor de Kc y se alcance el equilibrio de nuevo.60 y x = 0.+ H3O+ y CH3COONa → CH3COO.01 % a) pH = 9. Respuesta: d CH3COOH + H2O ↔ CH3COO.04 10. Respuesta: 7.37 % 11.2 b) 1. Respuesta: d 18. Respuesta: d 17. Equilibrio se desplaza a izda. Respuesta: pH = 5. http://quimica.+ Na+ Por efecto del ión común (CH3COO-). el equilibrio de disociación del HAc se desplazará hacia la izquierda. Respuesta: c 14.47 a) 11. al añadir NaAc. Respuesta: 8. Respuesta: e 13. Respuesta: e 19.cl 10 .6 x 10-5 M c) 1.unab.03 pH = 4. Respuesta: c Efecto del ión común: soluciones amortiguadoras 21. Respuesta: pH = 10. Respuesta: c 20.2 b) 4 x 10-6 moles c) 0. Respuesta: pH = 5. d) 22.7 + log (2. b) Falsa.2 [sal] = 0. su pH sufre una pequeña variación.5/0. pequeñas cantidades de ácido o de base.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química b) Cierta. por tanto su grado de ionización disminuye.1M 24.(2) Por efecto del ión común (NH4+) el equilibrio (1) se desplaza a la izquierda y la [OH-] disminuye y por tanto disminuye el pH.45 23. El equilibrio se desplaza a la izquierda y disminuye la [H3O+]. Respuesta: Falsa c Hay dos tipos de disoluciones reguladoras: Disolución concentrada de ácido débil y de una de sus sales muy disociada (por ejeplo ácido acético y acetato de sodio) y Disolución concentrada de una base débil y una sal de ella muy disociada (por ejemplo amoníaco y cloruro amónico) En este problema estamos en el caso primero HA + H2O ↔ A. Disolución reguladora formada por ácido débil y la sal del mismo totalmente disociada.5)=5. http://quimica.unab. por tanto la disolución se hará más básica o menos ácida. Respuesta. c a) Falsa. Respuesta: d pH = pKa + log([sal]/[ácido]) 5 = -log(5*10-6) + log([sal]/0. Si se añade a una disolución reguladora. NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-(1) y NH4Cl → NH4+ +Cl.+ H3O+ con Ka = [A-]*[H3O+]/[HA] [H3O+] = Ka [HA]/[A-] = Ka*[ácido]/[sal] pH = pKa + log([sal]/[ácido]) = 4. El equilibrio (1) se desplaza hacia la izquierda. El pH aumentará. c) Cierta. c) Cierta.cl 11 . unab. Respuesta: a 41. Respuesta: a 38.63 c) pH = 5. Respuesta: e 35. y también con su dilución.7 x 10-5 y pH = 9. Respuesta: b 27. Respuesta: d 28. Respuesta: d 39. es aquélla cuyo pH permanece prácticamente constante frente a pequeñas adiciones de ácido o de una base. Respuesta: http://quimica. Respuesta: d 34.13 42. Respuesta: a 31.35 c) 4. Respuesta: c 40.cl 12 . Respuesta: c 37. Respuesta: c Una disolución reguladora. Respuesta: a 29. Pueden estar formadas por ácido débil y su sal muy disociada y el pH=pKa+log([sal]/[ácido]) o por base débil y sal de la misma muy disociada y el pH=14-pKb+log([base]/[sal]) 26.10-3 y pH = 11.07 b) 9. Respuesta: c 30. así como la [OH-] y por tanto el pH 25. Respuesta: b 32.1 b) pH = 1. El grado de disociación del amoniaco disminuye. Respuesta: e 33. Respuesta: a) 4. llamada también amortiguadora. tampón o buffer.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química d) Falsa. Respuesta: c 36.93 a) pH = 12.7 x 10-5 y pH = 4. 44 d) 8.cl 13 .00en el punto de equivalencia 46. Respuesta: Respuesta: Respuesta: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O CH3COOH + H2O ↔ CH3COO.unab.21 c) 7.84 b) 5.15 b) 4.4 litros 44.00 c) 11.21 en el punto de equivalencia a) 1.77 pH= 8.+ H3O+ CH3COO.64 e) 11. Respuesta: pH = 13. 47. 48.745 43.46 pH= 7. Respuesta: a) 4.00 d) 12.+ H2O ↔ CH3COOH + OH- http://quimica.03 pH= 5.75 c) 6.Guía de Ejercicios QUI 009 Fundamentos de Química d) pH = 4.61 y 0.95 b) 3.64 en el punto de equivalencia a) 1. Respuesta: 40% 45.85 d) 9.