INTRODUCCIÓN ElaprendizajedelaQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaañolos,cadavezmás escasos, estudiantes de 2° de bachillerato que eligen las opciones de “Ciencias”, “Ciencias de la Salud”e“IngenieríayArquitectura”.Estotambiénconstituyeunretoparalosprofesoresque,no solodebensercapacesdebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplina,sinoademás, inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayenel desarrollodelassociedadeshumanas. Enestecontexto,lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuyimportanteyaque ofrecen un estímulo, al fomentar la competición entre estudiantes procedentes de diferentes centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas. Estacoleccióndecuestionesyproblemassurgiódelinterésporpartedelosautoresderealizar una recopilación de los exámenes propuestos en diferentes pruebas de Olimpiadas de Química, conelfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavezinmersosen esta labor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la Comisión de OlimpiadasdeQuímicadelaAsociacióndeQuímicosdelaComunidadValencianaconsideróque podía resultar interesante su publicación para ponerlo a disposición de todos los profesores y estudiantes de Química a los que les pudiera resultar de utilidad. De esta manera, el presente trabajosepropusocomounposiblematerialdeapoyoparalaenseñanzadelaQuímicaenlos cursos de bachillerato, así como en los primeros cursos de grados del área de Ciencia e Ingeniería. Desgraciadamente, no ha sido posible ‐por cuestiones que no vienen al caso‐ la publicación del material. No obstante, la puesta en común de la colección de cuestiones y problemasresueltospuedeservirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomásamplio,enel queeldiálogo,elintercambiodeideasylacomparticióndematerialentreprofesoresdeQuímica condistintaformación,origenymetodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuya aimpulsarelestudiodelaQuímica. En el material original se presentan los exámenes correspondientes a las últimas Olimpiadas NacionalesdeQuímica(1996‐2011)asícomootrosexámenescorrespondientesafaseslocalesde diferentes Comunidades Autónomas. En este último caso, se han incluido sólo las cuestiones y problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende ampliar el material con las contribuciones que realicen los profesores interesados en impulsar este proyecto, en cuyo caso se hará mención explícita de la persona que haya realizado la aportación. Las cuestiones son de respuestas múltiples y se han clasificado por materias, de forma que al final de cada bloque de cuestiones se indican las soluciones correctas. Los problemas se presentancompletamenteresueltos.Enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados, queenmuchasocasionessepodríanconsiderarcomoproblemasindependientes.Esporelloque enelcasodelasOlimpiadasNacionalessehaoptadoporpresentarlaresolucióndelosmismos planteandoelenunciadodecadaapartadoy,acontinuación,laresolucióndelmismo,enlugar de presentar el enunciado completo y después la resolución de todo el problema. En las cuestionesyenlosproblemassehaindicadolaprocedenciayelaño. Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor: Juan A. Domínguez (Canarias), Juan Rubio (Murcia), Luis F. R. Vázquez y Cristina Pastoriza (Galicia), José A. Cruz, Nieves González, Gonzalo Isabel (Castilla y León), Ana Tejero (Castilla‐ LaMancha),PedroMárquez(Extremadura),PilarGonzález(Cádiz),ÁngelF.SáenzdelaTorre (La Rioja), José Luis Rodríguez (Asturias), Matilde Fernández (Baleares), Fernando Nogales (Málaga). Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasde lasfigurasincluidasenestetrabajo. Losautores ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1 1.CONCEPTODEMOLYLEYESPONDERALES 1.1. ¿Cuántos moles de iones se producen cuando se disuelve en agua un mol de ? a)5 b)6 c)7 d)3 e)4 (O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Barcelona2001) LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelK Ni CN K Ni CN (aq)2K (aq)+ Ni CN ,es: (aq) Seproducen3molesdeiones. Larespuestacorrectaeslad. (EnBarcelona2001lasustanciaeshexacianoferrato(III)desodio). 1.2. El carbono natural contiene 1,11% de 100,0kgdemetano, . a)8,31·10 b)7,48·10 c)69,2 d)1,11·10 e)0,831 (Masasatómicas:C=12;H=1) . Calcule los gramos de que contienen (O.Q.N.Navacerrada1996) Lamasade Ccontenidaen100kgdeCH es: 100kgCH 10 gCH 1molCH 1molC 12gC 1,11g C =832,5g 1kgCH 16gCH 1molCH 1molC 100gC Larespuestacorrectaeslaa. 1.3.Ellitionaturalcontienedosisótopos, y ,conmasasatómicas6,0151y7,0160y los porcentajes de abundancia son 7,42 y 92,58; respectivamente. La masa atómica media paraellitioes: a)6,089 b)7,0160 c)6,01510 d)6,941 e)6,5156 (O.Q.N.Navacerrada1996) Lamasaatómicamediadellitioes: 7,42á tomos Li 6,0151u 7,0160u +92,58á tomos Li á tomo Li á tomo Li u =6,942 átomo 100á tomosLi Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2 1.4.¿Cuáldelassiguientescantidadesdesustanciacontienemayornúmerodemoléculas? a)5,0gdeCO b)5,0gde c)5,0gde d)5,0gde e)5,0gde (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;Cl=35,5) (O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Sevilla2004) (O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.CastillayLeón2010) Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,y como de todas las sustancias existe la misma masa, el mayor número de moles correspondealasustanciaconmenormasamolar: sustancia CO CO Larespuestacorrectaeslac. O Cl M/g·mol 28 44 18 48 71 1.5.Uncompuestodefósforoyazufreutilizadoenlascabezasdecerillascontiene56,29%de Py43,71%deS.Lamasamolarcorrespondientealafórmulaempíricadeestecompuestoes: a)188,1 b)220,1 c)93,94 d)251,0 e)158,1 (Masasatómicas:P=30,97;S=32,04) (O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004) Para conocer la masa molar del compuesto hay que calcular antes la fórmula empírica. Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoX: 56,29gP 1molS 1molP =1,818molP43,71gS =1,364molS 32,04gS 30,97gP Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodel queestáenmenorcantidad: 1,818molP 4molP = 1,364molS 3molS LafórmulaempíricaesP S ysumasamolares220,0g· . Larespuestacorrectaeslab. 1.6.EntrelasunidadesutilizadasenQuímica,sonmuyconocidas: a)Elmol‐gramo,queesungramodemoléculas. b)Elpesoatómico,queeslafuerzaconquelagravedadterrestreatraealosátomos. c) La unidad de masa atómica (u), que es la doceava parte de la masa del isótopo 12 del carbono. d) El número de Avogadro, que es la base de los logaritmos que se utilizan en los cálculos estequiométricos. (O.Q.L.Murcia1996) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 3 a)Falso.Elmol‐gramoeslacantidaddesustanciaquecontieneunnúmerodeAvogadrode moléculas. b)Falso.Elpesoatómicoeselpesodeunátomo. c)Verdadero.Launidaddemasaatómicaesladoceavapartedelamasadelisótopo12C. d) Falso. El número de Avogadro es el número de partículas que constituyen un mol de cualquiersustancia. Larespuestacorrectaeslac. 1.7. Si 60 g de carbono se combinan con 10 g de hidrógeno para formar un hidrocarburo, la fórmulamoleculardeéstees: a) b) c) d) (Masasatómicas:H=1;C=12) (O.Q.L.Murcia1996) Elnúmerodemolesdeátomosdecadaelementoes: 60gC 1molH 1molC =5,0molC10gH =10,0molH 1gH 12gC Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodel queestáenmenorcantidad: molH 10,0molH =2 molC 5,0molC Lafórmulaempírica es CH ydelas fórmulas molecularespropuestaslaúnicaquetiene . unarelaciónmolar2/1es Larespuestacorrectaeslab. 1.8.Lamoléculadeoxígenoesmásvoluminosaqueladehidrógeno,porloque: a) En condiciones normales, un mol de oxígeno ocupa un volumen mayor que un mol de hidrógeno. b)Elpreciodeunmoldeoxígenoesmayorqueeldeunmoldehidrógeno. c)Encondicionesnormales,unmoldeoxígenoyunmoldehidrógenoocupanelmismovolumen. d) El agua contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, para que los dos elementos ocupenlamismafraccióndelvolumendelamolécula. (O.Q.L.Murcia1996) a)Falso.Elvolumenocupadoporlasmoléculasdelgasesdespreciablecomparadoconel volumenocupadoporelgas. b)Falso.Estapropuestaesabsurda,yaqueelpreciodeunasustancianotienenadaque verconsuspropiedadesfísicasyquímicas. c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro: V=k·nsiendokelvolumenmolar Sin embargo, los volúmenes molares no tienen nada que ver con los volúmenes moleculares. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 4 d)Falso.Estapropuestatambiéncarecedesentido. Larespuestacorrectaeslac. 1.9.Señalelaproposicióncorrecta: a) En 22,4 L de oxígeno gaseoso, a 0°C y 1 atm, hay L (número de Avogadro) átomos de oxígeno. b)Enunareacción, elnúmerototaldeátomosde los reactivos es igualalnúmerototal de átomosdelosproductos. c)Enunareacciónentregases,elvolumentotaldelosreactivosesigualalvolumentotalde losproductos(medidosalamismapresiónytemperatura). d) En una reacción, el número total de moles de los reactivos es igual al número total de molesdelosproductos. e) El volumen de 16 g de oxígeno es igual al de 16 g de hidrógeno (a la misma presión y temperatura). (O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2011) a)Falso.Unvolumende22,4L,a0°Cy1atm,constituyen1moldesustanciaydeacuerdo conlaleydeAvogadroestáintegradoporLmoléculas. b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmero deátomosdelasespeciesinicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosdelasespecies finales. c‐d) Falso. De acuerdo con la ley de conservación de la masa de Lavoisier, el número de molesdelasespeciesinicialesnotieneporquéserelmismoqueelnúmerodemolesdelas especiesfinales.Además,DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,el númerodeátomosdelasespeciesinicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosdelas especiesfinales. e)Falso.SuponiendoqueenciertascondicionesdedepyTelvolumenmolaresVL: 16gO 1molO VLO =0,5VLO 32gO 1molO 16gH 1molH VLH =8VLH 2gH 1molH Larespuestacorrectaeslab. 1.10.Si2,07·10 átomosdeundeterminadoelementopesan2,48g;sumasamolecularen g· es: a)5,13 b)36,0 c)72,1 d)22,4 e)144 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias2008) LamasamolardelelementoXes: 6,022·10 á tomosX 2,48gX =72,1g· 2,07·10 á tomosX 1molX Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 5 1.11.Sisetienen56gdenitrógeno,demasaatómicarelativa14,sedisponedeuntotalde: a)4átomosdenitrógeno. b)1,2·10 átomosdenitrógeno. c)2,4·10 átomosdenitrógeno. d)2,303·10 átomosdenitrógeno. (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia1997) ElnúmerodeátomosdeNqueintegranunamuestrade56gdeN es: 56gN 1molN 2molN 6,022·10 á tomosN =2,4· 28gN 1molN 1molN átomosN Larespuestacorrectaeslac. 1.12. Cuando reaccionan nitrógeno e hidrógeno se forma amoníaco. ¿Cuál es la correcta relaciónentrelasmasasdeamboselementosparadichareacción? a)1/3 b)1/7 c)3/1 d)14/3 (Masasatómicas:H=1;N=14) (O.Q.L.Murcia1997) ApartirdelafórmuladelamoníacoNH ,seconocelarelaciónmolarentreloselementosN yHydelamismaseobtienelarelaciónmásica: 1molN 14gN 1molH 14gN = 3gH 3molH 1molN 1gH Larespuestacorrectaeslad. 1.13.¿Cuáldelassiguientescantidadesdeoxígenocontienemayornúmerodemoléculas? a)2,5moles. b)78,4Lencondicionesnormales. c)96g. d)1,0·10 moléculas. e)10Lmedidosa2atmdepresióny100°Cdetemperatura. (Datos.R=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 ) (O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2002)(O.Q.L.Almería2005) (O.Q.L.Madrid2010) Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrabes: n= 1atm·78,4L 0,082atm·L·mol ·K 273K =3,5molO2 Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraces: 96gO2 1molO2 =3,0molO2 32gO2 Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrades: 1,0·10 molé culasO2 1molO2 =1,7molO2 6,022·10 molé culasO2 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 6 Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraees: n= 2atm·10L 0,082atm·L·mol ·K 100+273 K =0,7molO2 Lamuestraquecontienemásmoleseslade78,4Lencondicionesnormales. Larespuestacorrectaeslab. 1.14.Sepesaunrecipientecerradoquecontiene enestadogaseoso,aunadeterminada presión y temperatura. Este recipiente se vacía y se llena después con (g) a la misma presiónytemperatura.Señalelaproposicióncorrecta: a)Elpesodelvaporde esigualalpesode . b)Elnúmerodemoléculasde es2,5vecesmayorqueelnúmerodemoléculasde . c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontiene esigualalnúmerototal deátomoscuandocontiene . d)Elnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontiene es2,5vecesmayorque cuandocontiene . e)Elnúmerodemoléculasde yde esdiferente. (O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011) a) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, se trata de volúmenes iguales de gases en idénticas presiones de presión y temperatura, es decir, igual número de moles de cada sustancia, n. Como ambas sustancias tienen diferente masa molar las masas de gas tambiénsondiferentes. b‐e) Falso. Si el número de moles de cada es gas es el mismo es número de moléculas tambiénloes. c) Falso. Si el número de moles de cada es gas es el mismo es número de moléculas tambiénloes,perolamoléculadeCCl estáintegradapor5átomosmientrasqueladeO estáformadapor2átomos. d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdecadaesgaseselmismoesnúmerodemoléculas tambiénloes,ycomolamoléculadeCCl estáintegradapor5átomosmientrasquelade O estáformadapor2átomoslarelaciónatómicaentreambasmuestrases5/2=2,5. Larespuestacorrectaeslad. 1.15.En60gdecalciohayelmismonúmerodeátomosqueen: a)0,75molesdehelio b)32gdeazufre c)1,5molesdedióxidodecarbono d)0,5molesdedióxidodecarbono e)55gdesodio (Masasatómicas:Ca=40;He=4;S=32;C=12;O=16;Na=23) (O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Madrid2011) Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmero demolesdeátomos. Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade60gdeCaes: 60gCa 1molCa =1,5molCa 40gCa a)Falso.ElnúmerodemolesHeesdiferentequeeldeCayaqueelHenoformamoléculas. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 7 b)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade32gdeSes: 32gS 1molS =1,0molS 32gS c)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade1,5molesdeCO es: 1,5molesdeCO 3mol(CyO) =4,5mol(CyO) 1molesdeCO d) Verdadero. De la misma forma que antes, una muestra de 0,5 moles de CO está formadapor1,5molesdeátomos. e)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade55gdeNaes: 55gNa 1molNa =2,4molNa 23gNa Lamuestraquecontienelosmismosátomosque60gdeCaes0,5molesdeCO2. Larespuestacorrectaeslad. 1.16. ¿Qué masa, en gramos, debe corresponderle a un mol de albaricoques si una docena de ellostienenunamasade240g? a)1,2·10 b)6,02·10 c)Tanpocoquenopodríapesarse. d)6,02·10 (L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia1998) El concepto de mol sólo es aplicable al mundo atómico, para el mundo macroscópico se obtieneunvalormuyelevadotalcomosedemuestra: 6,022·10 partı́culas 240g =1,25·1025 g 1mol 12partı́culas Larespuestacorrectaeslaa. 1.17. Dos recipientes idénticos contienen, en condiciones normales, 4 g de helio y 4 g de hidrógeno, respectivamente. ¿Cuál es la relación entre el número de partículas de helio y el númerodepartículasdehidrógenoexistentesencadarecipiente? a)1:1 b)1:2 c)1:4 d)2:1 (Datos.Masasatómicas:H=1;He=4;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia1998) ElnúmerodeátomosdeHequeintegranunamuestrade4gdeHees: 4gHe 1molHe 6,022·10 á tomosHe =6,022·10 á tomosHe 1molHe 4gHe ElnúmerodemoléculasdeH queintegranunamuestrade4ges: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 4gH 8 1molH 6,022·10 molé culasH =1,20·10 molé culasH 2gH 1molH LarelaciónentreátomosdeHeymoléculasdeH es: 1átomoHe 6,022·10 á tomosHe = 2moléculas 1,20·10 molé culasH Larespuestacorrectaeslab. 1.18.Lacafeína,unodeloscomponentesdeltéydelcafé,tieneunamasamolecularrelativade 194.Elanálisiscuantitativoindicaquelacafeínacontieneun28,9%denitrógeno;porello,el númerodeátomosdenitrógenoenunamoléculadecafeínahadeser: a)1 b)2 c)4 d)7 (Masaatómica:N=14) (O.Q.L.Murcia1998) Tomandocomobasedecálculo100gdecafeína: molN 28,9gN 1molN 194gcafeı́na =4 molcafeína 100gcafeı́na 14gN 1molcafeı́na Larespuestacorrectaeslac. 1.19.Porreacciónentre0,25molesdecloro,enestadogaseoso,consuficientecantidaddeun metalMseproducen0,1molesdelclorurodedichoelemento.Lafórmuladedichoclorurodebe ser: a)MCl3 b)M2Cl5 c)MCl5 d)M5Cl2 (O.Q.L.Murcia1998) Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodemolesdeMenlafórmuladebeser1,ya queelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses‐1: 0,1molMCl xmolCl 1molCl =0,25molCl2 x=5 1molMCl 2molCl Lafórmuladelclorurometálicoes . Larespuestacorrectaeslac. 1.20.Elespectrodemasasdelbromo,denúmeroatómico35,revelaqueenlanaturalezase encuentran dos isótopos de bromo, los de número másico 79 y 81, que se encuentran en la proporción respectiva 50,5 y 49,5 %. Por tanto, la masa atómica relativa promedio del bromoes: a)35,79 b)79,81 c)79,99 d)81,35 (O.Q.L.Murcia1999) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 9 Haciendolaaproximacióndequelosnúmerosmásicossonlasmasasisotópicas,lamasa atómicamediadelbromoes: 50,5á tomos79Br 79u 81u +49,5á tomos81Br á tomo79Br á tomo81Br =79,99 u átomo 100á tomosBr Larespuestacorrectaeslac. 1.21.Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales.Porejemplo,laingestiónde unacantidadtanpequeñacomo0,001gdecianurodepotasio(KCN)puedeserfatal.¿Cuántas moléculasdeKCNestáncontenidasendichacantidad? a)9,26·10 b)6,02·10 c)1,54·10 d)1,54·10 (Datos.C=12;N=14;K=39,1;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia1999) Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade0,001gdeKCNes: 0,001gKCN 1molKCN 6,022·10 molé culasKCN =9,25· 1molKCN 65,1gKCN moléculasKCN Larespuestacorrectaeslaa. 1.22.¿Cuáldelassiguientesmuestrasdegascontieneunmenornúmerodemoléculas? a)20Ldenitrógenoa1atmy600K. b)10Ldedióxidodecarbono( )a2atmy300K. c)10Ldehidrógeno,a2atmy27°C. d)5Ldemetano( )a4atmy0°C. (Dato.R=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Baleares2007) Deacuerdoconelconceptodemol,lamuestraquetengaelmenornúmerodemolesesla queestáintegradaporunmenornúmerodemoléculas. a)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes: n= 1atm·20L 0,082atm·L·mol ·K 600K =0,407molN2 b)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes: n= 2atm·10L 0,082atm·L·mol ·K 300K =0,813molO2 c)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes: n= 2atm·10L 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K =0,813molH2 d)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes: n= 4atm·5L 0,082atm·L·mol ·K 273K =0,893molCH4 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 10 Larespuestacorrectaeslaa. 1.23.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelfósforoenelcompuestoqueseformacuando3,1gde fósfororeaccionancompletamentecon5,6litrosdeclorogas( )encondicionesnormales? a)2 b)3 c)4 d)5 (Masaatómica:P=31) (O.Q.L.Murcia1999) Sisetratadeunclorurodefósforo,elnúmerodemolesdeésteenlafórmuladebeser1,ya queelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses‐1,portanto,apartirdelarelación molarseobtieneelnúmerodeoxidacióndelfósforo: molCl 5,6LCl2 1molCl2 2molCl 31gP =5 molP 3,1gP 22,4LCl2 1molCl2 1molP Larespuestacorrectaeslad. 1.24.Elácidoascórbico(vitaminaC)curaelescorbutoypuedeayudaracombatirelresfriado común.Secomponede40,92%decarbono;4,58%dehidrógenoyelrestooxígeno.Sufórmula empíricaserá: a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.Murcia1999) Tomandounabasedecálculode100gdevitaminaC,lacantidaddeoxígenoquecontiene es: 100gvitamina–(40,92gC+4,58gH)=54,50gO Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadcon elrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla: 40,92gC 1molC =3,41molC 12gC 3,41molC 3molC = 3,41molO 3molO 1molH =4,58molH 1gH 4,58molH 4molH = 3,41molO 3molO 1molO 54,5gO =3,41molO 16gO 4,58gH Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees Larespuestacorrectaeslad. . ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 11 1.25. El análisis químico elemental de la nicotina da la siguiente composición: 74,04% C; 8,70%Hy17,24%N.Silamasamoleculardelanicotinaes162,2;sufórmulamoleculares: a) b) c) d) e) (Masasatómicas:C=12;H=1;N=14) (O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011) Tomandounabasedecálculode100gdenicotina: molC 74,04gC 1molC 162,2gnicotina =10 molnicotina 100gnicotina 12gC 1molnicotina 1molH 162,2gnicotina molH 8,70gH =14 molnicotina 100gnicotina 1gH 1molnicotina molN 17,24gN 1molN 162,2gnicotina =2 molnicotina 100gnicotina 14gN 1molnicotina Lafórmulamoleculardelanicotinaes . Larespuestacorrectaeslae. (EnAsturias2006yLaRioja2011sepidecalcularlafórmulamássimple). 1.26. El hecho de que la masa atómica relativa promedio de los elementos nunca es un númeroenteroesdebidoa: a)Unameracasualidad. b)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeprotones. c)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeneutrones. d)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeelectrones. e)Quecualquierelementocontienesiempreimpurezasdeotroselementos. (O.Q.N.Murcia2000) Se debe a la existencia de isótopos, átomos de un mismo elemento que tienen distinto número de neutrones, es decir, átomos de un mismo elemento pero con diferente masa atómica. Larespuestacorrectaeslac. 1.27. ¿Cuál de los siguientes pares de compuestos es un buen ejemplo de la ley de las proporcionesmúltiplesdeDalton? a) y b) y c) y d)CuCly e)NaClyNaBr (Nota:Drepresentaaldeuterio) (O.Q.N.Murcia2000) LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque: “lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotro paraformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 12 a)Falso.H OyD Onopuedencumplirlaleyyaquesetratadecompuestosformadoscon unisótopodiferente. b‐c‐e)Falso.H OyH S,SO ySeO yNaClyNaBrnopuedencumplirlaleyyaquelosdos elementosnoestánpresentesenlosdoscompuestosdecadapareja. d)Verdadero.CuClyCuCl cumplenlaleyyaquesesegúnseveenlafórmula,conuna mismacantidaddecobre(1mol)secombinancantidadesdecloroenunarelación1/2. Larespuestacorrectaeslad. 1.28.Doscompuestostienenlamismacomposicióncentesimal:92,25%decarbonoy7,75% dehidrógeno.Delassiguientesafirmacionesindiquecuálessoncorrectas: 1)Ambostienenlamismafórmulaempírica. 2)Ambostienenlamismafórmulaempíricaymolecular. 3)Silamasamoleculardeunodeellosesaproximadamente78,sufórmulamolecular es . 4)Lafórmulamolecularnoestárelacionadaconlamasamolecular. a)1 b)2 c)3y4 d)1y3 (Masas:C=12,011;H=1,008) (O.Q.L.CastillayLeón2000) 1)Verdadero.LoscompuestosC H yC H tienenlamismacomposicióncentesimalyla mismafórmulaempírica, CH . Lacomposicióncentesimaldelacetilenoes: 2molC 12gC 1molC H 100=92,25%C 1molC H 1molC 26,038gC H 1gH 1molC H 2molH 100=7,75%H 1molC H 1molH 26,038gC H Lacomposicióncentesimaldelbencenoes: 6molC 12gC 1molC H 100=92,25%C 1molC H 1molC 78,114gC H 1gH 1molC H 6molH 100=7,75%H 1molC H 1molH 78,114gC H 2) Falso. Los compuestos C H y C H tienen distinta fórmula molecular y la misma fórmula empírica, CH , se diferencian en el valor de n, 1 para el acetileno y 6 para el benceno. 3)Verdadero.LamasamoleculardelC H es78,114u. 4) Falso. La masa molar de ambos se obtiene multiplicando por n el valor de la masa moleculardelafórmulaempírica. Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 13 1.29.Siapartirde1,3gdecromosehanobtenido1,9gdeóxidodecromo(III),¿cuálserála masaatómicadelcromo? a)40 b)52 c)104 d)63,54 (Masaatómica:O=16) (O.Q.L.Murcia2000) Apartirdelafórmuladelóxidodecromo(III),Cr O ,seconocelarelaciónmolarCr/Oy partirdelamismalamasamolardelCr: 3molO 1,91,3 gO 1molO MgCr = M=52g 16gO 1molCr 2molCr 1,3gCr Larespuestacorrectaeslab. 1.30. Una muestra de 0,01 moles del cloruro de un elemento X reaccionan completamente con 200 de una disolución 0,1 M de nitrato de plata. ¿Cuál es la identidad de dicho elemento? a)K b)Ca c)Al d)Si (O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2007) Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodemolesdeXenlafórmuladebeser1,yaque el número de oxidación del cloro en los cloruros es ‐1 por lo que la fórmula de dicho cloruroesXCl ,siendoxelnúmerodeoxidacióndelelementodesconocidoX. Como la reacción entre AgNO y XCl es completa, quiere decir x mmoles de AgNO reaccionancon1mmoldeXCl ,portanto: 0,01mmolXCl 0,1mmolAgNO xmmolAgNO =200mLAgNO 0,1M 1mmolXCl 1mLAgNO 0,1M Seobtiene,x=2.Elúnicodeloselementospropuestosquetienenúmerodeoxidación2es elCa. Larespuestacorrectaeslab. 1.31.Señalelaproposicióncorrecta: a)En2,01594gdehidrógenonaturalhayelmismonúmerodeátomosqueen12,0000gdel isótopo12delcarbono. b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L. c)Elvolumenqueocupaunmoldeunlíquido(en )esigualalamasadeunmolde(en gramos)divididoporladensidaddelasustancia(eng/ ). d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L. e)2molesdehidrógenocontienenelmismonúmerodeátomosque8gdehidrógenoa1atm y0°C. (O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Asturias2007) a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemolquediceque: “mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales(unnúmerodeAvogadro,L)comoátomoshayen12,0000gdelisótopo12 delcarbono”. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2,0194gH 14 2molH Lá tomosH 1molH =2Lá tomosH 1molH 2,0194gH 1molH 2,01594contienendoblenúmerodeátomosque12,0000gde C. b‐d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondiciones normalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C. c)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodedensidad: V= M g·mol ρ g·cm e)Falso. 8gH 1molH 2molH Lá tomosH =8Lá tomosH 1molH 2gH 1molH 2molH 2molH Lá tomosH =4Lá tomosH 1molH 1molH Larespuestacorrectaeslac. (EnelapartadoadelacuestiónpropuestaenlasolimpiadasdeMadridsecambia2,01594 gdehidrógenopor31,9988gdeoxígeno). 1.32. Las feromonas son un tipo especial de compuestos secretados por las hembras de muchas especies de insectos con el fin de atraer a los machos para el apareamiento. Una feromona tiene de fórmula molecular . La cantidad de feromona normalmente secretada por una hembra es de 1,0·10 g, aproximadamente. ¿Cuántas moléculas de feromonahayenesacantidad? a)1,66·10 b)3,54·10 c)2,14·10 d)6,02·10 (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Baleares2008)(O.Q.L.Madrid2009) Lasrespuestasaybsonabsurdasportratarsedenúmerosmenoresquelaunidad. Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade1,0·10 1,0·10 gC H O gdeC H Oes: 1molC H O Lmolé culasC H O =2,1·10 moléculas 282gC H O 1molC H O Larespuestacorrectaeslac. 1.33. Uno de los silicatos utilizados para la fabricación del cemento Portland contiene el 52,7%decalcio;12,3%desilicioy35,0%deoxígeno.Sufórmulamoleculardebeser: a) b) c) d) (Masasatómicas:Ca=40;Si=28;O=16) (O.Q.L.Murcia2001) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 15 Tomandounabasedecálculode100gdecementoyrelacionandoelnúmerodemolesdel elementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienela fórmulaempíricaosencilla: 52,7gCa 1molCa =1,3175molCa 40gCa 12,3gSi 1molSi =0,4393molSi 28gSi 35,0gO 1molO =2,1875molO 16gO molCa 1,3175molCa =3 molSi 0,4393molSi molO 2,1875molO =5 molSi 0,4393molSi Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Comonosepuedesimplificarse puedesuponerqueesatambiéneslafórmulamolecular. Larespuestacorrectaeslaa. 1.34.Unamuestrade60,0mgde es: a)4,98 b)35,0 c)31,0 d)18,5 (Masaatómica:O=16) contiene33,8mgdeoxígeno.LamasaatómicadeX (O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2008) ApartirdelaestequiometríadelX O sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoX: 60mgX O 5mmolO 16mgO 1mmolX O =33,8mgO 2x+80 mgX O 1mmolX O 1mmolO Seobtiene,x=31,0g· . Larespuestacorrectaeslac. (Enlapreguntapropuestaen2008lascantidadessondiferentes). 1.35.Dadaslassiguientesfórmulas: , , , , a)Todassonfórmulasempíricas. b)Laúnicafórmulaempíricaes . c) y sonfórmulasempíricas. d)Solosonfórmulasempíricaslascorrespondientesaloscompuestosorgánicos. (O.Q.L.CastillayLeón2001) a) Falso. Las fórmulas C H y C H corresponden, respectivamente, a las fórmulas molecularesdelacetilenoybenceno. LasfórmulasHg NO yNa O correspondenacompuestosinorgánicosparalosqueno existelafórmulamolecular. b) Verdadero. La fórmula C H O es la única que no se puede simplificar por lo que se tratadeunafórmulaempíricaosencilla. c)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadoa). ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 16 d)Falso.Segúnsehaexplicadoenlosapartadosanteriores. Larespuestacorrectaeslab. 1.36. Dadas las siguientes cantidades de átomos? a)22,4Lde encondicionesnormales. b)1molde encondicionesnormales. c)44gde . d)7,31·10 gde . (Datos.Masas:C=12;H=1;L=6,022·10 (g). ¿En cuál de ellas existen únicamente 11 ) (O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Rioja2009)(O.Q.L.Rioja2011) La respuesta correcta es la d) ya que para que una muestra contenga un número de átomostanpequeñodebetenerunamasapequeñísima. 11á tomosCeH 1molé culaC H 1molC H 44gC H =7,31·10 11á tomosCeH Lmolé culasC H 1molC H g Las respuestas a), b) y c) corresponden a un mol de sustancia y por ello contienen un númerodeAvogadrodemoléculas. Larespuestacorrectaeslad. 1.37.IndicaelcompuestoquímicocuyacomposicióncentesimalesC(62,1%),H(10,3%)yO (27,6%). a) b) c) d) (Datos.Masas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.C.Valenciana2001) Tomando como base de cálculo 100 g de compuesto, el número de moles de átomos de cadaelementocontenidosenlamismaes: 100gcompuesto 1molC 62,1gC =5,175molC 100gcompuesto 12gC 100gcompuesto 1molH 10,3gH =10,3molH 100gcompuesto 1gH 100gcompuesto 27,6gO 1molO =1,725molO 100gcompuesto 16gO Dividiendo las anteriores cantidades por la menor de ellas se puede obtener la fórmula empíricaosencilla: 5,175molC molC =3 1,725molO molO molH 10,3molH =6 molO 1,725molO fó rmulaempı́rica: C H O Suponiendounvalorden=1,lasustanciaquesecorrespondeconlafórmulaobtenidaes . ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 17 Larespuestacorrectaeslad. 1.38.¿Cuáldelassiguientessustanciascontienemayornúmerodeátomos? a)5molesde b)6molesde c)3molesde d)2molesde e)6molesdeNaH (O.Q.N.Oviedo2002) Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmero demolesdeátomos. a)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes: 5molH O 3molHyO =15molHyO 1molH O b)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes: 6mol 3molCyS =18molCyS 1molCS c)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes: 3molNaNO 5molNa,NyO =15molNa,NyO 1molNaNO d)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes: 2molNH OH 7molN,OyH =14molN,OyH 1molNH OH e)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes: 6molNaH 2molNayH =12molNayH 1molNaH Larespuestacorrectaeslab. 1.39. Una muestra de 2 g de un elemento metálico contiene 3,01·10 átomos de dicho elemento.Lamasaatómicadedichoátomoes: a)19 b)20 c)40 d)56 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia2002) AplicandoelconceptodemolalelementoX: 6,022·10 á tomosX =40g· 1molX 3,01·10 á tomosX 2gX Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 18 1.40.Unamuestrade3,16gdeeucaliptol,ingredienteactivoprimarioencontradoenlashojas deeucalipto,contiene2,46gdecarbono;0,372gdehidrógenoyelrestodeoxígeno.¿Cuálserá lafórmulaempíricadeleucaliptol? a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.Murcia2002) Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestraes: 3,16geucaliptol–(2,46gC+0,372gH)=0,328gO Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadcon elrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla: 2,46gC 1molC =0,205molC 12gC 0,372gH 0,328gO 1molH =0,372molH 1gH 1molO =0,0205molO 16gO Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees molC 0,205molC =10 molO 0,0205molO molH 0,372molH =18 molO 0,0205molO . Larespuestacorrectaeslab. 1.41.Losúnicosproductosdelanálisisdeuncompuestopurofueron0,5molesdeátomosde carbono y 0,75 moles de átomos de hidrógeno, lo que indica que la fórmula empírica del compuestoes: a) b)CH c) d) (O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2005) Larelaciónmolarentreátomosproporcionalafórmulaempírica: 0,75molH 3molH = 2molC 0,5molC Larespuestacorrectaeslac. 1.42. Si un hidrocarburo contiene 2,98 g de carbono por cada gramo de hidrógeno, su fórmulaempíricaes: a)CH b) c) d) (Masasatómicas:C=12;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2002) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 19 Apartirdelarelaciónmásicaseobtienelarelaciónmolar,yestaproporcionalafórmula empírica: molH 1gH 1molH 12gC =4 molC 2,98gC 1gH 1molC Larespuestacorrectaeslad. 1.43.Uncompuestodefórmula debeser: a)LamitaddeB. b)IgualaladeB. c)EldobledeB. d)LatercerapartedeB. contieneun40%enmasadeA.LamasaatómicadeA (O.Q.L.CastillayLeón2002) Tomandocomobasedecálculo100gdeAB3ypartiendodelarelaciónmolarseobtienela relaciónentrelasmasasmolaresdeamboselementos: M 1molA M gA 1molB 40gA = =2 60gB M 3molB 1molA M gB Larespuestacorrectaeslac. 1.44. Cuando se quema un litro de cierto hidrocarburo gaseoso con exceso de oxígeno, se obtienendoslitrosdedióxidodecarbonoyunlitrodevapordeagua,todoslosgasesmedidos enlasmismascondicionesdepyT.¿Cuáleslafórmuladelhidrocarburo? a) b) c) d) (O.Q.L.CastillayLeón2002) En la combustión del hidrocarburo todo el C del mismo se transforma en CO y el H en H O.DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,larelaciónvolumétricacoincideconlarelación molarypermiteobtenerlafórmuladelhidrocarburo: 2molCO 1molC molC 2LCO =2 molhidrocarburo 1Lhidrocarburo 1molhidrocarburo 1molCO 1molH O 2molH molH 1LH O =2 molhidrocarburo 1Lhidrocarburo 1molhidrocarburo 1molH O Lafórmulaempíricaqueseobtiene CH ysecorrespondeconelhidrocarburo . Larespuestacorrectaeslac. 1.45.¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodeátomos? a)56gdeCO b)44,8LdeHeencondicionesnormales c)6,023·10 moléculasde d)3molesde e)2molesde (Datos.Masasatómicas:C=12;O=16;L=6,022·10 ) (O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.C.Valenciana2011) a)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 56gCO 20 1molCO 6,022·10 molé culasCO 2á tomos =2,4·10 á tomos 28gCO 1molé culasCO 1molCO b)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes: 44,8LHe 1molHe 6,022·10 á tomosHe =1,2·10 á tomos 22,4LHe 1molHe c)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes: 6,022·10 molé culasH 2á tomosH =1,2·10 á tomos 1molé culasH d)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes: 3molCO 3á tomos 6,022·10 molé culasCO =5,4· 1molé culasCO 1molCO átomos e)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes: 2molN 2á tomos 6,022·10 molé culasN =2,4·10 á tomos 1molé culasN 1molN Larespuestacorrectaeslad. (EnlacuestiónpropuestaenComunidadValenciana2011secambianalgunascantidades). 1.46. Se calienta una muestra de 250 g de hidrato de hasta eliminar toda el agua. Entoncessepesalamuestrasecayresultaser160g.¿Cuáleslafórmuladelhidrato? a) ·10 b) ·7 c) ·5 d) ·2 e) · (Masasatómicas:H=1;O=16;S=32;Cu=63,5) (O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Extremadura2005) LarelaciónmolarentreH OyCuSO4es: mol 250160 gH O 1molH O 159,5gCuSO =5 160gCuSO 18gH O 1molCuSO mol Lafórmuladelhidratoes ·5 . Larespuestacorrectaeslac. 1.47.Silarelacióne/m(carga/masa)delprotónesdeX(C· ),sisucargaesdeY(C)yse considera que su masa es de 1 (g· ), el valor del número de Avogadro tendrá que ser iguala: a)Y/X b)Y+X c)X/Y d)1/Y (O.Q.L.Murcia2003) Dividiendo la carga del protón, Y, entre su carga específica, X, se obtiene la masa de un protón: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) m = 21 Y C Y = g X C·g X Dividiendo la masa molar, M, entre la masa de la partícula se obtiene el número de Avogadro: L= 1 g·mol X = mol Y Y/X g Larespuestacorrectaeslac. 1.48.¿Cuáldelassiguientesproposicionesescorrectaconrelaciónalaglucosa, ? a)LosporcentajesenmasadeCydeOsonlosmismosqueenelCO. b)LosporcentajesenmasadeCydeOsoniguales. c)LarazónentreelnúmerodeátomosdeC,HyOeslamismaqueenla1,3‐dihidroxiacetona ( ). d)Elmayorporcentajeenmasalecorrespondealhidrógeno. (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia2003) a)Falso.Lacomposicióncentesimalenelcasodelaglucosa,C H O es: 12gC 1molC H O 6molC 100=40,0%C 1molC H O 1molC 180gC H O 1gH 1molC H O 12molH 100=6,7%H 1molC H O 1molH 180gC H O 16gO 1molC H O 6molO 100=53,3%O 1molC H O 1molO 180gC H O LacomposicióncentesimalenelcasodelCOes: 1molC 12gC 1molCO 100=42,9%C 1molCO 1molC 28gCO 1molO 16gO 1molCO 100=57,1%O 1molCO 1molO 28gCO b‐d)Falso.Talcomosehavistoalobtenerlacomposicióncentesimalenelapartadoa). c)Verdadero.Yaquelasfórmulasempíricasdelaglucosayde1,3‐dihidroxiacetonason idénticas,C H O . Larespuestacorrectaeslac. 1.49.¿Cuántasmoléculasdehidrógenohaypor encondicionesnormales? a)10 ·6,023·10 =6,023·10 b)2·6,023·10 =12,046·10 c)6,023·10 /(22,4·10 )=2,7·10 d)2·6,023·10 /(22,4·10 )=5,4·10 (supuestocomportamientodegasideal) (O.Q.L.CastillayLeón2003) Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculasporcm es: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1L 6,022·10 6,022·10 molé culas 1mol = =2,7· 3 22,4L 10 cm 1mol 22,4·10 19 22 moléculas Larespuestacorrectaeslac. 1.50.Cuántasmoléculasdeaguadecristalizaciónpierdeelsulfatodealuminiosabiendoque alcalentarlopierdeun48,68%desumasa. a)12 b)24 c)6 d)18 (Masasatómicas:Al=27;O=16;S=32;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2003) Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyAl SO es: 48,68gH O 10048,68 gAl SO 1molH O 342gAl SO 18gH O 1molAl SO =18 mol mol Larespuestacorrectaeslad. 1.51. Considerando un gramo de oxígeno atómico, un gramo de oxígeno molecular y un gramodeozono.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta? a)En1gdemoléculasdeozonoesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno. b)En1gdeoxígenomolecularesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno. c)Dondehaymayornúmerodeátomosdeoxígenoesenungramodeoxígenoatómico. d)1gdelastressustanciascontieneelmismonúmerodeátomosdeoxígeno. (Masaatómica:O=16) (O.Q.L.Baleares2003) Para poder comparar las tres muestras es preciso calcular el número de átomos de oxígenoquecontienecadaunadeellas: 1gO L 1molO Lá tomosO = á tomosO 1molO 16 16gO 1gO L 1molO 2molO Lá tomosO = á tomosO 1molO 16 32gO 1molO 1gO L 1molO 3molO Lá tomosO = á tomosO 1molO 16 48gO 1molO Comoseobservalastresmuestrancontienenelmismonúmerodeátomos.Porlotanto,la respuestacorrectaeslad. 1.52. Dos compuestos formados por el mismo número de átomos de carbono, hidrógeno y oxígenotendrántambiénencomún: a)Elnúmerodemoléculaspresentesenlamismamasa. b)Losenlacesqueseformanentredichosátomos. c)Laentalpíadecombustión. d)Lareactividad. (O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004) Sidoscompuestosestánformadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógeno yoxígenosetratadeisómeros,sustanciasconla misma fórmulamolecularperodistinta ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 23 fórmuladesarrollada,porejemplo:etanol,CH CH OHydimetiléter,CH OCH .Enellosse observaque: a)Verdadero.Unamismamasaestáintegradaporelmismonúmerodemoléculasyaque amboscompuestostienenlamismamasamolar. b)Falso.Losátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,asípues,eneletanolhay unenlaceC−O−H,mientrasqueeneldimetiléterhayunenlaceC−O−C. c) Falso. Como los átomos se encuentran enlazados de forma diferente la entalpía de combustióntambiénloes,yaqueaunqueseformenlosmismosproductosdecombustión (seformanlosmismosenlaces),serompendiferentesenlacesenlosreactivos. d)Falso.Comolosátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,lareactividad,es decirlaspropiedadesquímicasdeloscompuestostambiénlosson. Larespuestacorrectaeslaa. 1.53. La hormona adrenalina ( ) se encuentra en una concentración en el plasma sanguíneode6,0·10 g/L.Determinacuántasmoléculasdeadrenalinahayen1Ldeplasma. a)1,9·10 b)2·10 c)1,97·10 d)1,90·10 e)6,02·10 (Datos.Masas:C=12;H=1;N=14;O=16;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Extremadura2003) ElnúmerodemoléculasdeC H NO en1Ldeplasmaes: 6,0·10 gC H NO 1molC H NO Lmolé culasC H NO = 1Lplasma 1molC H NO 183gC H NO =1,97· moléculas Lplasma Larespuestacorrectaeslac. 1.54.¿Cuáleselnúmerodemoléculasdegasquehayen1,00mLdeungasidealencondiciones normales? a)2,69·10 b)6,02·10 c)2,69·10 d)22,4·10 e)6,022·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Extremadura2003) Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculaspormLdegasideales: 6,022·10 molé culas 1mol 1L =2,69· 22,4L 10 mL 1mol Larespuestacorrectaeslac. moléculas mL ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 24 1.55. Los compuestos hidróxido de calcio, sulfato de calcio y carbonato de calcio son, respectivamente. a)CaOH/ / b) / /CaCO c) /CaSO/ d) / e) / / (O.Q.L.Extremadura2003) Lasfórmulasdeloscompuestosson: hidróxidodecalcio sulfatodecalcio carbonatodecalcio Larespuestacorrectaeslae. 1.56. Se quiere determinar la fórmula empírica del compuesto . Para ello se hace reaccionarZnenpolvoconHClenexceso,utilizandounvasodeprecipitados.Losresultados obtenidosson: Pesodelvasovacío= =48,179g Pesodelvasovacío+PesodelZn= =48,635g Pesodelvasovacío+Pesodel = =49,160g Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa: a) Para encontrar la fórmula empírica se deben calcular los átomos‐gramo de Zn y Cl que hanreaccionado. b)ElpesodeZnseobtienepor – . c)AlreaccionarZn+xHClx/2H2+ noesnecesariomedirelHClqueseañade. d)Losgramosdecloroenel son0,525ysufórmulaempíricaes . e)Apesardequeel seahigroscópico,sinodatiempoaenfriarypesar,sepuededejar paraeldíasiguiente,yalvolverallaboratorioypesar,encontraríamoslamismapesada . (Masasatómicas:Cl=35,5;Zn=65,4) (O.Q.L.Extremadura2003) a) Verdadero. La fórmula empírica se obtiene a partir de relación entre los moles de átomos. b)Verdadero.Laoperación P –P proporcionaquehanreaccionado0,456gdeZn. c)Verdadero.YaquecomodiceelenunciadosehaañadidoHClenexceso. d) Verdadero. La operación P – P proporciona que han reaccionado 0,525 g de Cl. A partirdeestedatoydelobtenidoenelapartadob)seobtienequelafórmulaempíricaes: 0,525gCl 0,456gZn 1molCl =0,015molCl 35,5gCl 1molZn =0,007molZn 65,4gZn 0,015molCl molCl ≈2 0,007molZn molZn e)Falso.SielZnCl eshigroscópico,absorbeaguayalpesarloaldíasiguientepesarámás. Larespuestacorrectaeslae. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 25 1.57.Unamuestrade0,322gdeunvapororgánicoa100°Cy740Torrocupaunvolumende 62,7 mL. Un análisis de dicho vapor da una composición centesimal de C = 65,43%, H=5,50%.¿Cuálessufórmulamolecular? a) b) c) d) e) (Datos.Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) Suponiendo comportamiento ideal se puede calcular la masa molar del compuesto X aplicandolaecuacióndeestadodelosgasesideales: M= g 0,322gX 0,082atm·L·mol ·K 100+273 K 760mmHg 103 mL =161,3 1atm mol 740mmHg·62,7mL 1L Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoXlacantidaddeoxígenoes: 100gX– 65,43gC+5,50gH =29,07gO Elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoes: 65,43gC 1molC 161,3gX molC =9 100gX 12gC 1molX molX molH 5,50gH 1molH 161,3gX =9 1molX molX 100gX 1gH fó rmulamolecular: molO 29,07gO 1molO 161,3gX =3 molX 100gX 16gO 1molX Larespuestacorrectaeslab. 1.58. ¿Cuántas moléculas de agua de cristalización contiene el sulfato de quinina cuya fórmulamoleculares +n si1gdesecadoa100°Cpierde0,162gde masa? a)3 b)6 c)12 d)8 e)10 (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;S=32) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) ElnúmerodemolesdeH Oes: 0,162gH O 1molH O =9,0·10 molH O 18gH O Elnúmerodemolesdesulfatodequininaanhidro, C H N O 1ghidrato–0,162gH O=0,838g C H N O 0,838g C H N O SO 1mol C H N O 746g C H N O SO ,es: SO SO =1,1·10 mol C H N O SO SO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 26 LarelaciónmolarentreH Oysustanciaanhidraes: 9,0·10 molH O 1,1·10 mol C H N O SO =8 mol Larespuestacorrectaeslad. 1.59.Laazuritaesunmineraldecolorazulintenso,queseutilizacomounadelasfuentesde cobre,cuyacomposiciónes55,3%deCu;6,79%deC;37,1%deOy0,58%deH,¿cuáldelas siguientesfórmulascorrespondealacomposicióndelaazurita? a) ·2CuOH b) ·2 c) · d) ·2 e)CuOH·2 (Masasatómicas:Cu=63,5;C=12;H=1;O=16) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2008) Detodoslosmineralesdados,laazuritaseráaquelmineralquecontenga55,3%deCu. a)CuCO ·2CuOH 63,5gCu 1molCuCO ·2CuOH 3molCu 100=67,0%Cu 1molCuCO ·2CuOH 1molCu 284,5gCuCO ·2CuOH b)CuCO ·2Cu OH 63,5gCu 1molCuCO ·2Cu OH 3molCu 1molCuCO ·2Cu OH 1molCu 318,5gCuCO ·2Cu OH 100=59,9%Cu c)CuCO ·Cu OH 63,5gCu 1molCuCO ·Cu OH 2molCu 1molCuCO ·Cu OH 1molCu 221,0gCuCO ·Cu OH 100=57,5%Cu d)Cu OH ·2CuCO 63,5gCu 1molCu OH ·2CuCO3 3molCu 100=55,3%Cu 1molCu OH ·2CuCO3 1molCu 344,5gCu OH ·2CuCO3 e)CuOH·2CuCO 63,5gCu 1molCuOH·2CuCO 3molCu 100=58,2%Cu 1molCuOH·2CuCO 1molCu 327,5gCuOH·2CuCO Larespuestacorrectaeslad. 1.60.Señalelaproposicióncorrecta: a)12gdecarbonocontienenigualnúmerodeátomosque40gdecalcio. b)DosmasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos. c)En16gdeoxígenohaytantosátomoscomomoléculasen14gdenitrógeno. d)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodelelemento. (Masasatómicas:Ca=40;O=16;N=14) (O.Q.L.Murcia2004) a) Verdadero. Dos muestras de elementos contienen igual número de átomos si están constituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 12gC 27 1molC 1molCa =1molC40gCa =1molCa 12gC 40gCa b) Falso. Para que dos muestras con la misma de elementos diferentes contengan igual número de átomos es preciso que estén constituidas por el mismo número de moles de sustancia.Estonoesposibleyaquelosdoselementosnotienenlamismamasamolar. c)Falso.Elnúmerodepartículasdeambasmuestrasesdiferente: 16gO 1molO 2molO Lá tomosO =Lá tomosO 32gO 1molO 1molO 14gN 1molN Lmolé culasN =0,5Lmolé culasN 28gN 1molN d) Falso. La masa atómica de un elemento es la masa de un átomo de ese elemento y se sueleexpresarenunidadesdemasaatómica,uma. Larespuestacorrectaeslaa. 1.61. Se pretende determinar la fórmula del yeso, que es un sulfato cálcico hidratado. Sabiendoque3,273gdeestemineralsetransforman,porcalefacción,en2,588gdesulfato decalcioanhidro,sededucequedichafórmulaes: a) · b) · c) · d) ·2 (Masasatómicas:S=32;O=16;Ca=40;H=1) (O.Q.L.Murcia2004) LarelaciónmolarentreH OyCaSO es: molH2O 3,273 2,588 gH O 1molH O 136gCaSO =2 2,588gCaSO 18gH O 1molCaSO mol Lafórmuladelyesoes ·2 . Larespuestacorrectaeslad. 1.62. Los siguientes compuestos: urea, , nitrato amónico, , y guanidina, , son adecuados para ser usados como fertilizantes, ya que proporcionan nitrógeno a las plantas. ¿Cuál de ellos considera más adecuado por ser más rico en nitrógeno? a)Urea b)Guanidina c)Nitratoamónico d)Todosporigual. (Masasatómicas:C=12;O=16;N=14;H=1) (O.Q.L.Murcia2004) Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases: a)Urea 2molN 1molCO NH b)Guanidina 14gN 1molCO NH 1molN 60gCO NH 100=46,7%N 14gN 1molHCN NH 2molN 1molHCN NH 1molN 43gHCN NH 100=65,1%N ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) c)Nitratodeamonio 28 2molN 14gN 1molNH NO 100=35,0%N 1molNH NO 1molN 80gNH NO Lasustanciamásricaennitrógenoeslaguanidina. Larespuestacorrectaeslab. 1.63.Señalelafórmulaquímicaquecorrespondealhipocloritodecesio: a) b)CsClO c)CeClO d)ScClO (O.Q.L.Murcia2004) Elhipocloritodesodioesunasaldelácidohipocloroso,HClO,enlaquesereemplazael átomodeHporunátomodeCsCsClO. Larespuestacorrectaeslab. 1.64.¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodemoléculas? a)0,25gde b)0,25gdeHCl c)0,25g d)Todascontienenelmismonúmerodemoléculas. (Masasatómicas:S=32;O=16;Cl=35,5;H=1;I=127) (O.Q.L.Baleares2004) Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,y comodetodaslassustanciashaylamismamasa,elmayornúmerodemolescorrespondea lasustanciaconmenormasamolar: SO =64g·mol HCl=36,5g· I =254g·mol Larespuestacorrectaeslab. 1.65.Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosendosmolesymediodehidrógenoes: a)12,04·10 b)15,05 c)8,30·10 d)3,01·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Madrid2004) Lasrespuestasbycsonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños. ElnúmerodeátomosdeHqueintegranunamuestrade2,5molesdeH es: 2,5molH 2molH 6,022·10 á tomosH =3,01·1024 átomosH 1molH 1molH Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1.66.Conlosdatosdelespectrodemasassedeterminalarazónentrelasmasas de1,33291.¿Cuáleslamasadeunátomode ? a)16,0013 b)15,7867 c)15,9949 d)13,9897 29 y es (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) Teniendoencuentaquelamasadel Ces12,0000uma: M =1,33291MO=15,9949uma M Larespuestacorrectaeslac. 1.67.¿QuétantoporcientodeclorocontieneunamezclaapartesigualesdeKCly a)30,25% b)42,53% c)40,45% d)53,25% (Datos.M(Cl)=35,5;M(KCl)=74,6;M( )=106,5) ? (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) Considerando100gdemezcla,lasmasasdeclorocontenidasen50gdelamismason: 50gKCl 1molKCl 1molCl 35,5gCl =23,8gCl 74,6gKCl 1molKCl 1molCl 50gNaClO 1molCl 35,5gCl 1molNaClO =16,7gCl 106,5gNaClO 1molNaClO 1molCl Lamasatotaldecloroenlos100gdemezclaes: 23,8+16,7 gCl 100=40,5% 100gmezcla Larespuestacorrectaeslac. 1.68.Señalalafórmulacorrectadelácidotritiofosfórico. a) b) c) d) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) LafórmuladelácidofosfóricoesH PO yelprefijotioindicaquesereemplazaunátomo . deoxígenoporunodeazufre,portanto,lafórmuladelácidotritiofosfóricoes Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1.69. La masa atómica del carbono natural es 12,011 u y la masa del ¿Cuáleslaabundanciarelativanaturaldel ? a)0,011% b)0,91% c)23% d)1,1% e)2,2% 30 es 13,00335 u. (O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Baleares2011) Considerandoquelasabundanciasdel Cy Cson,respectivamente,xy 100–x yque lamasaisotópicadel Ces12usepuedecalcularlamasaatómicamediadelC: 100 x á tomo C 12u 13u +xá tomo C á tomo C u á tomo C =12,011 á tomo 100á tomosC Seobtiene,x=1,1%de C. Larespuestacorrectaeslad. (EnCastillayLeón2009lassolucionessondiferentes). 1.70. Cuando se calienta hasta sequedad una muestra de 15,0 g de sulfato de cobre (II) hidratado, la masa resultante es de 9,59 g. El porcentaje de agua en el cristal hidratado, expresadoconelnúmerocorrectodecifrassignificativases: a)36,1% b)36% c)63,3% d)63% e)45% (Masasatómicas:Cu=63,5;S=32;O=16;H=1) (O.Q.N.Luarca2005) ElporcentajedeH Odecristalizaciónenelsulfatodecobre(II)hidratadoes: 15,09,59 gH O 100=36,1% 15,0ghidrato Elnúmerodecifrassignificativasdelcálculovienedadoporlacantidadquetengamenor númeroéstas.Comolasdoscantidadesdadastienen3cifrassignificativaselresultadodel cálculodebetenerlasmismas. Larespuestacorrectaeslaa. 1.71.Secalientaunabarradecobredepurezaelectrolíticaquepesa3,178genunacorriente deoxígenohastaqueseconvierteenunóxidonegro.Elpolvonegroresultantepesa3,978g. Lafórmuladeesteóxidoes: a) b) c) d) e)CuO (Masasatómicas:Cu=63,5;O=16) (O.Q.N.Luarca2005) LarelaciónmolarentreOyCues: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 31 molO 3,978 3,178 gO 1molO 63,5gCu =1 fó rmula:CuO 16gO 1molCu molCu 3,178gCu Larespuestacorrectaeslae. 1.72.Puestoquelamasaatómicadelsodioes23yladelnitrógenoes14,puededecirseque en23gdesodio: a)Hayelmismonúmerodeátomosqueen14gdenitrógeno. b)Hayeldobledeátomosqueen14gdenitrógeno. c)Haylamitaddeátomosqueen14gdenitrógeno. d)Nopuedehacerselacomparaciónporquesetratadeunsólidoydeungas. (O.Q.L.Murcia2005) a) Verdadero. Dos muestras de elementos contienen igual número de átomos si están constituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia: 23gNa 1molN 1molNa =1molNa14gN =1molN 14gN 23gNa b‐c)Falso.Lasdosmuestrasdeelementoscontienenigualnúmerodeátomos,porlotanto, yaqueestánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia. d) Falso. El estado de agregación de una sustancia no tiene que ver con el número de átomosquelacomponen. Larespuestacorrectaeslaa. 1.73. Ya que las masas atómicas de oxígeno, calcio y aluminio son 16, 40 y 27 respectivamente,puededecirseque16gdeoxígenosecombinaráncon: a)40gdecalcioó27gdealuminio. b)20gdecalcioó9gdealuminio. c)20gdecalcioó54dealuminio. d)40gdecalcioó18dealuminio. (O.Q.L.Murcia2005) Suponiendoqueseformanóxidodecalcio,CaO,yóxidodealuminio,Al O ,apartirdelas relacionesmolaresseobtienenlasrelacionesmásicas: 1molCa 40gCa 1molO 40gCa = 16gO 1molO 1molCa 16gO 2molAl 27gAl 1molO 18gAl = 16gO 3molO 1molAl 16gO Larespuestacorrectaeslad. 1.74.SivemoslafórmulaKIO,debemospensarquesetratade: a)Unaoxosal. b)Unabisal. c)Unóxidodoble. d)Unerror,porquelafórmulaestámalescrita. (O.Q.L.Murcia2005) KIO es la fórmula de una oxosal procedente del ácido hipoyodoso, HIO, en la que se ha reemplazadoelátomodeHporunátomodeK. Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 32 1.75. La frase “la masa atómica del aluminio es 27,00”, sugiere cuatro interpretaciones. Señalacuáldeellaseslaequivocada: a)Lamasadeunátomodealuminioes27,00g. b)Lamasadeunátomodealuminioes27,00u. c)Lamasadeunmoldeátomosdealuminioes27,00g. d)Unátomodealuminioes27,00vecesmáspesadoque1/12deunátomode12C. (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) (O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009) a) Falso. No es correcto decir que la masa atómica del aluminio es 27 g. Ese valor correspondeasumasamolar. b)Verdadero.Lamasaatómicaeslamasadeunátomoysemideenu(unidadesdemasa atómica)queenelcasodelaluminioes27uma. c)Verdadero.Segúnsehahechoconstarena). d)Verdadero.Ladefinicióndeunidaddemasaatómicaes: “ladoceavapartedelamasadeunátomode 12C”quees1,portanto,escorrectodecir queelátomodealuminioes27vecesmáspesado. Larespuestaequivocadaeslaa. 1.76.Lasfórmulasempíricasdetrescompuestosson: a) b) c) Suponiendo que un mol de cada compuesto a, b y c se oxida completamente y que todo el carbonoseconvierteendióxidodecarbono,laconclusiónmásrazonabledeestainformación esque: a)Elcompuestoaformaelmayorpesode . b)Elcompuestobformaelmayorpesode . c)Elcompuestocformaelmayorpesode . d)Noesposiblededucircuáldeesoscompuestosdaráelmayorpesode . (O.Q.L.Asturias2005) RelacionandolosmolesdecompuestoconlosmolesdeCO producidoenlacombustión: a)1molCH2 O b)1molCH2 1molC 1molCO =1molCO 1molCH2 O 1molC 1molC 1molCO2 =1molCO2 1molCH2 1molC c)1molC3 H7 Cl 3molC 1molCO2 =3molCO2 1molC3 H7 Cl 1molC Larespuestacorrectaeslac. 1.77.¿Encuáldelossiguientescasosexistemayornúmerodeátomos? a)Unmoldemoléculasdenitrógeno. b)10gdeagua. c)Unmoldemoléculasdeamoníacogas. d)20Ldecloromedidoencondicionesnormales. (Masasatómicas:H=1;O=16) (O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Asturias2008) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 33 Contendrá un mayor número de átomos la muestra que contenga un mayor número de molesdeátomos. a)1molN 2molN =2molN 1molN b)10gH O 1molH O 3molHyO =1,7molHyO 18gH O 1molH2O c)1molNH d)20LCl 4molNyH =4molNyH 1molNH 1molCl 2molCl =1,8molCl 22,4LCl 1molCl Larespuestacorrectaeslac. 1.78.Lamasaatómicadeunelementoes10u,sepuededecirquelamasadeunátomode dichoelementoes: a)6,02·10 g b)6,02·10 g c)1,66·10 g d)1,66·10 g (O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005) Todas las respuestas menos la c) son absurdas ya que corresponden a cantidades de átomosmuygrandes(≈1mol). 1g 10u =1,66·10‐23 g·á á tomo 6,02·1023 u Larespuestacorrectaeslac. 1.79. Una muestra de materia está compuesta por tres fases diferentes con propiedades físicasdistintas.Estamuestrapuedeserdescritacomo a)Mezclahomogénea b)Muestraheterogénea c)Compuesto d)Elemento e)Mezclamolecular (O.Q.L.Extremadura2005) Si una muestra presenta tres fases diferentes, no presenta en todas en ellas el mismo estadodeagregación,porlotanto,setratadeunamuestraheterogénea. Larespuestacorrectaeslab. 1.80.LafórmulaempíricaparauncompuestoesCH.¿Cuáldelossiguientespodríaserelpeso moleculardelcompuesto? a)32g/mol b)47g/mol c)50g/mol d)78g/mol e)100g/mol (Masasatómicas:C=12;H=1) (O.Q.L.Extremadura2005) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 34 Teniendo en cuenta que la fórmula empírica es CH , el valor del peso molecular sería aqueldelospropuestosqueproporcionaraunvalorenteroparan: M/g·mol 32 47 50 78 100 n 32g =2,5 13g 47 g = 3,6 13 g 50 g = 3,8 13 g 78 g = 6 13 g 100g =7,7 13g Larespuestacorrectaeslad. 1.81.Lafórmulamoleculardelacafeínaes a)4gdecarbono b)4molesdeátomosdecarbono c)8átomosdecarbono d)6,023·10 átomosdecarbono e)4átomosdecarbono .Mediomoldecafeínacontiene: (Datos.C=12;H=1;O=16;N=14;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Almería2005) a)Falso.LosgramosdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son: 0,5molC H N O 12gC 8molC =48gC 1molC H N O 1molC b)Verdadero.LosmolesdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son: 0,5molC H N O 8molC =4molC 1molC H N O d)Falso.LosátomosdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son: 0,5molC H N O 6,022·10 á tomosC 8molC =2,4·10 á tomosC 1molC H N O 1molC Lasrespuestascyesonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños. Larespuestacorrectaeslab. 1.82.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta? a)Elnúmerodeátomosquehayen5gde esigualalnúmerodemoléculasquehayen10 gde . b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento. c)MasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos. d)Elnúmerodemoléculasdeungasenunvolumendeterminadodependedeltamañodelas moléculas. e)Unmoldehierrotieneunvolumende22,4L. (Masasatómica:O=16) (O.Q.L.Almería2005) a) Verdadero. Dos muestras contienen igual número de partículas si están constituidas porelmismonúmerodemolesdesustancia: 5gO 10gO 1molO 2molO =0,31molO 32gO 1molO 1molO =0,31molO 32gO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 35 b)Falso.Lamasaatómicadeunelementoeslamasadeunátomodedichoelemento.Se sueleexpresarenunidadesdemasaatómica. c) Falso. Para que dos muestras con la misma de elementos diferentes contengan igual número de átomos es preciso que estén constituidas por el mismo número de moles de sustancia.Estonoesposibleyaquelosdoselementosnotienenlamismamasamolar. d)Falso.Noexisteningunarelaciónentreelnúmerodemoléculasdeungasyeltamaño delasmismas.Entodocaso,enungas,elvolumenocupadoporlasmoléculasdelmismo esdespreciablecomparadoconelvolumendelgas. e)Falso.Elhierroencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaessólidoy22,4Les elvolumenmolardeunasustanciagaseosaenesascondiciones. Larespuestacorrectaeslaa. 1.83.Sialamasaatómicadelcarbonoseleasignaraelvalor50envezde12,¿cuálseríala masamoleculardel consistenteconesenuevovalor? a)56 b)62 c)3,1416 d)75 (Masasatómicas:O=16;H=1) (O.Q.L.Murcia2006) Teniendoencuentaquelaescalademasasatómicasestábasadaenlamasadel C,sise cambia la masa de ese isótopo de 12 a 50 todas las masas estarán multiplicadas por un factor50/12: 18gH O 50 =75g 12 Larespuestacorrectaeslad. 1.84.Siendo a)1/ g b)12g c)12/ g d)1/12g elnúmerodeAvogadro,lamasaengramosde1unidaddemasaatómicaes: (O.Q.L.Murcia2006) Larespuestaunidaddemasaatómicasedefinecomo1/12delamasadel C.Deacuerdo conesto: 1 12gC 1molC 1 1uma= á tomoC = g 12 1molC N á tomoC Larespuestacorrectaeslaa. 1.85. La masa molecular de una proteína que envenena los alimentos está alrededor de 900.000.Lamasaaproximadadeunamoléculadeestaproteínaserá: a)1,5·10 g b)1·10 g c)6,023·10 g d)9·10 g (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia2006) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 36 Larespuestacesabsurdaportratarsedeunnúmeromuygrande. SilamasamoleculardeunasustanciaXes900.000,elvalorexpresadoengramoses: 1g 900.000uma =1,5· molé cula 6,022·10 uma – g molécula Larespuestacorrectaeslaa. 1.86.¿Cuáldelassiguientescantidadesdeoxígenocontienemayornúmerodemoléculas? a)2,5moles b)3,01·10 moléculas c)96gramos d)67,2litrosencondicionesnormales (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Murcia2006) Elnúmerodemoléculasdecadamuestraes: a)Incorrecto. 2,5molO2 6,022·10 molé culasO2 =1,51·10 molé culasO2 1molO2 c)Incorrecto. 96gO2 1molO2 6,022·10 molé culasO2 =1,81·10 molé culasO2 32gO2 1molO2 d)Incorrecto. 67,2LO2 1molO2 6,022·10 molé culasO2 =1,81·10 molé culasO2 22,4LO2 1molO2 Larespuestacorrectaeslab. 1.87. Si al quemar 0,5 moles de un hidrocarburo se recogen 33,6 L de condicionesnormales,setratade: a)Metano b)Propano c)Butano d)Octano , medidos en (O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2008) Teniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransforma enCO : 1molCO 1molC molC 33,6LCO =3 molhidrocarburo 0,5molhidrocarburo 22,4LCO 1molCO2 Elhidrocarburoquecontiene3molesdeCeselpropano, Larespuestacorrectaeslab. . ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 37 1.88.Untazóncontiene100mLdeagua,elnúmerodemoléculasaguaeneltazónes: a)6,023·10 b)1,205·10 c)3,35·10 d)5,55 (Datos.Masasatómicas:O=16;H=1;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Baleares2006) Larespuestadesabsurdaportratarsedeunnúmeromuypequeño. Suponiendoqueladensidaddelaguaes1g·mL ,elnúmerodemoléculases: 100mLH2 O 1gH2 O 1molH2 O Lmolé culasH2 O =3,35· 1mLH2 O 18gH2 O 1molH2 O moléculasH2 O Larespuestacorrectaeslac. 1.89. ¿Cuántos moles de iones habrá en una disolución acuosa preparada al disolver 0,135 moldenitrurodesodioenagua? a)0,270mol b)0,675mol c)0,540mol d)0,135mol (O.Q.L.Madrid2006) LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelNa Nes: Na N(aq)N (aq)+3Na (aq) Relacionandomolesdemoléculasydeiones: 0,135molNa N 4moliones =0,540moliones 1molNa N Larespuestacorrectaeslac. 1.90.Unamuestrade32gdemetanocontiene: a)0,5molde b)NAmoléculasde c)8moldeH d)Ocupaunvolumende11,2Lencondicionesnormalesdepresiónytemperatura. (Masasatómicas:C=12;H=1) (O.Q.L.Madrid2006) a)Incorrecto. 0,5molCH 16gCH =8gCH 1molCH b)Incorrecto N molé culasCH 16gCH 1molCH =16gCH N molé culasCH 1molCH c)Correcto 8molH 1molCH 16gCH =32g 4molH 1molCH ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 38 d)Incorrecto 11,2LCH 1molCH 16gCH =8gCH 22,4LCH 1molCH Larespuestacorrectaeslac. 1.91.Indicadóndehaymásmasa: a)12,04·10 moléculasde b)0,5molde c)30gde d)11,2Lde encondicionesnormales (Datos.Masasatómicas:O=16;C=12;Cl=35,5;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Asturias2006) a)Verdadero.Lamasacorrespondientea12,04·10 moléculasdeO2 es: 12,04·10 molé culasO2 32gO2 1molO2 =64gO2 6,022·10 molé culasO2 1molO2 b)Falso.Lamasacorrespondientea0,5moldeCO2 es: 0,5molCO2 44gCO2 =22gCO2 1molCO2 d)Falso.Lamasacorrespondientea11,2LdeCl ,medidosencondicionesnormales,es: 11,2LCl 1molCl 71gCl =35,5gCl 22,4LCl 1molCl Larespuestacorrectaeslaa. 1.92.En2molesde a)6 átomos b)2 átomos c) átomos existen(siendo elnúmerodeAvogadro): (O.Q.L.LaRioja2006) Elnúmerodeátomosdelamuestraes: 2molCO2 3molesá tomos N á tomos =6NA átomos 1molCO2 1molátomos Larespuestacorrectaeslaa. 1.93.¿CuáldelassiguientesproposicionesesCORRECTA? a) =manganatopotásico b) =hipocloritocálcico c) =nitratodealuminio (O.Q.L.LaRioja2006) a)Falso.KMnO espermanganatodepotasio. b)Verdadero.Ca ClO eshipocloritodecalcio. c)Falso.Al NO esnitritodealuminio. Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 39 1.94.Enunamoléculade hay: a)3átomosdehidrógeno b)3molesdehidrógeno c)6,023·1023átomosdenitrógeno d)17,0gdeamoníaco (O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.Asturias2008) 1moléculaNH 1átomoN á Larespuestacorrectaeslaa. 1.95.Elporcentajedecarbonoenelbencenoyenelacetilenooetinoes: a)Igualenamboscasos b)Mayorenelbenceno c)Mayorenelacetileno (O.Q.L.LaRioja2006) Elbenceno,C H ,yelacetileno,C H ,tienenlamismafórmulaempíricaosencilla,CH,por lotantoamboscontienenelmismoporcentajedecarbono: 6molC 12gC 1molC H 100=92,3%C 1molC H 1molC 78gC H 2molC 12gC 1molC H 100=92,3%C 1molC H 1molC 26gC H Larespuestacorrectaeslaa. 1.96.ElnúmerodeionesqueexistenenmasasigualesdeKCly a)Igualenamboscasos b)MayorenKCl c)Mayoren es: (O.Q.L.LaRioja2006) Las ecuaciones químicas correspondientes a las disociaciones de ambas sales son, respectivamente: KCl(aq)Cl (aq)+K (aq) KClO (aq)ClO (aq)+K (aq) Considerando una misma masa m de sustancia y relacionandola con los moles de iones quelaintegran: mgKCl 2mL 1molKCl 2moliones Liones = iones M gKCl 1molKCl 1moliones M mgKClO 2moliones Liones 2mL 1molKClO = iones M gKClO 1molKClO 1moliones M Como la masa molar del KCl es menor que la del KClO , la muestra de KCl es la que contienemásiones. Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 40 1.97.¿CuáldelassiguientesmanifestacionesesVERDADERA? a) Si dos muestras de elementos A y B tienen masas iguales, tendrán el mismo número átomos. b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento. c)Elnúmerodeátomosde5gde esigualalnúmerodemoléculasde10gde . (O.Q.L.LaRioja2006) a) Falso. Si las muestras son de la misma masa, contiene más átomos la muestra del elementocuyamasamolarseamenor. b)Falso.Lamasaatómicaeslamasadeunátomo,esunacantidadmuypequeñaysemide enuma(1uma=1/N g) c)Verdadero. 5gO2 1molO2 2molO NA á tomosO 10 = N átomosO 32 A 32gO2 1molO2 1molO 10gO2 1molO2 NA molé culasO2 10 = N moléculasO2 32 A 32gO2 1molO2 Larespuestacorrectaeslac. 1.98.Secalientan20,5gdesulfatodecobrehidratadohastapesoconstanteiguala13,1g, momentoenelquesehaperdidotodaelaguadehidratación.¿Cuáleslafórmuladelasal? a) ·2 b) ·3 c) ·4 d) ·5 (Masasatómicas:H=1;O=16;S=32;Cu=63,5) (O.Q.L.Madrid2007) LarelaciónmolarentreH OyCuSO es: mol 20,513,1 gH O 1molH O 159,5gCuSO =5 13,1gCuSO 18gH O 1molCuSO mol Larespuestacorrectaeslad. 1.99. Cuando dos elementos X e Y reaccionan entre sí de forma que las relaciones de las masascombinadasdelosmismosson: Operación X(g) Y(g) 1 3,00 1,44 2 3,00 0,72 3 6,00 2,88 4 2,50 0,40 Alavistadelosdatosdelatablasepuededecirqueesfalsalaafirmación: a) Los datos registrados en las operaciones 1 y 3 justifican la ley de las proporciones definidasdeProust. b)Losdatosregistradosen1,2y4justificanlaleydelasproporcionesmúltiplesdeDalton. c)Losdatosregistradosen1,2y3justificanlaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichter. d)Loscompuestosformadosen1y3soniguales. e)Loscompuestosformadosen1y4sondiferentes. (O.Q.N.Córdoba2007) a)Verdadero.LaleydelasproporcionesdefinidasdeProustdiceque: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 41 “cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestolos hacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”. Deacuerdoconestaley,larelacióndemasasenlasoperaciones1y3es: Operació n1 6,00gX 3,00gX =2,083Operació n3 =2,083 2,88gY 1,44gY b)Verdadero.LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque: “lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotro paraformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”. De acuerdo con esta ley, fijando 3 g de X, la masa de éste que reacciona con Y en la operación4es: 3,00gX 0,40gY =0,48gY 2,50gX Lasmasasenlasoperaciones1,2y4son: Operación 1 2 3 X(g) 3,00 3,00 3,00 Y(g) 1,44 0,72 0,48 LasrelacionesentrelasmasasdeYson: 1,44gY(op.1) 3 0,72gY(op.2) 3 1,44gY(op.1) 2 = = = 0,48gY(op.3) 1 0,48gY(op.3) 2 0,72gY(op.2) 1 c)Falso.LaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichterdiceque: “las masas de elementos diferentes que se combinan con una misma masa de otro elemento dado, son las masas relativas de aquellos elementos cuando se combinan entresíobienmúltiplososubmúltiplosdeéstos. Alnofiguraruntercerelemento,nohayposibilidaddecomprobarsisecumpleestaley. d) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, en un determinadocompuestolarelacióndemasasesconstante. Operació n1 3,00gX 6,00gX =2,083Operació n3 =2,083 1,44gY 2,88gY Setratadelmismocompuesto. e) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, en un determinadocompuestolarelacióndemasasesconstante. Operació n1 2,50gX 3,00gX =2,083Operació n4 =6,250 0,40gY 1,44gY Setratadecompuestosdiferentes. Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 42 1.100.Indicaenquéapartadohaymenornúmerodeátomos: a)Dosmolesdehidrógeno. b)6,023·10 átomosdehidrógeno. c)28gramosdenitrógeno. d)67,2Ldeneónencondicionesnormales. (Datos.Masaatómica:N=14;L=6,022·10 ) (O.Q.L.CastillayLeón2007) a)Elnúmerodeátomoscontenidosen2molesdeH es: 2molH Lá tomosH =4Lá tomosH 1molH2 1molH 2molH b)6,023·10 átomosdeHsonLátomosdeH. c)Elnúmerodeátomoscontenidosen28gdeN es: 28gN 1molN 2molN Lá tomosN =2Lá tomosN 1molN 28gN 1molN d)Elnúmerodeátomoscontenidosen67,2LdeNe,medidosencondicionesnormales,es: 67,2LNe 1molNe Lá tomosNe =3Lá tomosNe 22,4LNe 1molNe Larespuestacorrectaeslab. 1.101.Elnúmerodeátomosde0,4molesdeoxígenomoleculardiatómicoes: a)2,409·10 b)4,818·10 c)6,023·10 d)1,505·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.CastillayLeón2007) Elnúmerodeátomoscontenidosen0,4molesdeO es: 2molO 6,022·1023 á tomosO 0,4molO =4,818·10 á tomosO 1molO 1molO Larespuestacorrectaeslab. 1.102. Considerando las masas atómicas de H = 1, N = 14 y O = 16. ¿Cuál de los siguientes compuestostendrámayornúmerodeátomosdenitrógeno? a)50g b)50g c)50g d)50g (O.Q.L.CastillayLeón2007) a)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN Oes: 50gN O 1molN O 2molN Lá tomosN =2,27Lá tomosN 44gN O 1molN O 1molN b)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNO es: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 43 1molNO 1molN Lá tomosN =1,1Lá tomosN 1molN 46gNO 1molNO 50gNO c)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNH es: 1molNH 1molN Lá tomosN =2,9Lá tomosN 1molN 17gNH 1molNH 50gNH d)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN es: 50gN 1molN 2molN Lá tomosN =3,6LátomosN 1molN 28gN 1molN Larespuestacorrectaeslad. 1.103.¿QuémasadeKcontendríadoblenúmerodeátomosque2gdeC? a)13,0g b)4,0g c)6,5g d)3,2g (Masas:C=12;K=39) (O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2008) Elnúmerodeátomoscontenidosen2gdeCes: 2gC 1molC Lá tomosC L = á tomosC 12gC 1molC 6 LamasadeKcorrespondientealdobledelnúmerodeátomoscalculadoses: L 1molK 39gK 2 á tomosK =13,0gK 6 Lá tomosK 1molK Larespuestacorrectaeslaa. 1.104. Respecto de una molécula de oxígeno, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es VERDADERA? a)Contienedosátomosdeoxígeno. b)Contiene2 átomosdeoxígeno( =NúmerodeAvogadro). c)Sumasaes32g. d)Sumasaengramoses16/ ( =NúmerodeAvogadro). (O.Q.L.LaRioja2007) a)Verdadera.LamoléculadeoxígenotieneporfórmulaO ,loquequieredecirqueestá formadapor2átomos. b)Falso.2N eselcontenidoenátomosdeoxígenodeunmoldemoléculasdeO : 1molO 2molO N á tomosO =2N 1molO 1molO á tomosO c)Falso.32geslamasamolardelO . d)Falso.16/N eslamasaenumadeunátomodeoxígeno: 1molO 16gO 16gO = 1molO N á tomosO N á tomosO Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1.105.ElporcentajedelelementoXqueexisteenloscompuestosdefórmulasAX, a)Igualenamboscompuestos. b)Mayoren . c)MayorenAX. d)DependedequéelementoseaZ. 44 es: (O.Q.L.LaRioja2007) ElcontenidodeXenamboscompuestoses: %X= 1molX MX gX 1molAX MX 100= 100 1molAX 1molX MAX gAX MAX %X= MX 1molX MX gX 1molAXZ 100= 100 1molAXZ 1molX M gAXZ MAXZ2 Alcontenermásátomossecumpleque: M >MAX %X MAX >%X M Larespuestacorrectaeslac. 1.106.¿CuáldelassiguientesproposicionesesVERDADERA? a) :cloratopotásico b) :sulfatosódico c)FeS:sulfuroférrico d) :nitratodealuminio (O.Q.L.LaRioja2007) a)Falso.KClO escloritodepotasio. b)Falso.Na SO essulfitodesodio. c)Falso.FeSessulfurodehierro(II)omonosulfurodehierro. d)Verdadero.Al NO esnitratodealuminio. Larespuestacorrectaeslad. 1.107.Elnombredelcompuestodefórmula a)Orfosfatoferroso b)Fosfatoférrico c)Metafosfatoferroso d)Fosfitoferroso es: (O.Q.L.LaRioja2007) Se trata de una oxisal de un ácido polihidratado (H PO ) que es el ácido ortofosfórico o simplementefosfórico.Sunombreesfosfatodehierro(II).Noesconvenienteutilizarel nombreobsoletoparalassalesterminadoenosooicoqueyanoapareceenloscatálogos nienlasrecomendacionesdelaIUPAC. Larespuestacorrectaeslaa. 1.108.Elnombrecorrespondientealcompuestodefórmula a)Hidrógenosulfatomercúrico b)Hidrógenosulfitomercúrico c)Sulfatoácidomercurioso d)Hidrógenosulfitomercurioso es: (O.Q.L.LaRioja2007) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 45 Setratadeunasalácidadelácidosulfuroso(H SO ).Sunombreeshidrógenosulfitode mercurio (II) o sulfito ácido de mercurio (II). No es conveniente utilizar el nombre obsoletoparalassalesterminadoenosooicoqueyanoapareceenloscatálogosnienlas recomendacionesdelaIUPAC. Larespuestacorrectaeslab. 1.109.Calculacuántoaumentarálamasade3,5gde en ·10 . a)1,06g b)1,96g c)4,44g d)0,39g e)0,79g (Masasatómicasrelativas:Na=23;S=32;O=16) siseconviertecompletamente (O.Q.N.Castellón2008) Relacionandosustanciaanhidraysustanciahidratada: 3,5gNa SO 1molNa SO 1molNa SO ·10H O =0,0246molNa SO ·10H O 142gNa SO 1molNa SO 0,0246molNa SO ·10H O 322gNa SO ·10H O =7,94gNa SO ·10H O 1molNa SO ·10H O Elaumentodemasaes: 7,94gNa SO ·10H O–3,5gNa SO =4,44g Larespuestacorrectaeslac. 1.110.LafórmulaHIOcorrespondea: a)Iodurodehidrógeno b)Hidróxidodeyodo c)Ácidohipoiodoso d)Nosecorrespondeaningúncompuestoconocido(hastaahora). (O.Q.L.Murcia2008) LafórmulaHIOcorrespondeaunoxoácido,elácidohipoiodoso. Larespuestacorrectaeslac. 1.111. La fórmula empírica de un grupo de compuestos es . El lindano, potente insecticida,perteneceaestegrupo.Elpesomoleculardellindanoes291g.¿Cuántosátomos decarbonoexistenenlamoléculadelindano? a)2 b)4 c)6 d)8 (Masas:C=12;H=1;Cl=35,5) (O.Q.L.Murcia2008) Lamasamolardelafórmulamássencillaes: Msencilla=12+1+35,5=48,5g ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 46 Relacionando la masa molar de la fórmula molecular y la masa molar de la fórmula más sencillaseobtieneelvalordenyconellolafórmulamolecularoverdadera: n= 291g =6 48,5g Larespuestacorrectaeslac. 1.112. La fórmula empírica de un compuesto que contiene un 50% en peso de azufre y un 50%enpesodeoxígenoserá: a) b) c)SO d) (Masasatómicas:O=16;S=32) (O.Q.L.Murcia2008) Relacionando ambas cantidades se puede obtener cuántos átomos se combinan con un átomodelqueestáenmenorcantidad: molO 50gO 1molO 32gS =2 ó molS 50gS 16gO 1molS í : Larespuestacorrectaeslab. 1.113. En la sal de magnesio hidratada, cristalizaciónes51,16%.¿Cuáleselvalordex? a)2 b)3 c)4 d)7 (Masasatómicas:Mg=24,3;O=16;S=32;H=1) ·x , el porcentaje de agua de (O.Q.L.Madrid2008) Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyMgSO4es: 1molH O 120,3MgSO molH2O 51,16gH O =7 100 51,16 gMgSO 18gH O 1molMgSO mol Larespuestacorrectaeslad. 1.114.Lasfórmulascorrectasdeldicromatopotásico,tiosulfatosódicoydihidrógenofosfato decalcioson,respectivamente. a) / / b) / / c) / / d) / / (O.Q.L.Madrid2008) Lasfórmulasdeloscompuestosson: dicromatodepotasio tiosulfatodesodio dihidrógenofosfatodecalcio Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 47 1.115. El magnesio y el nitrógeno reaccionan para formar nitruro de magnesio. ¿Cuántas moléculasdenitrógenoreaccionaráncon3,6molesdemagnesio? a)1,2 b)1,8 c)7,2 d)3,6 (O.Q.L.Asturias2008) LafórmuladenitrurodemagnesioesMg N ,portantorelacionandoMgconN setiene: 3,6molMg 2molN 1molN N molé culasN =1,2 3molMg 2molN 1molN moléculas Larespuestacorrectaeslaa. 1.116.Indicacuáldelassiguientesafirmacionessoncorrectasono: i)Enunlitrodeetanohayelmismonúmerodemoléculasqueenunlitrodeetino (volúmenesmedidosenlasmismascondiciones). ii)En1gdemetilbutanohayelmismonúmerodemoléculasqueen1gde dimetilpropano,yocupanelmismovolumenencondicionesnormales. a)Lasdossoncorrectas. b)Lasdosnosoncorrectas. c)Laprimeraescorrectaylasegundano. d)Lasegundaescorrectaylaprimerano. (Masas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) i) Correcto. Ambos compuestos son gaseosos y, por tanto, en las mismas condiciones de presión y temperatura tienen idéntico volumen molar. Como de ambos compuestos se tieneelmismovolumen,habráelmismonúmerodemolesymoléculas. ii)Correcto.Tantoelmetilbutanoocomoeldimetilpropanosonisómerosgaseososconla mismafórmulamolecular,C H .Sideambossetienelamismamasa,elnúmerodemoles, moléculasyelvolumen(c.n.)queocupanseráidéntico. Larespuestacorrectaeslaa. 1.117.Indicacuáldelassiguientesafirmacionessoncorrectasono: i)16gde ocupan,encondicionesnormales,unvolumende22,4L. ii)En32gde hay6,023·10 átomosdeoxígeno. a)Lasdossoncorrectas. b)Lasdosnosoncorrectas. c)Laprimeraescorrectaylasegundano. d)Lasegundaescorrectaylaprimerano. (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) i)Correcto.Elvolumen(c.n.)ocupadopor16gdeCH es: 16gCH 1molCH 22,4LCH =22,4LCH 16gCH 1molCH ii)Incorrecto.Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosen32gdeO es: 32gO 1molO 2molO 6,023·10 á tomosO =1,02·10 á tomosO 32gO 1molO 1molO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 48 Larespuestacorrectaeslac. 1.118. El hierro forma dos cloruros, uno con un 44,20% de Fe y otro con un 34,43%. Determinalafórmulaempíricadeambos. a) y b) y c)FeCly d) y (Masasatómicas:Cl=35,5;Fe=55,9) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) Relacionando ambas cantidades se puede obtener cuántos átomos se combinan con un átomodelqueestáenmenorcantidad: molCl 100–44,20 gCl 1molCl 55,9gFe =2 35,5gCl 1molFe molFe 44,20gFe 100–34,43 gCl 1molCl 55,9gFe molCl =3 34,43gFe 35,5gCl 1molFe molFe Larespuestacorrectaeslab. 1.119.¿Encuáldelossiguientescasoshaymayornúmerodemoléculas? a)9gdeagualíquida b)10gramosdearena(dióxidodesilicio) c)10mLdemetanol(densidad0,79g· ) d)10Ldedióxidodecarbonomedidosa700mmHgy20°C (Datos.Masasatómicas:H=1;O=16;Si=28;C=12.ConstanteR=0,082atm·L· L=6,022·10 ) · ; (O.Q.L.CastillayLeón2008) a)Verdadero.Elnúmerodemoléculascontenidasen9gdeH Oes: 9gH O 1molH O 6,022·1023 molé culasH O =3,0· 18gH O 1molH O moléculas b)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10gdeSiO es: 10gSiO 1molSiO 6,022·1023 molé culasSiO =1,0·10 molé culasSiO 60gSiO 1molSiO c)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10mLdeCH OHes: 10mLCH OH 0,79gCH OH 1molCH OH =0,25molCH OH 1mLCH OH 32gCH OH 0,25molCH OH 6,022·1023 molé culasCH OH =1,5·10 molé culasCH OH 1molCH OH d)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10LdeCO ,medidosa700mmHgy20°C, es: 1atm 700mmHg·10L =0,38molCO n= 0,082atm·L·mol ·K 20+273 K 760mmHg 0,38molCO 6,022·1023 molé culasCO =2,3·10 molé culasCO 1molCO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 49 Larespuestacorrectaeslaa. 1.120.Indicaenquéapartadoshaymayornúmerodeátomos: a)Unmoldenitrógeno b)48gramosdeoxígeno c)89,6Ldehelioencondicionesnormales d)0,5molde (Masaatómica:O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2008) a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen1moldeN es: 1molN 2molN Lá tomosN =2Lá tomosN 1molN 1molN b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen48gdeO es: 48gO 1molO 2molO Lá tomosO =3Lá tomosO 1molO 32gO 1molO c)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosen89,6LdeHe,medidosencondiciones normales,es: 89,6LHe 1molHe Lá tomosHe =4LátomosHe 22,4LHe 1molHe d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeCaCl es: 0,5molCaCl 3molá tomoCayCl Lá tomosCayCl =1,5Lá tomosCayCl 1molCayCl 1molCaCl Larespuestacorrectaeslac. 1.121.Sienlacombustióndecarbonoconoxígenoseproducedióxidodecarbono,porcada 0,5molesdecarbonoconsumido: a)Senecesita1moldeoxígenomoleculardiatómico b)Seproduce1moldedióxidodecarbono c)Senecesitan0,5molesdeoxígenomoleculardiatómico d)Seproducen0,25molesdedióxidodecarbono (O.Q.L.CastillayLeón2008) LafórmuladeldióxidodecarbonoesCO ,portantorelacionandoCconO setiene: 0,5molC 1molO =0,5mol 1molC Larespuestacorrectaeslac. 1.122. El magnesio reacciona con el oxígeno molecular diatómico dando monóxido de magnesio.Sisetienen0,5molesdeMg,¿cuántooxígenomolecularsenecesita? a)1moldeoxígenomoleculardiatómico b)16gdeoxígeno c)8gdeoxígeno d)0,5molesdeoxígenomoleculardiatómico (Masaatómica:O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2008) LafórmuladelmonóxidodemagnesioesMgO,portantorelacionandoMgconO setiene: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 0,5molMg 1molO 1molO 32gO =8g 1molMg 2molO 1molO 50 Larespuestacorrectaeslac. 1.123.Indicalaafirmaciónqueteparececorrecta: a) La estequiometría es la parte de la Química que hace referencia a las diferencias de volumendelosgasesrealesfrentealosgasesideales. b)Lasreaccionesquímicastranscurrensiempremolamol. c)100gdeunreactivoAsiemprereaccionancon100gdeunreactivoB,paraformar200g deunproductoC. d)Elrendimientoenunareacciónquímicaestácomprendidoentre0%y100%. (O.Q.L.CastillayLeón2008) a) Falso. La estequiometría es la parte de la Química que estudia la medida de las cantidadesdesustanciasqueintervienenenunareacciónquímica. b) Falso. La estequiometría en una reacción química puede ser cualquiera, no tiene necesariamentequesermolamol. c) Falso. De acuerdo con la ley de conservación de la masa, eso sería cierto si la estequiometríadelareacciónquímicafueramolamol. d)Verdadero.Existenmultituddefactoresenunareacciónquímicaresponsablesdeque elrendimientodelamismapuedatenercualquiervalor. Larespuestacorrectaeslad. 1.124.Cuandosedicequeelamoníacoestáconstituidopor82,35gdenitrógenoy17,65gde hidrógenoseestácomprobando: a)Laleydeconservacióndelaenergía. b)Laleydeconservacióndelamateria. c)Laleydelasproporcionesmúltiples. d)Laleydelasproporcionesdefinidas. (O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010) De acuerdo con la ley de las proporciones definidas, cuando dos o más elementos se combinan para formar un determinado compuesto lo hacen en una relación de peso definida.EnelcasodelNH : 17,65gH 1molH 14,0gN 3molH = 82,35gN 1,0gH 1molN 1molN Larespuestacorrectaeslad. 1.125. ¿Qué cantidad de magnesio se tiene que combinar con 10 g de cloro para formar el compuesto ? a)10g b)3,4g c)5g d)6,8g (Masasatómicas:Cl=35,5;Mg=24,3) (O.Q.L.CastillayLeón2008) Relacionandolamasadecloroconlademagnesio: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 10gCl 51 1molCl 1molMg 24,3gMg =3,4gMg 35,5gCl 2molCl 1molMg Larespuestacorrectaeslab. 1.126.Enungramodeunóxidodeciertoelementometálicodemasaatómica54,93hay0,63 gdedichoelemento.¿Cuálserálafórmuladedichoóxido? a)XO b) c) d) (Masaatómica:O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2008) Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestraes: 1góxidometálico−0,63gX=0,37goxígeno Relacionandoamboselementos: 0,37gO 1molO 54,93gX 2molO = fó rmulaempı́rica: 1molX 0,63gX 16gO 1molX Larespuestacorrectaeslac. 1.127.¿Cuáleslafórmuladelhidrógenocarbonatodealuminio? a) b) c) d) (O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011) Setratadeunasalácidadelácidocarbónico, . Larespuestacorrectaeslac. 1.128. Dadas las siguientes cantidades de , ¿en cuál de ellas existen únicamente 14 átomos? a)En58gde b)Enunmolde encondicionesnormales c)En22,4Lde encondicionesnormales d)En9,63·10 gde (O.Q.L.LaRioja2008) a‐b‐c)Falso.Lastrescantidadescorrespondenaunmoldesustancia,yporellocontienen L,unnúmerodeAvogadro,6,022·10 moléculasdeC H . d)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosenesamuestraes: 9,63·10 gC H 14á tomos 1molC H Lmolé culasC H 1molé culaC H 58gC H 1molC H Larespuestacorrectaeslad. =14átomos ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 52 1.129.¿CuáldelassiguientesproposicionesesCORRECTA? a) :nitritodehierro(III) b) :hipocloritodecobre(II) c) :carbonatopotásico d) :sulfatodealuminio (O.Q.L.LaRioja2008) a)Incorrecto.Fe NO esnitratodehierro(III). b)Correcto.Cu ClO eshipocloritodecobre(II). c) Incorrecto. KCO es una fórmula incorrecta que no puede corresponder a ninguna sustancia. d)Incorrecto.Al SO essulfitodealuminio. Larespuestacorrectaeslab. 1.130. Dos compuestos formados por el mismo número de átomos de carbono, hidrógeno y oxígenotendrántambiénencomún: a)Elnúmerodemoléculaspresentesenlamismamasa. b)Losenlacesqueseformanentredichosátomos. c)Laentalpíadecombustión. d)Lareactividad. (O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009) a) Verdadero. Si ambos compuestos están formados por los mismos átomos, tienen la mismafórmulamoleculary,portanto,lamismamasamolar.Porestemotivo,aunamisma masa de sustancia le corresponde el mismo número de moles de sustancia y con ello de moléculas. b) Falso. Aunque los átomos y su número sea el mismo, éstos pueden estar unidos de formadiferente. c‐d)Falso.Siloscompuestossondiferentessusentalpíasdecombustiónysusreacciones tambiénloserán. Larespuestacorrectaeslaa. 1.131.Sabiendoqueelporcentajedeaguadecristalizaciónenlasal ¿cuáleselvalordex? a)2 b)3 c)4 d)5 e)6 (Masasatómicas:O=16;Cl=35,5;Co=58,9) ·x es45,45%, (O.Q.N.Ávila2009) LarelaciónmolarentreH OyCoCl es: 45,45gH O 1molH O 129,9CoCl molH O =6 100 45,45 gCoCl 18gH O 1molCoCl molCoCl Larespuestacorrectaeslae. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 53 1.132.Señalelaproposicióncorrecta: a)Lamasaengramosdeunátomodelisótopo12delcarbonoes12/6,023·10 . b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L. c)Losgasesidealessecaracterizanporquesuvolumennocambiaconlatemperatura. d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L. (O.Q.L.Murcia2009) a)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol: 1molC 12g 12gC = 1molC 6,023·10 á tomosC 6,023·10 á tomoC b‐d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondiciones normalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C. c) Falso. Los gases ideales se comportan como ideales a presiones bajas y temperaturas altas. Larespuestacorrectaeslaa. (SimilarenparteaBarcelona2001yMadrid2004y2007). 1.133.¿CuáleselporcentajeenmasadeloxígenoenelMgO? a)20% b)40% c)50% d)60% (Masasatómicas:O=16;Mg=24,3) (O.Q.L.Murcia2009) ElporcentajeenmasadeOes: 1molO 16gO 1molMgO 100=40%O 1molMgO 1molO 40,3gMgO Larespuestacorrectaeslab. 1.134. Determina la fórmula de un aldehído que por oxidación produce un ácido monocarboxílicoquecontiene58,82%decarbonoy31,37%deoxígeno: a) − − −CO− b)CHO− − − −CHO c) − − − −CHO d) − − −CHO (Masasatómicas:C=12;H=1;N=14) (O.Q.L.Madrid2009) Lasustanciaasedescartayaquesetratadeunacetonaqueporoxidaciónnodaunácido monocarboxílico. Lasustanciabsedescartayaquesetratadeundialdehídoqueporoxidacióndaunácido dicarboxílico. Loscompuestoscydsísonaldehídosylosácidosmonocarboxílicosqueseobtienenpor oxidaciónsonCH − CH −COOHyCH − CH −COOH,respectivamente.Elporcentajede Cenestoses: 5molC 12gC 1molc 100=58,82%C 1molc 1molC 102gc ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 54 4molC 12gC 1mold 100=54,55%C 1mold 1molC 88gd Larespuestacorrectaeslac. 1.135.Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales,lacantidadfatalparauna personaesaproximadamente1mgdecianurodepotasio,KCN.¿Quédosisdelascuatroquese mencionan,puedecausarundesenlacefatalporenvenenamientoaunapersona? a)0,001mmoles b)125microgramos c)2·10 moles d)0,125microgramos (Datos:C=12;N=14;K=39,1) (O.Q.L.Madrid2009) Expresandotodaslascantidadesenlasmismasunidades: a)Falso. 0,001mmolKCN 65,1mgKCN =0,0651mgKCN 1mmolKCN b)Falso. 125μgKCN 1mgKCN =0,125mgKCN 10 μgKCN c)Verdadero. 2·10 molKCN 65,1gKCN 10 mgKCN =1,302mgKCN 1molKCN 1gKCN d)Falso. 0,125μgKCN 1mgKCN =1,25·10 mgKCN 10 μgKCN Larespuestacorrectaeslac. 1.136. Las fórmulas correctas del permanganato de potasio, borato sódico e hidrógenoarsenitosódicoson,respectivamente: a) b) c) d) (O.Q.L.Madrid2009) Lasfórmulasdeloscompuestospropuestosson: permanganatodepotasio boratodesodio hidrógenoarsenitodesodio Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 55 1.137.Elnitrógenotienedemasaiguala14,0.Determinacuántasmoléculasexistenen7gde nitrógenomolecular. a)1,505·10 b)3,011·10 c)6,022·10 d)0,860·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.CastillayLeón2009) ElnúmerodemoléculasdeN queintegranunamuestrade7gdeN es: 7gN2 1molN2 6,022·10 molé culasN2 =1,505· 28gN2 1molN2 moléculasN2 Larespuestacorrectaeslaa. 1.138.¿Quécontienemásátomosdeoxígeno? a)0,5mol b)23g· c)1Ldegasozono, ,medidoa700mmHgy25°C d)El quehayen1Ldedisolución0,1M (Datos.Masas:H=1;O=16;N=14,Mn=55;constanteR=0,082atm·L· deAvogadro,L=6,022·10 ) · ;constante (O.Q.L.CastillayLeón2009) a)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen0,5molH2 Oes: a)Falso.0,5molH2 O 1molO 6,022·10 á tomosO =3,011·10 á tomosO 1molH2 O 1molO b)Verdadero.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen23gNO es: 23gNO2 1molNO2 2molO 6,022·10 á tomosO =6,022· 46gNO2 1molNO2 1molO átomosO c) Falso. El número de átomos de O contenidos en 1 L O medido a 700 mmHg y 25°C, considerandocomportamientoideales: n= 1atm =0,038molO3 25+273 K 760mmHg 700mmHg·1L 0,082atm·L·mol ·K 0,038molO3 3molO 6,022·10 á tomosO =6,81·10 á tomosO 1molO3 1molO d)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen1LdedisolucióndeKMnO4 0,1Mes: 1LKMnO4 0,1M 0,1molKMnO4 0,1molKMnO4 =0,1molKMnO4 1LKMnO4 0,1M 6,022·10 á tomosO 4molO =2,4·10 á tomosO 1molKMnO4 1molO Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 56 1.139. El dióxido de carbono, , posee, independientemente de su procedencia, 27,3 g de carbonopor72,7gdeoxígeno,loqueconstituyeunapruebadelaleyde: a)Laconservacióndelaenergía b)Lasproporcionesdefinidas c)Laconservacióndelamateria d)Lasproporcionesmúltiples (O.Q.L.CastillayLeón2009) LaleydelasproporcionesdefinidasoconstantesdeProustdiceque: “Cuandodosomáselementossecombinanparaformarundeterminadocompuestolo hacenenunaproporcióndepesodefinida”. Larespuestacorrectaeslab. 1.140.IndicarcuáldelassiguientesfórmulasNOcorrespondeconelnombre: a) :cloratopotásico b) :sulfitodeplata c) :nitritodecalcio d) :carbonatosódico (O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011) a)Incorrecto.KClO espercloratodepotasio. b)Correcto.Ag SO essulfitodeplata. c)Correcto.Ca NO esnitritodecalcio. d)Correcto.Na CO escarbonatodesodio. Larespuestacorrectaeslaa. 1.141. El análisis de un líquido volátil es 54,5% de carbono; 9,1% de hidrógeno y 36,4% de oxígeno.¿Cuálserásufórmulaempírica? a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadcon elrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla: 54,5gC 1molC =4,54molC 12gC 9,1gH 1molH =9,1molH 1gH 36,4gO 1molO =2,28molO 16gO Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees Larespuestacorrectaeslab. 4,54molC 2molC = 2,28molO 1molO 4molH 9,1molH = 2,28molO 1molO . ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 57 1.142.Elóxidodetitanio(IV)secalientaencorrientedehidrógenoperdiendoalgodeoxígeno. Sidespuésdecalentar1,598gde elpesodeoxígenosereduceen0,16g.¿Cuáleslafórmula delproductofinal? a) b) c)TiO d) (Masasatómicas:Ti=47,9;O=16) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) Lacantidaddecadaunodeloselementoscontenidaenlamuestraes: 1,598gTiO2 1molTiO2 1molTi =0,0195molTi 81,9gTiO2 1molTiO2 1,598gTiO2 1molTiO2 2molO 16gO =0,624gO 81,9gTiO2 1molTiO2 1molO LacantidaddeoxígenoquecontienelamuestradespuésdelareducciónconH2es: 0,624gO(inicial)−0,16gO(pérdidos)=0,464gO(final) Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadcon elrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla: 0,464gO 1molO 3molO = fórmula:Ti2 O3 2molTi 0,0195molTi 16gO Larespuestacorrectaeslab. 1.143.Decirsisonciertasofalsaslassiguientesafirmaciones: a)Union‐3pesamásqueelátomodelqueprocede. b)Lamasadeunmolde eslamasadeunamoléculadeagua. c)EnunmoldeNaClhay6,02·10 átomos. a)a‐falsa,b‐falsa,c‐falsa b)a‐verdadera,b‐falsa,c‐verdadera c)a‐verdadera,b‐falsa,c‐falsa d)a‐falsa,b‐falsa,c‐verdadera (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) a) Falso. El aumento de masa que sufre un átomo al convertirse en un anión es despreciable,yaquelamasadeunelectrónes1837vecesmenorquedeunprotón. b)Falso.LamasadeunmoldeH Oes6,022·10 vecessuperioraladeunamoléculade agua. c)Falso.EnunmoldeNaClhay6,022·10 unidadesfórmulaNaClperocomocadaunade ellas contiene dos iones el número de partículas que contiene un mol es el doble del númerodeAvogadro. Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1.144.Dadaslassiguientesespecies: i)aguadestilada ii)diamante Indicarlasquesonsustanciaspurasynomezclas. a)aguadestilada,gasolina b)aguadestilada,vino c)diamante,vino d)diamante,aguadestilada iii)gasolina 58 iv)vino (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) i)ElaguadestiladaesuncompuestoformadopormoléculasdeH O. ii)Eldiamanteesunadelasformasalotrópicasdelelementocarbono,C. iii) La gasolina es una mezcla formada principalmente por hidrocarburos que se obtiene porelfraccionamientodelpetróleo. iv)Elvinoesunamezclahidroetanólicaqueseobtieneporlafermentacióndelosazúcares delauva. Larespuestacorrectaeslad. 1.145.Lapenicilinaesunantibióticoquecontieneun9,58%enmasadeazufre.¿Cuálpuede serlamasamolardelapenicilina? a)256g· b)334g· c)390g· d)743g· (O.Q.L.C.Valenciana2009) Suponiendo que la penicilina (Pen) contiene 1 mol de S por mol de sustancia, se puede plantearque: 9,58gS 1molS 32gS 1molPen = M=334g· 100gPen molPen 1molS MgPen Larespuestacorrectaeslab. 1.146.¿Cuántosneutroneshayenunmolde 238 92U? a)1,6·10 b)1,43·10 c)5,5·10 d)8,8·10 e)2,0·10 (Dato. =6,022·10 ) (O.Q.N.Sevilla2010) Elnúmerodeneutronesquehayenunnúcleodelaespeciedadaes, 238–92 =146. Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodeneutronesenunmoles: 1mol 238 92U 6,023·1023 á tomos 238 92U 146neutrones =8,8·1025 neutrones 238 1á tomo 238 U 1mol 92U 92 Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 59 1.147.Elcarbonosecombinaconeloxígenoparaformar enlaproporciónenmasa3:8y, portanto: a)12gdecarbonoreaccionancon48gdeoxígeno. b)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán39gde . c)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán33gde . d)Eloxígenoesungasynosepuedepesar. (O.Q.L.Murcia2010) a)Falso. 48gO 4gO = 12gC 1gC 8gO 3gC Lascantidadesdadasnocumplenlarelaciónmásica. b)Falso. 30gO 10gO 8gO = > 3gC 3gC 9gC LarelaciónmásicadeterminaquesobraOyqueelCeselreactivolimitante,loqueimpide queseformen39gdeCO2 yquenosobrenada. c)Verdadero.LamasadeCO2 queseformaes: 9gC 3+8 gCO2 =33gCO2 3gC d)Falso.Lapropuestaesabsurda. Larespuestacorrectaeslac. 1.148.¿Cuántasmoléculashayen3Ldemetanomedidosencondicionesnormales? a)7,46 b)8,07·10 c)4,49·10 e)1,81·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Baleares2010) Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculases: 3L 1mol 6,022·10 molé culas =8,07· 1mol 22,4L moléculas Larespuestacorrectaeslab. 1.149.Enunrecipienteexisteuncompuestopuro.Realizadounanálisisseencuentra1,80moles decarbono;2,892·10 átomosdehidrógenoy9,6gdeoxígeno.Elcompuestoes: a) b) c) d) (Datos.Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;L=6,022·10 ) (O.Q.L.Asturias2010) Elnúmerodemolesdeátomosdehidrógenoes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2,89·1024 á tomosH 1molH 6,022·1023 á tomosH 60 =4,80molH Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadcon elrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla: 1,80molC 4,80molH 9,6gO 1molO =0,60molO 16gO Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees molC 1,80molC =3 molO 0,60molO molH 4,80molH =8 molO 0,60molO . Larespuestacorrectaeslab. 1.150. Considera muestras de 1 g de las siguientes sustancias, ¿cuál de ellas contiene el mayornúmerodemoléculas? a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;Cl=35,5;F=19;S=32) (O.Q.L.LaRioja2010) Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,y como de todas las sustancias existe la misma masa, el mayor número de moles correspondealasustanciaconmenormasamolar: sustancia CHCl CS COCl M/g·mol 119,5 76 99 64 Larespuestacorrectaeslad. (SimilaralacuestiónpropuestaenNavacerrada1996). 1.151.LafórmulaHBrOcorrespondea: a)Hidróxidodebromo b)Bromurodehidrógeno c)Ácidohipobromoso d)Nosecorrespondeaningúncompuestoconocidohastalafecha. (O.Q.L.LaRioja2010)(O.Q.L.LaRioja2011) Setratadeunoxoácido,elácidohipobromoso. Larespuestacorrectaeslac. 1.152.IndicacuáldelassiguientesfórmulasNOcorrespondeconelnombre: a) :sulfatodelitio b) :percloratodeamonio c) :nitritodeplata d) :carbonatopotásico (O.Q.L.LaRioja2010) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 61 a)Correcto.Li SO essulfatodelitio. b)Correcto.NH ClO espercloratodeamonio. c)Incorrecto.AgNO noesnitritodeplata. d)Correcto.K CO escarbonatodepotasio. Larespuestacorrectaeslac. 1.153.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera? a)Unmoldecualquiercompuestoocupaunvolumende22,4L. b)ElnúmerodeAvogadroindicaelnúmerodeátomosquehayenunamolécula. c)Elnúmerodeelectronesdeunátomodependedelvalordelamasaatómica. d)Elnúmerodeelectronesdeunátomoeselvalordelnúmeroatómico. (O.Q.L.CastillayLeón2010) a)Falso.Laafirmaciónessoloparagasesencondicionesnormales. b) Falso. El número de Avogadro indica el número de partículas que integran un mol de sustancia. c)Falso.Lapropuestaesabsurda. d)Verdadero.Seríamáscorrectodecirqueelnúmerodeelectronesdeunátomocoincide conelvalordelnúmeroatómicodeunátomoneutro. Larespuestacorrectaeslad. 1.154.Paraunmismocompuesto,¿cuáldelassiguientesproposicionesescierta? a)Todaslasmuestrasdelcompuestotienenlamismacomposición. b)Sucomposicióndependedelmétododepreparación. c)Elcompuestopuedetenercomposiciónnovariable. d)Lacomposicióndelcompuestodependedelestadofísico. (O.Q.L.CastillayLeón2010) a) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, un compuestosecaracterizaportenerunacomposiciónquímicafija. b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas. Larespuestacorrectaeslaa. 1.155.Si3,6gdecarbonosecombinancon0,8gdehidrógenoparaformaruncompuesto,la fórmulamoleculardeésteserá: a) b) c) d)Parahallarlaharíafaltaelpesomoleculardelcompuesto. (O.Q.L.CastillayLeón2010) Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes: 0,8gH 12gC 1molH 8molH = fó rmulaempı́rica:C3 H8 3molC 3,6gC 1molC 1gH Habitualmente, para determinar la fórmula molecular se necesita el peso molecular del compuesto.Enestecaso,setratadeunhidrocarburosaturado,C H ,cuyafórmulano puedesimplificarse,portantocoincidenlasfórmulasempíricaymolecular. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 62 Larespuestacorrectaeslaa. 1.156.Sielcompuesto contieneel56,34%decloro,¿cuálserálamasaatómicadeM? a)54,94g b)43,66g c)71,83g d)112,68 (Masaatómica:Cl=35,45) (O.Q.L.CastillayLeón2010) ApartirdelaestequiometríadelMCl sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM: 100gMCl 2molCl 35,45gCl 1molMCl =56,34gCl x+2·35,45 gMCl 1molMCl 1molCl Seobtiene,x=54,94g· . Larespuestacorrectaeslaa. 1.157. El flúor ( ) y el cloro ( ) son dos elementos del grupo de los halógenos, gases en condiciones normales, con números atómicos 9 y 17, respectivamente. Elija la única afirmacióncorrecta: a)Tendrándistintonúmerodeelectronesenlacapadevalencia. b)Enlasmoléculasdiatómicaslosdosátomosestánunidosporenlaceiónico. c)Elnúmerodeátomosenunmolde seráelmismoqueenunmolde . d)Lamasamoleculardeunmoldeflúorserálamismaqueladeunmoldecloro. (O.Q.L.CastillayLeón2010) a) Falso. Los elementos de un grupo tienen idéntica estructura electrónica externa, para loshalógenosesns np porloquetienen7electronesdevalencia. b)Falso.Lasmoléculasformadasporunúnicoelementopresentanenlacecovalente. c)Verdadero.Altratarsedemoléculasdiatómicas,ambasposeendosmolesdeátomos. d)Falso.Lapropuestaesabsurda. Larespuestacorrectaeslac. 1.158. Una muestra de sulfato de hierro (II) hidratada, ·x , de masa 4,5 g se calientahastaeliminartodoelaguaquedandounresiduosecode2,46g.¿Cuálseráelvalor dex? a)5 b)6 c)7 d)8 (Masasatómicas:Fe=55,85;O=16;S=32,01;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2010) LarelaciónmolarentreH OyFeSO es: mol 4,5 2,46 gH O 1molH O 151,86FeSO =7 2,46gFeSO 18gH O 1molFeSO mol Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 63 1.159.Queelpesoequivalentedelcalcioes20,significaque: a)Losátomosdecalciopesan20g. b)20gdecalciosecombinancon1gdehidrógeno. c)Unátomodecalciopesa20vecesmásqueunodehidrógeno. d)20gdehidrógenosecombinancon1gdecalcio. (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) ElconceptodepesoequivalenteemanadelaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichter quediceque: “las masas de elementos diferentes que se combinan con una misma masa de otro elemento dado, son las masas relativas de aquellos elementos cuando se combinan entresíobienmúltiplososubmúltiplosdeéstos”. Por tanto, si el peso equivalente de calcio es 20 g, quiere decir que 1 g de hidrógeno se combinacon20gdecalcio. Larespuestacorrectaeslab. 1.160. Una muestra de 100 mg de un compuesto constituido solamente por C, H y O dio, al analizarlaporcombustión,149y45,5mgde y ,respectivamente.Lafórmulaempírica deestecompuestocorrespondea: a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) ElnúmerodemmolesdeátomosdecadaelementoenlamuestradecompuestoX: 149mgCO2 1mmolCO2 1mmolC =3,39mmolC 44mgCO2 1mmolCO2 45,5mgH2 O 1mmolH2 O 2mmolH =5,06mmolH 18mgH2 O 1mmolH2 O Eloxígenocontenidoenlamuestrasecalculapordiferencia: 12mgC 1mmolC 5,06mmolH 149mgX 3,39mmolC 103,3mgO 1mmolO =6,46mmolO 16mgO 1mgH =103,3mgO 1mmolH Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadcon elrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla: 5,06molH 3molH = 3,39molC 2molC molO 6,46molO =2 molC 3,39molC fó rmulaempı́rica: Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 64 1.161.Cuandounamuestrademagnesioquepesa1,58gardeenoxígeno,seforman2,62gde óxidodemagnesio.Lacomposicióncentesimaldeésteserá: a)1,58%demagnesioy2,62%deoxígeno. b)60,3%demagnesioy39,7%deoxígeno. c)77,9%demagnesioy22,1%deoxígeno. d)1,58%demagnesioy1,04%deoxígeno. (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) Lacomposicióncentesimaldelóxidodemagnesioes: 1,58gMg 100=60,3%Mg 2,62góxido 2,62gó xido 1,58gMg gO 100=39,7%O 2,62gó xido Larespuestacorrectaeslab. 1.162.Elbromurodepotasiotieneunacomposicióncentesimalde67,2%debromoy32,8%de potasio.Sisepreparauanreacciónentre18,3gdebromoy12,8gdepotasio,quécantidadde potasioquedarásinreaccionar: a)Ninguna b)12,8g c)3,9g d)13,7g (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) Relacionandobromoypotasio: 18,3gBr 32,8gK =8,9gK 67,2gBr 12,8gK inicial −8,9gK reaccionado =3,9gK exceso Larespuestacorrectaeslac. 1.163.¿Cuántosmolesdeazufrehayenunamuestraquecontiene7,652·10 átomosdeS? a)0,0238mol b)0,127mol c)0,349mol d)0,045mol (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) Elnúmerodemolesdeátomosdelamuestraes: 7,65·1022 á tomosS 1molS 6,022·1023 á tomosS Larespuestacorrectaeslab. =0,127molS ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 65 1.164.Paralareacciónsiguiente: 3Fe(s)+2 (g) (s) ¿Cuántasmoléculasde (g)sonnecesariasparareaccionarcon27,9molesdeFe(s)? a)5,5986·10 b)1,1197·10 c)3,3592·10 d)2,5224·10 e)1,6596·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.C.Valenciana2010) RelacionandomolesdeFeconO2 : 27,9molFe 2molO2 6,022·1023 molé culasO2 =1,12·1025 moléculasO2 3molFe 1molO2 Larespuestacorrectaeslab. 1.165.¿Cuántosmolesdeionesentotalseproducencuandosedisuelvenagua0,1molesde ? a)0,14 b)1,4 c)0,5 d)0,1 e)0,12 (O.Q.L.C.Valenciana2010) LaecuaciónquímicacorrerspondienteadisociacióniónicadelFe SO Fe SO es: (aq)2Fe (aq)+3SO (aq) 0,1molFe SO 5moliones 1molFe SO =0,5moliones Larespuestacorrectaeslac. 1.164.Alquemarcompletamente13,0gdeunhidrocarburoseforman9,0gdeagua.¿Cuáles lafórmuladelhidrocaburo? a) b) c) d) (Masas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.C.Valenciana2010) Elhidrógenocontenidoenelhidrocarburosetransformaenagua: 9,0gH2 O 1molH2 O 2molH =1,0molH 18gH2 O 1molH2 O Elcarbonocontenidoenelhidrocarburosecalculapordiferencia: 13,0ghidrocarburo 1,0molH 1gH =12,0gC 1molH ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 12,0gC 66 1molC =1,0molC 12gC Relacionando los moles de ambos elementos se obtiene la fórmula empírica del hidrocarburo: 1molC fó rmulaempı́rica:CHfó rmulamolecular:C2 H2 1molH Larespuestacorrectaeslab. 1.165. Un compuesto contiene un 85,7% en masa de carbono y un 14,3% en masa de hidrógeno.0,72gdelmismoenestadogaseosoa110°Cy0,967atmocupanunvolumende 0,559L.¿Cuálessufórmulamolecular? a) b) c) d) e) (Dato.R=0,082atm·L· · ) (O.Q.N.Valencia2011) Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadas condicionesdepyTvienedadaporlaexpresión: M= mRT pV M= 0,72g 0,082atm·L·mol ·K 110+273 K =41,8g·mol 0,967atm·0,559L Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes: 14,3gH 12gC 1molH 2molH = fó rmulaempı́rica: CH2 85,7gC 1molC 1gH 1molC A partir de la masa molar obtenida y la fórmula empírica se obtiene que la fórmula moleculares: n= 41,8g·mol 14g·mol =3fó rmulamolecular:C3 H6 Larespuestacorrectaeslac. 1.166.En30gdeunóxido hay4,0gdeoxígeno.Silamasaatómicadeloxígenoes16,00 u,lamasaatómicadelmetalexpresadaenues: a)32 b)122 c)208 d)240 (O.Q.L.Asturias2011) ApartirdelaestequiometríadelMO sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM: 30 1molM 4,0 gM 1molM 16gO = x=208u·átomo xgM 1molO 2molO 4,0gO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 67 Larespuestacorrectaeslac. 1.167.Enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,600mLdeclorogassemezclan con200mLdevapordeyodoreaccionandocompletamenteoriginándose400mLdenuevo gassinvariarnilapresiónnilatemperatura.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas? a)ICl b) c) d) (O.Q.L.Asturias2011) RelacionandolosvolúmenesdeambosgasesyteniendoencuentalaleydeAvogadro: 600mLCl 1molCl 2molCl 22,4LI 1molI molCl =3 fó rmula:ICl3 molI 200mLI 22,4LCl 1molCl 1molI 2molI Larespuestacorrectaeslad. 1.168.Unmol: a)eslamasade6,023·10 3átomosdehidrógeno. b)deátomosdehidrógenotieneunamasade1uma. c)dehormigasson6,023·10 hormigas(silashubiera). d)deoxígenogaseosotieneunamasade16g. (O.Q.L.Murcia2011) a)Falso.Elmolindicaelnúmerodepartículasrelacionadoconunadeterminadamasa. b)Falso.Esenúmerodeátomosdehidrógenotieneunamasade1g. c) Verdadero. Un mol corresponde a un número de Avogadro de partículas. No es la unidadapropiadaparacontaralgoquenoseanpartículas. d)Falso.EloxígenogaseosotienenporfórmulaO ysumasamolares32g. Larespuestacorrectaeslac. 1.169.Elcobrepuedeobtenersedelasmenasdelossiguientesminerales.Señalecuáldeellos tieneelmayorcontenidoencobre: a)Calcopirita, b)Cobelita,CuS c)Calcosina, d)Cuprita, (Masasatómicas:Cu=63,5;Fe=55,8;S=32;O=16) (O.Q.L.Murcia2011) a)Falso. CuFeS b)Falso. CuS 1molCu 63,5gCu 1molCuS 100=66,5%Cu 1molCuS 1molCu 95,5gCuS c)Falso. Cu S d) 1molCu 63,5gCu 1molCuFeS 100=34,6%Cu 1molCuFeS 1molCu 183,3gCuFeS 2molCu 63,5gCu 1molCu S 100=79,9%Cu 1molCu S 1molCu 159,0gCu S . Cu O 2molCu 63,5gCu 1molCu O 100=88,8%Cu 1molCu O 1molCu 143,0gCu O ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 68 Larespuestacorrectaeslad. 1.170.Lacombustióndelpropanoloriginaeldióxidodecarbonosegún: a)C3 H7 OH+2,5 3 +4 b)C3 H7 OH+4,5 3 +4 c)3 +4 C3 H7 OH+4,5 d)C3 H7 OH+2 +5 (O.Q.L.Murcia2011) LacombustióndeloshibrocarburosysusderivadosoxigenadosproduceCO (g)yH O(l). Enelcasodelpropanol,C3 H7 OH,laecuaciónajustadacorrespondienteasucombustiónes: 9 C3 H7 OH(l)+ O2 (g)3CO2 (g)+4H2 O(l) 2 Larespuestacorrectaeslab. 1.171. Cuando se hace arder un trozo de 50 g de carbón y teniendo en cuenta la ley de conservacióndelamasa,sepuededecirquelosproductosdelacombustión: a)Pesaránmásde50g b)Pesaránmenosde50g c)Pesaránexactamente50g,puestoquelamasanisecreanisedestruye d)Nopesaránnada,porqueseconviertenengases (O.Q.L.Murcia2011) Laecuaciónajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón(supuestopuro)es: C(s)+O2 (g)CO2 (g) De acuerdo con la misma, si se parte de 50 g de C, los productos pesarán más de esa cantidadyaquehayquetenerencuentalamasadeO2 consumida. Larespuestacorrectaeslaa. 1.172.Unamuestracristalizadadeclorurodemanganeso(II)hidratado, ·x ,yque pesa4,50gsecalientahastaeliminartotalmenteelaguaquedandounresiduopulverulento secoquepesa2,86g.¿Cuálseráelvalordex? a)2 b)4 c)6 d)8 (Masasatómicas:Mn=54,9;Cl=35,5;O=16;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2011) LarelaciónmolarentreH OyMnCl es: molH2 O 4,5 2,86 gH2 O 1molH2 O 125,9MnCl2 =4 2,86gMnCl2 18gH2 O 1molMnCl2 molMnCl2 Larespuestacorrectaeslab. (SimilaralpropuestoenCastillayLeón2010). ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 69 1.173.LamasaatómicadeunátomoMes40ylamasamoleculardesucloruroes111g/mol. ConestosdatossepuedededucirquelafórmulamásprobabledelóxidodeMes: a) b)MO c) d) (O.Q.L.CastillayLeón2011) Lafórmuladelclorurometálico,MCl ,es: molCl 111 40 gCl 1molCl =2 35,5gCl molM 1molM Dela fórmulasededuce queelnúmerodeoxidacióndelelemento Mes+2,portanto,la fórmulamásprobabledelóxidodebeserMO. Larespuestacorrectaeslab. 1.174. Se calentó en atmósfera de oxígeno una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultantetieneunamasade2,949g,porloquesufórmulaempíricaes: a) b)UO c) d) (Masasatómicas:U=238;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2011) Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes: 2,949góxido−2,500guranio=0,449goxígeno Lafórmulamássencilladelóxidoes: 0,449gO 1molO 238U 8molO = fó rmula: 2,500gU 16gO 1molU 3molU Larespuestacorrectaeslad. (SimilaralpropuestoenCastillayLeón2008). 1.175. Determinar qué cantidad de las siguientes sustancias contiene mayor número de átomos: a)0,5molde b)14gramosdenitrógenomolecular c)67,2Ldegashelioencondicionesnormalesdepresiónytemperatura b)22,4gramosdeoxígenomolecular (Masaatómica:N=14;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2011) a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeSO2 es: 0,5molSO2 3molá tomos Lá tomosSyO =1,5Lá tomosSyO 1molSO2 1molá tomos b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen14gdeN2 es: 14gN2 1molN2 2molN Lá tomosN =Lá tomosN 28gN2 1molN2 1molN ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 70 c)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosen67,2LdeHe,medidosencondiciones normales,es: 67,2LHe 1molHe Lá tomosHe =3LátomosHe 22,4LHe 1molHe d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen22,4gdeO2 es: 22,4gO2 1molO2 2molO Lá tomosO =1,4Lá tomosO 32gO2 1molO2 1molO Larespuestacorrectaeslac. (SimilaralpropuestoenCastillayLeón2008). 1.176.¿Cuántasmoléculasdeozonohayen3,20gdeO3 ? a)4,0·10 b)6,0·10 c)1,2·10 d)6,0·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade3,20gdeO3 es: 1molO3 6,022·1023 molé culasO3 3,20gO3 =4,0·1022 moléculasO3 48gO3 1molO3 Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 71 2.GASES 2.1.Losgasesidealesson: a)Gasesquenocontaminan. b)Gasescuyasmoléculassonapolares. c)Gasesquecumplenlaecuacióndeestadodelosgasesideales. d)Gasesnobles. (O.Q.L.Murcia1996) Los gases tienen comportamiento ideal a presiones bajas y temperaturas altas que es cuandocumplenlaecuacióndeestado. Larespuestacorrectaeslac. 2.2. A las mismas condiciones de presión y temperatura, la relación entre la densidad del oxígenoyladelhidrógenoes: a)16 b)11/6 c)8 d)1/8 (O.Q.L.Murcia1996) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT RelacionandolasdensidadesdelO yH : ρ ρ pM ρ = RT pM ρ RT = M M ρ ρ = 32 =16 2 Larespuestacorrectaeslaa. 2.3.Aciertapresión( ),unrecipientede10Lcontienenitrógenoa273K.Silatemperatura asciendea546Klanuevapresión( )será: a) = /10 b) =2 c) = /2 d) =10 (O.Q.L.Murcia1996) DeacuerdoconlaleydeCharles: p1 p2 = T1 T2 Sustituyendo: p1 T1 273 1 = = p2 =2p1 546 2 p2 T2 Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 72 2.4.Con12Ldehidrógenoy5Ldeoxígeno,¿cuántoslitrosdevapordeaguasepuedenobtener? Todoslosgasesseencuentranmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura. a)12 b)17 c)10 d)5 (O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Murcia2000) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH yO es: 2H (g)+O (g)2H O(g) De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación de volúmenesdelareacciónes2LdeH con1LdeO producen2LdeH O. Larelaciónvolumétricaymolares: V V = 12 =2,4 5 Comolarelaciónmolares>2,indicaqueel eselreactivolimitantequeseconsume completamenteydeterminalacantidaddeH Oqueseforma: 5LO 2LH O =10L 1LO Larespuestacorrectaeslac. 2.5.Calculelaconcentracióndeaguaenlafasegasa25°C,silapresióndevapordeaguaa estatemperaturaes3,17kPa. a)0,0313M b)0,00128M c)0,0884M d)55,4M e)0,142M (Dato.R=8,314J· · ) (O.Q.N.CiudadReal1997) Apartirdelaecuacióndeestadodeungasidealsepuedeescribirque: p n c= = V RT Sustituyendo: c= 103 Pa 1m3 =0,00128M 273+25 K 1kPa 103 L 3,17kPa 8,314J·mol ·K Larespuestacorrectaeslab. 2.6.¿Enquécondicionesseasemejamásungasrealaungasideal? a)Abajaspresionesybajastemperaturas. b)Abajaspresionesyaltastemperaturas. c)Aaltaspresionesybajastemperaturas. d)Cuandoseencuentreencondicionesnormales. (O.Q.L.Murcia1997) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 73 Ungasrealseasemejamásaungasidealabajaspresionesyaltastemperaturas,yaqueen esascondicionesnoexistenlasfuerzasintermolecularesqueharíanqueelgasselicuase. Larespuestacorrectaeslab. 2.7.EnunadeterminadaexperienciaunvolumenVdeuncompuestoorgánicogaseosonecesitó, para su combustión completa un volumen 3,5 V de oxígeno, ambos medidos en iguales condiciones de presión y temperatura. ¿Cuál de las siguientes sustancias será el compuesto orgánico? a)Metano b)Etano c)Propano d)Butano (O.Q.L.Murcia1997) Las ecuaciones químicas correspondientes a la combustión de los cuatro alcanos más sencillosson: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(g) 7 C H (g)+ O (g)2CO (g)+3H2 O(g) 2 C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(g) C H (g)+ 13 O (g)4CO (g)+5H2 O(g) 2 DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenla que relación de volúmenes O /hidrocarburo es 3,5/1 es la correspondiente a la combustióndeletano,C H . Larespuestacorrectaeslab. 2.8.Ladensidaddeloxígenoendeterminadascondicionesdepresiónydetemperaturaes1,312 g· .¿Cuálseráladensidaddelhidrógenoenlasmismascondiciones? a)0,082g· b)1,000g· c)0,164g· d)0,059g· (Masasatómicas:H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia1997) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT RelacionandolasdensidadesdelO yH : ρ ρ pM ρ = RT pM ρ RT Sustituyendo: = M M ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) ρ =1,312g·L 1 2g·mol 32g·mol =0,082g·L 1 74 Larespuestacorrectaeslaa. 2.9. Volúmenes iguales (a la misma presión y temperatura) de tres gases A, B y C difunden separadamente a través de un finísimo tubo de vidrio. La masa molecular de cada uno de elloses,A=30,B=15,C=67.Deaquísededuceque: a)ElgasCeselqueinviertemenostiempoendifundirse. b)ElgasBeseldemenordensidad. c)EltiempoinvertidoporelgasAeseldobledelinvertidoporelgasB. d) Las moléculas del gas C tienen una energía cinética media mayor que las moléculas del gasB. e)ElgasAeseldemayordensidad. (O.Q.N.Burgos1998) a) Falso. De acuerdo con la ley de Graham las velocidades de difusión o efusión de dos gases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masas molares: u M = u M El gas C es el que tiene mayor masa molar (M = 67), por tanto, es el que más tarda en difundirse. b)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidadde ungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación: ρ= p·M RT El gas B es el que tiene menor masa molar (M = 15), por tanto, es el que tiene menor densidad. c)Falso.DeacuerdoconlaleydeGraham,larelacióndevelocidadesdedifusiónentrelos gasesAyBes: u 15 u M = = =0,7 30 u M u Silarelacióndevelocidadesnoes2,larelaciónentrelostiemposdedifusióntampocolo es. d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinética mediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 e)Falso.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungas enciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación: ρ= p·M RT ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 75 El gas A no es el que tiene mayor masa molar (M = 30), por tanto, no es el que tiene mayordensidad. Larespuestacorrectaeslab. 2.10.Unrecipientecerradocontienedosmolesde alatemperaturade30°Cypresiónde5 atm. Se quiere elevar la presión a 11 atm para lo cual se inyecta una cierta cantidad de oxígenoqueseráiguala: a)1,6moles b)2,4moles c)6,4moles d)4,0moles e)Nosetienensuficientesdatosparacalcularlo. (O.Q.N.Burgos1998) DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas: p=p +p Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión: pO =p·yO =p 2 2 n O2 nN2 +nO2 Sustituyendo: 6atm=11atm nO2 nO2 =2,4mol 2+nO2 Larespuestacorrectaeslab. 2.11. Calcule la humedad relativa si la presión parcial del vapor de agua en el aire es 28,0 Torra303K.Lapresióndevaporelaguaa30°Ces31,6Torr. a)88,6% b)11,4% c)47,0% d)12,9% e)53,0% (O.Q.N.Burgos1998) Lahumedadrelativa,φ,sedefinecomo: φ= p p =presió nparcial i o p°=presió ndevaporalatemperaturaT p Sustituyendo: φ= 28,0Torr =0,86688,6% 31,6Torr Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 76 2.12. ¿Qué volumen de oxígeno reaccionará completamente con una mezcla de 10 de hidrógenoy20 demonóxidodecarbono?(Todoslosvolúmenesmedidosenlasmismas condicionesdepresiónytemperatura). a)10 b)15 c)20 d)30 (O.Q.L.Murcia1998) LasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeH yCOson: 2H (g)+O (g)2H2O(g) 2CO(g)+O (g)2CO (g) DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,elvolumendeO consumidoencadareacciónes: 10cm H 20cm CO 1cm O =5cm O 2cm H V =15 1cm O =10cm O 2cm CO Larespuestacorrectaeslab. 2.13.¿Cuáleslalíneagráficaquesedeberíaobteneralrepresentar,enundiagramadeejes cartesianos,lapresiónalaqueestásometidaunamasagaseosadenitrógeno,(Y),frentea lainversadelvolumenocupadopordichamasa,(X),atemperaturaconstante: a)A A Y b)B B c)C C d)D D X (O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Asturias2010) LaleydeBoylediceque: “para una masa de gas a temperatura constante, la presión y el volumen son magnitudesinversamenteproporcionales”. Su expresión matemática es pV = cte y la representación gráfica de p vs. V es una curva como la C. No obstante si se representa p vs. 1/V se obtiene una recta que pasa por el punto(0,0). Larespuestacorrectaeslab. 2.14.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgases,lasmoléculasdeungasideal: a)Debenmoversetodasconlamismavelocidad. b)Handeserpartículasminúsculasycargadaseléctricamente. c)Debenatraersefuertementeentresí. d)Ocupanunvolumendespreciable. (O.Q.L.Murcia1998) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 77 a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas de un gassemuevanconlamismavelocidad. b)Falso.Lasmoléculassonpartículasminúsculasperosoneléctricamenteneutras. c) Falso. Las fuerzas intermoleculares sólo existen en el instante del choque entre moléculas. d) Verdadero. El volumen ocupado por las moléculas es despreciable comparado con el volumenocupadoporelgas. Larespuestacorrectaeslad. 2.15.LahipótesisdeAvogadro: a)Permitedistinguirentregasesidealesygasesreales. b) Explica la ley de los volúmenes de Gay‐Lussac suponiendo que las moléculas de los elementosgaseososcomunessondiatómicas. c)Establecequeelvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemoles. d)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesmúltiples. e)Explicalaleydeconservacióndelamasa. f)Dicequetodoslosgasessedilatanenlamismaproporciónconlatemperatura. g)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesdefinidas. h)Explicaque1moldecualquiergascontiene6,022·10 moléculas. (O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Murcia2006) (O.Q.L.Murcia2007(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Madrid2011)) LahipótesisdeAvogadroquediceque: “volúmenes iguales de cualquier gas, medidos en idénticas condiciones de presión y temperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas”, puso fin a la discusión existente entre Dalton y Gay‐Lussac. Para Dalton los elementos gaseosos estaban formados por átomos, mientras que la ley de Gay‐Lussac sólo tenía explicaciónsiselesconsiderabamoléculasdiatómicas. DaltonH(hidrógeno)+O(oxígeno)HO(agua) Gay‐Lussac2H (hidrógeno)+O (oxígeno)2H O(agua) Porotrapartedeacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales: V=n RT p SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueRes unaconstantesetieneque: V=nk Elvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemolesdelmismo. Lasrespuestascorrectassonbyc. (Esta cuestión está propuesta en diferentes olimpiadas repitiéndose algunas de las opciones,deahíquesehayadecididounificarlastodasenunaúnicacuestión). ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 78 2.16. Si se comparan 1 mol de y 2 moles de neón, en condiciones normales, se puede afirmarque: a)Contienenelmismonúmerodemoléculas. b)Tienenlamismaenergíacinéticamedia. c)Ocupanelmismovolumen. d)Tienenlamismavelocidadcuadráticamedia. e)Tienenlamismavelocidaddeefusión. (O.Q.N.Almería1999) a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodepartículasdeNeeseldobleque lasdeCl .Además,elNeesungasinerteynoformamoléculas. b) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergía cinéticamedia. c)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelNeeseldoblequeel ocupadoporelCl . d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gases están a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tener diferente masa sus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuacióndeMaxwell: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar LavelocidadcuadráticamediadelNeesmayoryaquetienemenormasamolar. e) Falso. De acuerdo con la ley de Graham las velocidades de difusión o efusión de dos gases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masas molares: M uNe = u MNe LavelocidaddeefusióndelNeesmayoryaquetienemenormasamolar. Larespuestacorrectaeslab. 2.17.Siunamezclagaseosaestáformadapormasasidénticasdehelioymonóxidodecarbono, ¿cómoseránsuspresionesparciales? a)Iguales. b)LadelCOserámayorporsermásgrandesumolécula. c)Ladelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodepartículas. d)LadelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodemoléculasdeHe2. (Masasatómicas:C=12;O=16;He=4) (O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón2003) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 79 Suponiendoquelamezclacontiene1gdecadagasyconsiderandocomportamientoideal, la presión parcial ejercida por un gas en un recipiente de volumen V a determinada temperaturaTesproporcionalalnúmerodemolesdegas: p=n RT V Elnúmerodemolesdecadagases: 1gHe 1molHe =0,250molHe 4gHe 1gCO 1molCO =0,036molCO 28gCO a)Falso.Sielnúmerodemolesesdiferentelaspresionesparcialestambiénloserán. b) Falso. La propuesta es absurda ya que el tamaño de las moléculas no influye en la presiónqueéstasejerzan. c)Verdadero.SielnúmerodemolesdeHeesmayorqueeldeCOtambiénloeselnúmero demoléculas. d)Falso.LapropuestaesabsurdayaqueelHeesungasinerteynoformamoléculas. Larespuestacorrectaeslac. 2.18.Unrecipientecerradocontieneunamezclade1volumendeoxígenocon2volúmenesde hidrógenoenequilibriotérmico,luego: a)Elhidrógenoyeloxígenotendránlamismapresiónparcial. b)Habráelmismonúmerodemoléculasdecadagasenlamezcla. c)Laenergíacinéticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma. d)Lavelocidadcuadráticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma. (O.Q.L.Murcia1999) a)Falso. pH =pO 2 2 Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión: pH =p·yH =p 2 2 nH2 nH2 +nO2 n O2 pO =p·yO =p 2 2 nH2 +nO2 nH2 =nO2 DeacuerdoconlaleydeAvogadro: V=k·n siendokelvolumenmolar VH2 VO2 = VH2 =VO2 k k Loqueescontrarioalapropuesta: VH2 =2VO2 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 80 b) Falso. Según se ha explicado en el apartado anterior, el número de moles y por consiguiente,eldemoléculasdeH eseldoblequeeldeO . c) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gases estánalamismatemperatura(equilibriotérmico)tienenlamismaenergíacinéticamedia, pero al tener diferente masa sus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdoconlaecuacióndeMaxwell: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar LasmoléculasdeH tienenmayorvelocidadcuadráticamediayaelH tienemenormasa molar. Larespuestacorrectaeslac. 2.19. El volumen de amoníaco que se puede obtener con 5 litros de nitrógeno gaseoso y 9 litrosdehidrógenogaseoso,midiendotodoslosgasesenlasmismascondicionesdepresióny temperatura,es: a)14L b)6L c)10L d)Esnecesarioconocerlosvaloresdepresiónytemperatura. (O.Q.L.Murcia1999) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es: N (g)+3H (g)2NH (g) De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación de volúmenesdelareacciónes1LdeN con3LdeH producen2LdeNH . Larelaciónvolumétrica(molar)es: 9LH =1,8 5LN Como la relación molar es < 3 quiere decir que sobra N , por lo que limitantequedeterminalacantidaddeNH formado: 9LH 2LNH =6L 3LH Larespuestacorrectaeslab. es el reactivo ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 81 2.20. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones, relacionadas todas con la ley de Avogadro y sus consecuencias,esfalsa? a) Volúmenes iguales de hidrógeno y dióxido de azufre ( ) medidos en condiciones normales,contienenelmismonúmerodemoléculas. b) Dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de metano ( ) medidos en las mismas condicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdehidrógeno. c) Volúmenes iguales de dióxido de carbono ( ) y metano ( ) medidos en las mismas condicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdecarbono. d)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor3molesdeátomosdecloroes, aproximadamente,de33,6 . e)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor1moldeátomosdecualquier elementogaseosoes,aproximadamente,de11,2 . (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2009) LahipótesisdeAvogadroquediceque: “volúmenes iguales de cualquier gas, medidos en idénticas condiciones de presión y temperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas. V=n RT p SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueRes unaconstantesetieneque: V=nk Elvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol . UnmoldecualquiergasestáintegradoporunnúmerodeAvogadro,L,demoléculas. a) Verdadero. Si los volúmenes son iguales, el número de moles también lo es y, por consiguiente,tambiénelnúmerodemoléculas. b)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales: 2VLH L 1molH Lmolé culasH = molé culasH 11,2 22,4LH 1molH VLCH L 1molCH 2molH Lmolé culasH = molé culasH 11,2 22,4LCH 1molCH 1molH c)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales: VLCO 1molC Lá tomosC L 1molCO = á tomosC 1molC 22,4 22,4LCO 1molCO VLCH 1molC Lá tomosC L 1molCH = á tomosC 1molC 22,4 22,4LCH 1molCH d)Verdadero. 3molCl 1molCl 22,4LCl =33,6LCl 2molCl 1molCl e)Falso.SuponiendoquesetratedeungasinertecomoelHe: 1molHe 22,4dm He =22,4dm He 1molHe ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 82 Larespuestacorrectaeslae. 2.21. Considerando aplicables los modelos de gas ideal y la teoría cinética de gases, sería correctoafirmarque: a)Inclusoatemperaturasmuyaltas,esprobableencontraralgunasmoléculasconvelocidad prácticamentenula. b)Sóloseconsideranlasinteraccionesentremoléculasdetipoatractivo. c)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungaseslavelocidadmásprobablequevaatener unamolécula. d) La velocidad media de las moléculas de y las de es la misma para una misma temperatura. e)Elvolumendelasmoléculasenelmodelovaadependerdelamasamoleculardelgas. (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2002) a) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de energíacinéticasmedias,loquequieredecirquetodaslasmoléculasnotienenquetener lamismavelocidad. 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 b) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, las interacciones de tipoatractivosólosetienenencuentaenelinstantedelchoque. c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,lavelocidadmediase considerateniendoencuentatodaslasmoléculasdegas,estonoquieredecirquetodaslas moléculastenganlamismavelocidad. d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gases están a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tener diferente masa sus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuacióndeMaxwell: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar. e) Falso. El volumen que ocupan las moléculas no tiene nada que ver con la masa moleculardelgas. Larespuestacorrectaeslaa. 2.22. Considere que se está comprimiendo un gas en un recipiente cerrado, ¿cuál de las siguientesafirmacionesesfalsa? a)Disminuyeelvolumen. b)Aumentalatemperatura. c)Elnúmerodemolespermanececonstante. d)Disminuyeladensidad. e)Disminuyelaentropía. (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2008) a)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante, esaplicablelaleydeBoylequediceque: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 83 “para una masa de gas a temperatura constante la presión y el volumen son magnitudesinversamenteproporcionales” Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloquedisminuyeelvolumen. b)Verdadero.Sisecomprimeungasseaproximanlasmoléculasqueloformanporloque puedenaparecerenlacesintermolecularesentreestas.Siemprequeseformaunenlacese desprendeenergíay,portanto,aumentalatemperaturadelgas. c) Verdadero. El número de moles de gas sólo depende del número de moléculas que lo integren, si se aumenta la presión lo único que se hace es aproximar las moléculas del mismo. d) Falso. Considerando comportamiento ideal, la densidad de un gas en determinadas condicionesdepyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloqueaumentasudensidad. e)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante, si se comprime un gas se aumenta la presión por lo que disminuye el volumen y las moléculaspierdencapacidaddedesordenarse,esdecir,disminuyelaentropíadelgas. Larespuestacorrectaeslad. 2.23. Si se duplica el volumen de una cierta masa gaseosa manteniendo constante su temperatura: a)Aumentansupresiónysuentropía. b)Suentropíasereducealamitadysupresiónseduplica. c)Disminuyensupresiónysuentropía. d)Supresióndisminuyeperosuentropíaaumenta. (O.Q.L.Murcia2000) DeacuerdoconlaleydeBoylequediceque: “para una masa de gas a temperatura constante, la presión y el volumen son magnitudesinversamenteproporcionales”. Si el volumen se duplica, la presión se reduce la mitad, y la entropía aumenta, ya que al aumentar el volumen las partículas están más separadas y aumenta su capacidad para desordenarse. Larespuestacorrectaeslad. 2.24. La combustión completa de 0,336 de un hidrocarburo gaseoso, medidos en condiciones normales, produce 0,06 moles de dióxido de carbono. ¿Cuántos átomos de carbonotienecadamoléculadelhidrocarburo? a)1 b)2 c)4 d)6 e)8 (O.Q.N.Murcia2000) En la combustión del hidrocarburo, todo el C del mismo se transforma en CO y el H en H O: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) C H (g)+ x+ 84 y y O (g)xCO (g)+ H O(l) 4 2 DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolar ypermiteobtenerlosátomosdeCdelhidrocarburoC H : molC 0,06molCO 22,4dm C H 1molC =4 1molCO mol 0,336dm C H 1molC H Larespuestacorrectaeslac. 2.25.¿Cuáldelassiguienteslíneasgráficasnorepresentaelcomportamientoidealdeungas? pV p V p p T T V 1/V T a)b)c)d)e) (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Baleares2009) a)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles: V =cte T b)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles: p =cte T c‐d)Verdadero.LasgráficascorrespondenalaleydeBoyle: pV=cte e)Falso.Paraungasideallarepresentacióncorrectasería: pVvs.nT 0,06 pV(atm·L) 0,05 0,04 0,03 pV=0,082nT R²=0,999 0,02 0,01 0 0 0,2 0,4 nT(mol·K) Larespuestacorrectaeslae. 0,6 0,8 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 85 2.26.Alasmismascondicionesdepresiónytemperaturalarelaciónentrelasdensidadesdel oxígenoydeungasdesconocidoes0,451.Elgasdesconocidodebeser: a)Monóxidodecarbono b)Dióxidodemononitrógeno c)Dióxidodecarbono d)Cloro (Masaatómica:O=16;C=12;N=14;Cl=35,5) (O.Q.L.Murcia2000) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT RelacionandolasdensidadesdelO ydelgasX: pM ρ M = RT = pM ρX ρX MX X RT ρ Sustituyendo: MX =32g·mol 1 =71g·mol 0,452 1 Elgases Larespuestacorrectaeslad. 2.27. ¿Cuál de las siguientes sustancias, en estado gaseoso, necesitará para su combustión completaunvolumendeoxígenotripledelpropio,medidosambosalamismapyT? a) b) c) d) (O.Q.L.Murcia2000) Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndelascuatrosustanciasson: 3 CH OH(g)+ O (g)CO (g)+2H O(g) 2 7 C H (g)+ O (g)2CO (g)+3H O(g) 2 C H OH(g)+3O (g)2CO (g)+3H O(g) C H (g)+ 15 O (g)6CO (g)+3H O(g) 2 DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenla que relación de volúmenes O /compuesto es 3/1 es la correspondiente a la combustión (etanol). del Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 86 2.28.Elvolumenmolardeungasa3,5atmy75°Ces: a)8,15L b)22,4L c)300L d)Ningunadelasanteriores. (Dato.R=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.CastillayLeón2000) Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasenesascondicionesdep yTes: V= 1mol 0,082atm·L·mol ·K 3,5atm 75+273 K =8,15L Larespuestacorrectaeslaa. 2.29.Ungastieneunadensidadde1,96g/Lencondicionesnormales.¿Cuáldelossiguientes gasespuedeser? a) b) c) d) (Dato.R=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.CastillayLeón2000) Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas puede determinarse mediantelaexpresión: ρ= p·M RT Sustituyendo: M= 1,96g·L 0,082atm·L·mol ·K 1atm 273K =43,9g·mol gas: Larespuestacorrectaeslac. 2.30.Sisecalientan200mLdeungasdesde10°Ca20°Cmanteniendoconstanteselnúmero demoléculasylapresión,elvolumenqueocuparáseráaproximadamente: a)50mL b)200mL c)450mL d)207,1mL (O.Q.L.CastillayLeón2000) DeacuerdoconlaleydeCharles: 200mL V2 V1 V2 = = V2 =207,1mL 10+273 K T1 T2 20+273 K Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 87 2.31.Serecogeunamuestradeoxígenosobreagua25°C.Lapresióndevapordelaguaaesa temperaturaesiguala23,8mmHg.Silapresióntotales500mmHg,laspresionesparciales deloxígenoydelaguason: a)476,2mmHgel y23,8mmHgel b)250mmHgel y250mmHgel c)500mmHgel y0mmHgel d)Ningunadelasanteriores. (O.Q.L.CastillayLeón2000) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales: ptotal =pO +p°pO =50023,8=476,2mmHg 2 2 Larespuestacorrectaeslaa. 2.32.Dadaslassiguientesafirmacionesindicacuálessoncorrectas: 1)Lavelocidadconquesemuevenlasmoléculasenungasdependedelatemperatura. 2)Alaumentarlatemperaturadisminuyelaenergíacinéticadelasmoléculas. 3)Exceptoapresionesmuyelevadas,elvolumendeunamoléculagaseosaesmuy pequeñoenrelaciónconelvolumendelrecipiente. 4)Enelestadolíquidoysólidolasmoléculasnuncainteraccionanentresí. a)1 b)1y3 c)4 d)1y2 (O.Q.L.CastillayLeón2000) 1) Verdadero. De acuerdo con la ecuación de Maxwell, la velocidad de las moléculas es directamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar 2) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinética mediadelasmoléculasdegasaumentaconlatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 3)Verdadero.Cuandolaspresionessonbajas,losgasestienentendenciaaexpandirseyel volumenocupadoporlasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas. d)Falso.Lasinteraccionesentremoléculassonmuygrandesenelestadosólidoylíquido. Larespuestacorrectaeslab. 2.33.Laconstanteuniversaldelosgases,R,sepuedeexpresardelassiguientesformas: 1)8,31cal/mol·K 2)0,082atm·L/mol·K 3)8,31kPa· /mol·K 4)1,98J/mol·K a)1 b)2y3 c)4 d)1y2 (O.Q.L.CastillayLeón2000) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 88 Elvalor2sepuedeobtenerapartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales.Sabiendo que1moldegasa1atmy273Kocupaunvolumende22,4L: R= atm·L 1atm·22,4L =0,082 mol·K 1mol·273K Losvalores1y4tienenlasunidadesintercambiadasentresí. Cambiandolasunidadesdelvalor2seobtieneelvalor3: R=0,082 kPa·dm atm·L 1dm 101,3kPa =8,31 1atm mol·K 1L mol·K Larespuestacorrectaeslab. 2.34. Sabiendo que la densidad de un gas respecto de la del helio es igual a 19,5; y que la masaatómicarelativadelHees4,¿cuáldebeserlamasamolarrelativadedichogas? a)19,5 b)39,0 c)58,5 d)78,0 (O.Q.L.Murcia2001) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT RelacionandolasdensidadesdelHeydelgasX: pMX ρ ρX MX = RT X = MX =19,5(4g·mol pM ρHe ρHe MHe He RT )=78,0g· Larespuestacorrectaeslad. 2.35. Si se introducen masas iguales de oxígeno y nitrógeno gaseosos en dos recipientes cerradosdeigualvolumen,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta? a)Enambosrecipienteshayelmismonúmerodemoléculas. b)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoesinferioraladelrecipientedenitrógeno. c)Enelrecipientedeoxígenohayunmayornúmerodemoléculas. d)Elnitrógenotienemayorenergíacinéticamediapormol. e)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoessuperioraladelrecipientedenitrógeno. (Masasatómicas:O=16;N=14) (O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillaLaMancha2005) (O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008) (O.Q.L.CastillaLaMancha2009)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Madrid2009) a)Falso.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagas: 1gN L 1molN Lmolé culasN = molé culasN 28 28gN 1molN 1gO L 1molO Lmolé culasO = molé culasO 32 32gO 1molO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 89 b)Verdadero.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagasyqueambos estánalamismatemperaturaT: p = 1gN 1molN RT RT 28gN = atm 28V V 1molO 1gO RT RT 32gO p = = atm 32V V p >p c) Falso. Suponiendo que se introduce en el recipiente 1 g de cada gas, según se ha demostrado en el apartado a) hay más moléculas de N ya que este tiene menor masa molar. d) Falso. Suponiendo que se introduce en el recipiente 1 g de cada gas y que ambos se encuentran a la misma temperatura, de acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann,laenergíacinéticasólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 e)Falso.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob). Larespuestacorrectaeslab. 2.36.Indiquecuáleslaproposicióncorrecta: a)1moldeclorurodesodioocupa22,4L. b)Elaguayelácidoacético( )soninmiscibles. c)22,4Ldemonóxidodecarbono,encondicionesnormales,contienen6,022·10 moléculas. d)Elaguayelbenceno( )sonmiscibles (O.Q.L.CastillayLeón2001) a)Falso.22,4LeselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyelNaCl endichascondicionesesunsólido. b)Falso.Soncompletamentemisciblesdebidoalaformacióndeenlacesintermoleculares porpuentesdehidrógenoentrelasmoléculasdeaguaylasdeácidoacético. c)Verdadero.22,4Leselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyel COendichascondicionesesungas. d) Falso. Son completamente inmiscibles debido a que no es posible la formación de enlacesintermolecularesentrelasmoléculasdeaguaylasdebenceno. Larespuestacorrectaeslac. 2.37.Sepesaunrecipientecerradoquecontiene enestadogaseosoaunadeterminada presiónytemperatura.Esterecipientesevacíaysellenacon gaseosoalamismapresióny temperatura.Señalelaproposicióncorrecta: a)Elpesodelvaporde esigualalpesodel . b)Elnúmerodemoléculasde y esdiferente. c)Elnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontiene esigualalnúmerodeátomos cuandocontiene . d)Elnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontiene es2vecesmayorquecuando contiene . (O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Murcia2005) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 90 Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegases elmismo: n= pV RT a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,M,sondiferenteslas masasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación: m=M pV RT b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes. c)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perola moléculadeO esdiatómicaydeNH tetraatómica,porloqueelnúmerodeátomosenel recipienteesdiferenteencadacaso. d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes, perocomolamoléculadeO esdiatómicaydeNH tetraatómica,porloqueelnúmerode átomosenelrecipienteconNH eseldoblequeenelquecontieneO . Larespuestacorrectaeslad. 2.38. Se tienen dos matraces de vidrio del mismo volumen, cerrados y a una misma temperaturade25°C.ElmatrazAcontiene2gdehidrógenoyelmatrazBcontiene32gde oxígeno.Indiquesialgunadelassiguientesafirmacionesesfalsa: a)Losdosrecipientescontienenigualnúmerodemoles. b)Losdosrecipientestieneninicialmentelamismapresión. c)Siseelevalatemperaturade25°Chasta50°Cenlosdosmatraces,lapresiónenAseguirá siendoigualalapresiónenB. d)Siseponenencomunicaciónlosdosmatraces,lapresiónentotalserálamismaenAyen B,ysuvalorseráeldobledelapresióninicialalsumarselaspresiones. (Datos.O=16;H=1;constanteR=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.CastillayLeón2001) a)Verdadero.Elnúmerodemolesdeambosgases: 2gH 1molH 1molO =1molH 32gO =1molO 2gH 32gO b) Verdadero. Si número de moles de ambos gases es idéntico las presiones que ejercen tambiénloson: p = 1mol 0,082atm·L·mol VL ·K 25+273 K p = 1mol 0,082atm·L·mol VL ·K 25+273 K = 24,4 atm V = 24,4 atm V c)Verdadero.Silatemperaturaseelevahastalos50°C,lasnuevaspresionesson: p = 1mol 0,082atm·L·mol VL ·K 50+273 K p = 1mol 0,082atm·L·mol VL ·K 50+273 K = 26,5 atm V = 26,5 atm V ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 91 d)Falso.Alconectarambosmatraceslapresióneslamismaencadamatrazyeslamisma que existía antes de conectarlos, ya que si el número de moles es el doble, el volumen tambiénloes: p= 2mol 0,082atm·L·mol ·K 2VL 50+273 K = 26,5 atm V Larespuestacorrectaeslad. 2.39. Se hacen reaccionar completamente 1,00 L de volumenocupadoporlosproductoses: a)6,00L b)22,4L c)44,8L d)67,2L e)Ningunodelosvolúmenesindicados. (acetona) y 4,00 L de . El (O.Q.L.CastillayLeón2001) Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelaacetonaes: C H O(g)+4O (g)3CO (g)+3H O(g) De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación de volúmenesdelareacciónes1LdeC H Ocon4LdeO producen3LdeCO y3LdeH O. Comolascantidadesdereactivossonestequiométricasseforman6Ldeproductos. Larespuestacorrectaeslaa. 2.40.Unamezclagaseosaestáformadapor4mmolesde parcialdelNees: a)1/4delapresióntotal. b)3/4delapresióntotal. c)1atmósfera. d)1/5delapresióntotal. porcadammoldeNe.Lapresión (O.Q.L.CastillayLeón2001) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdelNe: pNe =p 1mmolNe p = atm 1mmolNe+4mmolH 5 Larespuestacorrectaeslad. 2.41. Un recipiente cerrado contiene 100 mL de un gas que se caliente desde 10°C a 24°C, manteniendoconstantelapresión,elvolumenresultantees: a)114mL b)100mL c)105mL d)200mL (O.Q.L.CastillayLeón2001) DeacuerdoconlaleydeCharles: 100mL V2 V1 V2 = = V2 =105mL 10+273 K T1 T2 24+273 K Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 92 2.42.Enunamezclainertedegaseshay3,00·10 moléculasdeAy1,50·10 moléculasdeB. Silapresióntotaldelamezclaes600Torr,laspresionesparcialesdeAyB,enTorr,serán, respectivamente: a)104y416 b)100y500 c)Nosepuedesaberalnodisponerdeldatodelatemperatura d)259y261 (Dato.Cte.deAvogadro,L=6,022·10 ) (O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2007) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales: pA =p·yA Lasrespectivasfraccionesmolaresson: yA = 3,00·10 molé culasA 3,00·10 molé culasA 1molA Lmolé culasA 1molA 1molB +1,50·10 molé culasB Lmolé culasA Lmolé culasB =0,167 yA +yB =1yB =1–0,167=0,833 Sustituyendo: pA =600Torr·0,167=100Torr pA +pB =600pB = 600 100 Torr=500Torr Larespuestacorrectaeslab. 2.43.Serecogenitrógenosobreaguaaunatemperaturade40°Cylapresióndelamuestra semidióa796mmHg.Silapresióndevapordelaguaa40°Ces55mmHg,¿cuáleslapresión parcialdelnitrógenogas? a)55mmHg b)741mmHg c)756mmHg d)796mmHg e)851mmHg (O.Q.N.Oviedo2002) Esungashúmedo,esdecirunamezcladelgasyvapordeagua.Deacuerdoconlaleyde Daltondelasmezclasgaseosas: ptotal =pN +p°pO = 796 2 2 55 mmHg=741mmHg Larespuestacorrectaeslab. 2.44.Comparando0,5molde (g)y1,0moldeHe(g)temperaturaypresiónestándar,se puedeafirmarquelosgases: a)Tienenlamismavelocidaddeefusión. b)Tienenlamismavelocidadmediamolecular. c)Tienenlamismaenergíacinéticamolecular. d)Ocupanvolúmenesiguales. e)Tienenlamismamasa. (O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Madrid2011) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 93 a) Falso. De acuerdo con la ley de Graham las velocidades de difusión o efusión de dos gases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masas molares: M uHe = u MHe LavelocidaddeefusióndelH esmayoryaquetienemenormasamolar. b) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gases están a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tener diferente masa sus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuacióndeMaxwell: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar. c) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergía cinéticamedia. d)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelHeeseldoblequeel ocupadoporelH . e)Falso.Lamasadeungasdependedesunúmerodemolesydesumasamolar: 0,5molH 4gHe 2gH =1gH 1molHe =4gHe 1molHe 1molH Larespuestacorrectaeslac. (EstacuestióntieneunenunciadosimilaralapropuestaenAlmería1999). 2.45.Unvendedordeglobostieneunrecipientede30Lllenodehidrógenoalatemperatura de25°Cysometidoaunapresiónde8atm.¿Cuántosglobosde2L,alapresiónde1atmy mismatemperatura,podríallenarcontodoelhidrógenodelrecipiente? a)15 b)60 c)120 d)240 (O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007) Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeH es: n= 8atm·30L 240 = molH RT RT ElnúmerodemolesdeH encadagloboes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) n'= 94 1atm·2L 2 = molH RT RT Elcocienteentreambosproporcionaelnúmerodeglobosquesepuedellenar: n 240/RT = =120 n' 2/RT Larespuestacorrectaeslac. 2.46. En determinadas condiciones de presión y temperatura la densidad del oxígeno es 1,429g· ;enlasmismascondiciones,ladensidaddelpropanoserá: a)1,964g· b)1,429g· c)1,039g· d)1,568g· (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia2002) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT RelacionandolasdensidadesdelO ydelC H : ρ ρ pM = RT pM RT ρ ρ = M M Sustituyendo: ρ =1,429g·dm 44g·mol 32g·mol =1,965g· Larespuestacorrectaeslaa. 2.47.Entodaslascocinasenlasqueseutilizagas(yaseabutanoopropano)debeexistiruna salidaalexterioralniveldelsuelo;estosedebea: a)Unameracuestiónestética. b)Quetantoelbutanocomoelpropanosonmásdensosqueelaire. c)Losgasesdelacombustiónsonmáspesadosqueelbutanooelpropano. d)Quedeesaformasepuedeevacuarelnitrógenodelaire,conloquelacombustiónserámás eficaz. (O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007) Elbutanoypropanosongasesmáspesadosqueelaire,58y44g·mol ,respectivamente, frentea28g·mol ,porloqueanteelpeligroocasionadoporunaposiblefuga,estosgases caerían al suelo y por la salida pasarían al exterior evitándose su acumulación en un recintocerrado. Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 95 2.48. Se pesa un balón de vidrio cerrado que contiene metano en condiciones normales de presiónytemperatura.Sevacíaysellenadespuésconoxígenoenlasmismascondiciones: a)Elpesodelvapordemetanoesigualalpesodeoxígeno. b)Elnúmerodemoléculasdemetanoeslamitadqueelnúmerodemoléculasde . c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipienteconmetanoesigualalnúmerototaldeátomos deoxígeno. d)Elpesodelvapordemetanoeslamitaddelpesodeoxígeno. (Masasatómicas:H=1;C=12;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2002) Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegases elmismo: n= pV RT a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,Mr,sondiferentes,las masasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación: m=M pV RT b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes. c)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perola moléculadeO esdiatómicaydeCH pentatómica,porloqueelnúmerodeátomosenel recipienteesdiferenteencadacaso. d) Verdadero. Las masas de vapor encerradas en cada recipiente vienen dadas por las expresiones: m =M pV m =M RT pV RT Larelaciónentreambases: m m = M M pV RT m pV m RT = M M m m = 16 1 = 32 2 Larespuestacorrectaeslad. 2.49. Dos recipientes cerrados de igual volumen contienen gases diferentes, A y B. Los dos gasesestánalamismatemperaturaypresión.LamasadelgasAes1,0g,mientrasqueladel gasB,queesmetano,es0,54g.¿CuáldelossiguientesgasesesA? a) b) c) d) − (Masasatómicas:H=1;C=12;O=16;S=32) (O.Q.L.Baleares2002) DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresión ytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporel mismonúmerodemoléculasomoles: nA =nB mA mB = MA MB ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 96 Sustituyendo: 0,54g 1,0g = MA =29,6g·mol 29,6g·mol– MA Elvalorobtenidoesmuypróximoa30,0g·mol ,quecorrespondealgas − . Larespuestacorrectaeslad. 2.50.Segúnlateoríacinético‐moleculardelamateria: a)Loschoquesentrepartículaspuedenserelásticos. b) La velocidad de desplazamiento de las partículas es directamente proporcional a su temperaturaabsoluta. c)Lasfuerzasderepulsiónentrepartículassonmásimportantesquelasdeatracción. d)Todassonfalsas. (O.Q.L.Baleares2002) a)Falso.Loschoquesentrelaspartículasnopuedensinodebenserelásticosparaquese mantengalaenergíadelasmoléculas. b)Verdadero.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasviene dadaporlaexpresión: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar c)Falso.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasfuerzasdeatracciónyrepulsiónson prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas no chocan entresí. Larespuestacorrectaeslab. 2.51.Sabiendoquelamasamolardelmonóxidodecarbonoes28,01;señalelaproposición correcta: a)Unmoldemonóxidodecarbonopesará28,01u. b) La masa atómica del radón es 222, luego un mol de radón tiene 222/28 veces menos moléculasqueunmoldemonóxidodecarbono,apyTconstantes. c) En un litro de monóxido de carbono en estado gaseoso, en condiciones normales, habrá 28,01·2/22,41átomos. d)A100°Cy1atm,unmoldemonóxidodecarbonotendrá6,023·10 moléculas. e) El número de partículas en una determinada cantidad de muestra depende de la temperatura. (O.Q.N.Tarazona2003) a)Falso.LamasamolardelCOes28,01g. b)Falso.EnidénticascondicionesdepyT,1moldeRny1moldeCOcontienenelmismo númeropartículas,yaqueelRn,porserungasinerte,noformamoléculas. c)Falso.Elnúmerodeátomospropuestoesabsurdo,yaquesetratadeunnúmeromuy pequeño.Elvalorcorrectoes: 1LCO 1molCO Lmolé culasCO 2á tomos 2L = á tomos 22,4LCO 1molCO 1molé culaCO 22,4 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 97 d)Verdadero.UnmoldecualquiergascontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas,las condicionesdepresiónytemperaturasóloafectanalvolumenqueocupa. e)Falso.Elnúmerodepartículasdeunadeterminadacantidaddemuestrasólodepende delnúmerodemolesdelamisma. Larespuestacorrectaeslad. 2.52. La densidad del fluoruro de hidrógeno gaseoso a 28°C y 1 atm es 2,30 g/L. Este dato permiteafirmar: a)ElHFsecomportacomogasideala28°Cy1atm. b)LasmoléculasdeHFenfasegaseosadebenestarasociadasporenlacesdehidrógeno. c)ElHFestácompletamentedisociadoenfasegas. d)ElenlaceH−Fesiónico. d)LamoléculadeHFtienemomentodipolarnulo. (O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Baleares2011) a)Falso.Comoseobservaenelapartadosiguienteexisteasociaciónintermolecularporlo queelHFnosecomportacomoungasideal. b)Verdadero.Apartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales: M= 2,3g·L 0,082atm·L·mol 1atm ·K 28+273 K =56,8g·mol TeniendoencuentaquelamasamolardelHFes20g·mol ,observandoqueestevalores menor que el obtenido, quiere decir que las moléculas de HF están asociadas mediante enlacesintermolecularesdehidrógeno. c)Falso.Comosehavistoenelapartadoanterior,algunasmoléculasdeHFseencuentran unidasmedianteenlacesintermolecularesdehidrógeno. d)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(=3,98)yelH(=2,20)noeslo suficientegrandeparaqueelenlaceseaiónico,setratadeunenlacecovalentepolar. e)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(=3,98)yelH(=2,20)implica laformacióndeundipoloenlamolécula,porloéstasítienemomentodipolar(μ=1,90D). Larespuestacorrectaeslab. 2.53. ¿Cuál de las siguientes parejas de gases será más difícil de separar por el método de efusióngaseosa? a) y b) y c) y d)HeyNe d)Hey (Masasatómicas:H=1;He=4;C=12;N=14;O=16;Ne=20) (O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.N.Sevilla2010) De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gases distintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares: uA MB = uB MA ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 98 Observandolasmasasmolaresdelassiguientesparejasdegases: Gases O yCO y H2yC H HeyNe HeyO /g· 32 28 2 4 4 /g· 44 28 28 20 32 / 1,4 1 14 5 8 Serámásdifícildesepararlaparejadegasesentrelosqueexistamenorrelaciónentrelas quetienenlamismamasamolar. masasmolares.Enestecaso,lapareja y Larespuestacorrectaeslab. 2.54.Señalelaproposicióncorrecta: a) En 22,4 L de oxígeno gaseoso, a 0° C y 1 atm, hay L (número de Avogadro) átomos de oxígeno. b)Alreaccionar10gdeMgodeAlconHClseobtieneelmismovolumendehidrógeno,ala mismapresiónytemperatura. c)Apresiónconstante,elvolumendeungasa50°Ceseldoblequea25°C. d) El volumen de 14 g de nitrógeno es igual al de 16 g de oxígeno, a la misma presión y temperatura. e)Unmoldeoxígenoenestadosólido,líquidoogaseoso,ocupa22,4La0°Cy1atm. (Masasatómicas:Mg=24,3;Al=27;N=14;O=16) (O.Q.N.Tarazona2003) a)Falso. 22,4LO 1molO Lmolé culasO 2á tomosO =2Lá tomosO 1molé culaO 22,4LO 1molO b)Falso. LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelMgyAlconHClson: 2HCl(aq)+Mg(s)MgCl (aq)+H (g) 6HCl(aq)+2Al(s)2AlCl (aq)+3H (g) El volumen de H , medido en condiciones normales, que se obtiene a partir de 10 g de cadametales: 10gMg 10gAl 1molMg 1molH 22,4LH =9,2LH 24,3gMg 1molMg 1molH 1molAl 3molH 22,4LH =12,4LH 27gAl 2molAl 1molH c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,losvolúmenesocupadosporunamasadegas, medidos a presión constante, son directamente proporcionales a las temperaturas absolutas: V2 50+273 K V1 V2 = = ≠2 25+273 K T1 T2 V1 d)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaunadeterminada masa de gas en determinadas condiciones de p y T es directamente proporcional al númerodemolesdelmismo: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) V=k·n 99 siendokelvolumenmolarenesascondicionesdepyT 14gN 1molN 22,4LN =11,2LN 28gN 1molN 16gO 1molO 22,4LO =11,2LO 32gO 1molO e)Falso.SóloencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaelO esgasyportanto1 moldelmismoocupa22,4L. Larespuestacorrectaeslad. 2.55.Ciertogastieneunadensidadde3,17g· a)38,65g· b)71g· c)7g· d)86,12g· enc.n.Lamasamolardedichogases: (O.Q.L.Murcia2003) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol : V RT = =22,4 p n Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas: M=22,4·ρM=22,4 L g 3,17 =71g· mol L Larespuestacorrectaeslab. 2.56.UnrecipienteAde30Lestállenodehidrógenoa4atmy273K.Sisacamosdeélcierta cantidaddehidrógeno,queenc.n.tieneunvolumende60L,lapresiónalaqueseencontrará elhidrógenoenAdespuésdelaextracción: a)Será2atm. b)Será1atm. c)Sehabráreducidohasta0,2atm. d)Seguirásiendo4atm. (O.Q.L.Murcia2003) Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesinicialesdeH es: n= 4atm·30L 120 = molH RT RT ElnúmerodemolesdeH queseextraenes: n'= 1atm·60L 60 = molH RT RT Lapresiónfinalenelrecipientees: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 100 120 60 RT RT p= RT =2atm 30 Larespuestacorrectaeslaa. 2.57.¿Cuálserálapresióntotalenelinteriordeunrecipientede2Lquecontiene1gdeHe, 14gdeCOy10gdeNOa27°C? a)21,61atm b)13,33atm c)1,24atm d)0,31atm (Datos:C=12;O=16;He=4;R=0,082atm·L·mol−1·K−1) (O.Q.L.Murcia2003) Laspresionesparcialesejercidasporcadaunodelosgasesson: pHe = 1gHe 0,082atm·L·mol 2L pCO = 14gCO 0,082atm·L·mol ·K 2L 27+273 K 1molCO =6,15atm 28gCO pNO = 10gNO 0,082atm·L·mol 2L 27+273 K 1molNO =4,10atm 30gNO ·K ·K 27+273 K 1molHe =3,08atm 4gHe AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas: p=pHe +pCO +pNO = 3,08+6,15+4,10 atm=13,33atm Larespuestacorrectaeslab. 2.58. Dos moles de distintos gases, en igualdad de condiciones de presión y temperatura, tienen: a)Lamismamasa. b)Elmismonúmerodeátomos. c)Lamismaenergíainterna. d)Elmismovolumen. (O.Q.L.CastillayLeón2003) a)Falso.Sóloesposiblesilasmasasmolaressonidénticas.Algunosejemplosson: CO,N yC H tienenmasamolar28g·mol−1 NOyC H tienenmasamolar30g·mol CO ,N OyC H tienenmasamolar44g·mol b)Falso.Sóloesposiblesilasmoléculasestánintegradasporelmismonúmerodeátomos. Algunosejemplosson: H ,N yO sonmoléculasdiatómicas NO ,SO yCO sonmoléculastriatómicas c)Falso.Laenergíainterna,U,esunamagnitudintensiva,esdecir,dependedelamasade gasexistente. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 101 d) Verdadero. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de cualquier gas, medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmero demoléculas(moles). Larespuestacorrectaeslad. 2.59.Unadelassiguientesexpresionessobreelcomportamientodelosgasesesfalsa: a)Lasinteraccionesentrelasmoléculasdeungasidealsonnulas. b)Losgasesseacercanalcomportamientoidealabajastemperaturas. c)Lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresiones queejerceríacadagasindividualmente. d)Losgasessealejandelcomportamientoidealaaltaspresiones. (O.Q.L.Baleares2003) a)Verdadero.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasinteraccionesentremoléculas son prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas no chocanentresí. b)Falso.Losgasestienencomportamientoidealatemperaturasaltas. c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,“lapresióntotal deunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejercería cadagasindividualmente”. d)Verdadero.Losgasestienencomportamientoidealapresionesbajas. Larespuestacorrectaeslab. 2.60.Considerandoelairecomounamezclahomogéneadecomposiciónvolumétrica78%de nitrógeno,21%deoxígenoy1%deargón,la“masamolaraparente”delaireresultaser: a)14,68g/mol b)28,96g/mol c)29,36g/mol d)Nosepuedeconocer. (Masasatómicas:O=16;N=14;Ar=39,9) (O.Q.L.Murcia2004) De acuerdo con la ley de Avogadro, en una mezcla gaseosa la composición volumétrica coincide con la composición molar. Por tanto si se considera que se parte de “1 mol de aire”sedisponede: 0,78molesdeN ;0,21molesdeO y0,01molesdeAr Pasandoagramosseobtiene: 0,78molN 39,9gAr 28gN 32gO +0,21molO +0,01molAr g 1molN 1molO 1molAr =28,96 mol 1molaire Larespuestacorrectaeslab. 2.61.Enlacombustiónde5Ldeunalcanoa2atmy273Ksedesprenden40Ldedióxidode carbonomedidosencondicionesnormales.Dichoalcanopuedeser: a)Etano b)Butano c)Propano d)Octano (O.Q.L.Murcia2004) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 102 Aplicando la ley de Boyle se puede calcular el volumen de hidrocarburo que se quema, medidoencondicionesnormales: p V =p V V2 = 2atm·5L =10L 1atm Teniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransforma enCO ,relacionandoambosvolúmenes: LCO 40LCO =4 10Lhidrocarburo Lhidrocarburo deacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque: “losvolúmenesdelosgasesqueintervienenenunareacciónquímicas,medidosenlas mismas condiciones de presión y temperatura, están en relación de números enteros sencillos”. Elhidrocarburoquecontiene4molesdeC,eselbutano. Larespuestacorrectaeslab. 2.62.Alestudiarelcomportamientode1moldemoléculasdegas a100°Cenunrecipientede 2litrosdecapacidad,yasumiendoqueésteestábiendescritoporlateoríacinéticadegasesyel modelodegasideal,seencuentraque: a)Laenergíacinéticadetodaslasmoléculaseslamisma. b) La presión observada es debida al choque de las moléculas de gas con las paredes del recipiente. c)Lasinteraccionesentrelaspartículassondetipodipoloinducido‐dipoloinducido. d)Lasmoléculasdegasestaránprácticamenteinmóvilesaestatemperatura. (O.Q.L.Murcia2004) a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas se muevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconla teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de las moléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 b) Verdadero. Las moléculas de gas están en constante movimiento y al chocar con las paredesdelrecipientesonlasresponsablesdelapresiónejercidaporelgas. c) Falso. La temperatura es demasiado alta para que existan interacciones entre las moléculasyporlotantolasquepuedanexistirsondespreciables. d) Falso. Las moléculas sólo estarán inmóviles a la temperatura de 0 K. De hecho, de acuerdoconlaecuacióndeMaxwell,a100°Csuvelocidades: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar u= 3 8,314J·mol ·K 100+273 K 0,002kg·mol Larespuestacorrectaeslab. =2157m·s ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 103 dedifluoruro 2.63.Unvolumende10 degasfluorurodehidrógenoreaccionacon5 de dinitrógeno gaseoso formando 10 de un solo gas medido a presión y temperatura constante.Señalelaletraquerepresentaestareacción. a)HF+ b)2HF+ 2 c)2HF+ d)HF+2 (O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007) DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque: “losvolúmenesdedelassustanciasgaseosasqueintervienenenunareacciónquímica, medidos en idénticas condiciones de presión y temperatura, están en relación de númerosenterossencillos”. Aplicadoalosdatosdados: 10cm HF+5cm N F 10cm producto La relación volumétrica es (2+1) para producir 2. Esta relación coincide con la relación estequiométricadelareacción: 2HF+ 2 Larespuestacorrectaeslab. 2.64.¿Cuálesladensidaddelgasoxígeno( a)2,23g/L b)1,29g/L c)1,89g/L d)5,24g/L )a298Ky0,987atm? (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= 0,987atm 32g·mol 1 p·M ρ= =1,29g·L RT 0,082atm·L·mol ·K 298K Larespuestacorrectaeslab. 2.65. Una muestra de Kr (g) se escapa a través de un pequeño agujero en 87,3 s y un gas desconocido, en condiciones idénticas, necesita 42,9 s. ¿Cuál es la masa molar del gas desconocido? a)40,5g/mol b)23,4g/mol c)20,2g/mol d)10,5g/mol Dato:M(Kr=83,80) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gases distintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares: MX uKr = uX MKr ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 104 Elevandoalcuadrado: MX =MKr uKr uX 2 n MX =MKr n tKr 2 MKr tX tX 2 tKr Sustituyendo: MX =83,80g·mol 1 42,9 87,3 2 =20,2g·mol Larespuestacorrectaeslac. 2.66. A 27°C y 750 Torr, dos muestras de gas metano (CH4) y oxígeno, de 16 g cada una, tendránlasmismas: a)Velocidadesmolecularesmedias. b)Energíascinéticasmolecularesmedias. c)Númerodepartículasgaseosas. d)Volúmenesgaseosos. e)Velocidadesdeefusiónmedias. (O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.N.Sevilla2010) a) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gases están a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tener diferente masa sus velocidades moleculares medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuacióndeMaxwell: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar LavelocidadmolecularmediadelCH esmayoryaquetienemenormasamolar. b) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 c)Falso. 16gCH 16gO 1molCH Lmolé culasCH =Lmolé culasCH 16gCH 1molCH L 1molO Lmolé culasO = molé culasO 2 32gO 1molO d)Falso. V = V = 16gCH 0,082atm·L·mol ·K 750mmHg 16gO 0,082atm·L·mol ·K 750mmHg 27+273 K 1molCH 750mmHg =24,92L 1atm 16gCH 27+273 K 1molO 750mmHg =12,46L 1atm 32gO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 105 e) Falso. De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masas molares: u u = M M u esmayoryaquesumasamolaresmenor Larespuestacorrectaeslab. (EnSevilla2010seproponen50gdeN (g)ySO (g)a27°Cy750mmHg). 2.67.Calculelavelocidadcuadráticamedia,enm/s,paralasmoléculasdeH2(g)a30°C. a)6,09·10 m· b)5,26·10 m· c)6,13·10 m· d)1,94·10 m· e)2,74·10 m· (Datos.MasadelH=2g· ;constanteR=8,314J· · ) (O.Q.N.Luarca2005) AplicandolaecuacióndeMaxwellparacalcularlavelocidadcuadráticamedia: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar u= 3 8,314J·mol ·K 30+273 K 0,002kg·mol =1,94·103 m·s Larespuestacorrectaeslad. 2.68. Una muestra de 0,90 g de agua líquida se introduce en un matraz de 2,00 L previamenteevacuado,despuéssecierraysecalientahasta37°C.¿Quéporcentajedeagua, enmasa,permaneceenfaselíquida? Lapresióndevapordelaguaa37°Ces48,2Torr. a)10% b)18% c)82% d)90% e)0% (Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr) (O.Q.N.Luarca2005) Considerando comportamiento ideal, la masa de agua correspondiente al agua en la fase vapores: pV= m= pVM m RTm= RT M 1atm =0,09g 100+273 K 760Torr 48,2Torr 2L 18g·mol 0,082atm·L·mol ·K Lamasadeaguaquequedaenlafaselíquida,expresadacomoporcentaje,es: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) m= 106 0,90–0,09 g 100=90% 0,90g Larespuestacorrectaeslad. 2.69.¿Cuáleslarazóndelasvelocidadesdedifusiónde a)0,45 b)0,69 c)0,47 d)1,5 e)0,67 (Masas:Cl=35,5;O=16) y ?Razón : (O.Q.N.Luarca2005) De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gases distintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares: u u = M M u u = 32 =0,67 71 Larespuestacorrectaeslae. 2.70.Cuandosehabladegases,sedenominancondicionesnormalesa: a)25°Cypresióndeunaatmósfera. b)0°Cypresióndeunaatmósfera. c)25°Cypresiónde1000mmdemercurio. d)0°Cypresiónde1000mmdemercurio. (O.Q.L.Murcia2005) Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C. Larespuestacorrectaeslab. 2.71.Elbarómetrofueintroducidopor: a)MadameCurieencolaboraciónconsuesposo,Pierre. b)SirWilliamThomson,LordKelvin. c)JohnW.Strutt,LordRayleigh. d)EvangelistaTorricelli. (O.Q.L.Murcia2005) a)Falso.MarieyPierreCuriedescubrieronelpolonioyelradio. b)Falso.LordKelvinestableciólaescalaabsolutadetemperaturas. c)Falso.LordRayleighpropusosuteoríasobreelsonido. d)Verdadero.ElbarómetrofueconstruidoporEvangelistaTorricellien1643. Larespuestacorrectaeslad. 2.72.¿Quévolumendeaire,medidoa745mmHgy32°Cdebeserprocesadoparaobtenerel (g)necesarioparallenarunabotellade8,0La11,0atmy25°C? a)11,2L b)0,93L c)116L d)10,2L (Datos.Composiciónporcentualdelaire:79% y21% ;R=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 107 Considerando comportamiento ideal, el número de moles de N necesario para llenar la botellaes: n= 11atm·8L 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K =3,60molN Teniendoencuentaqueenlasmezclasgaseosaslacomposiciónvolumétricacoincidecon lacomposición molar,el númerode molesdeairecorrespondiente a esa cantidadde N es: 100molaire =4,56molaire 3,60molN 79molN Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelaireenesascondicioneses: Vaire = 4,56mol 0,082atm·L·mol ·K 745mmHg 32+273 K 760mmHg =116,3Laire 1atm Larespuestacorrectaeslac. 2.73. Una mezcla gaseosa contiene 50,0% de , 25,0% de temperaturaypresiónestándar,lapresiónparcialdel: a) (g)esmayorde0,25atm. b) (g)esiguala380Torr. c) (g)esmenorde0,25atm. d) (g)esiguala0,25atm. (Masas:Cl=35,5;N=14;O=16) y 25,0% de , en masa. A (O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungasse calculamediantelaexpresión: pi =p·yi Las fracciones molares correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son, respectivamente: n n +nO2 +n 1molO 32gO = =0,557 1molCl 1molO 1molN 25gCl +50gO +25gN 71gCl 32gO 28gN n n +n +n 1molCl 71gCl = =0,125 1molCl 1molO 1molN 25gCl +50gO +25gN 71gCl 32gO 28gN n nN2 +n +n 1molN 28gN = =0,318 1molCl 1molO 1molN +50gO +25gN 25gCl 71gCl 32gO 28gN y = y = yN = 2 50gO 25gCl 25gN Las presiones parciales correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son, respectivamente: p =p·y p =1atm·0,557=0,557atm p =p·y p 760Torr =423Torr 1atm =1atm·0,125=0,125atm ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 108 pN =p·y p =1atm·0,375=0,318atm 2 LapresiónparcialdelCl esmenorde0,25atm. Larespuestacorrectaeslac. 2.74.UnamuestrademagnesioreaccionaconunexcesodeHClyproduce2,5Ldehidrógeno gaseosoa0,97atmy298K.¿Cuántosmolesdehidrógenogaseososeproducen? a)10,1moles b)0,063moles c)75,6moles d)0,099moles e)2,5moles (Dato.R=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.Extremadura2005) Considerandocomportamientoidealelnúmerodemolescorrespondientealamuestraes: n= 0,97atm·2,5L 0,082atm·L·mol ·K 298K =0,099mol Larespuestacorrectaeslad. 2.75.Sedisponedeunamezclade150gde (g)y150gde (g)parainiciarlasíntesisde amoníaco.Silapresióntotaldelamezclagaseosaesde1,5atm,lapresiónparcialde (g) es: a)0,10atm b)0,25atm c)1atm d)1,25atm e)0,75atm (Masasatómicas:H=1,008;N=14,007) (O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales: p =p·y p =1,5atm 150gN 150gN 1molN 28gN 1molN 1molH +150gH 28gN 2gH =0,10atm Larespuestacorrectaeslaa. 2.76. ¿A qué temperatura las moléculas de (g) (masa molar = 16 g ), tienen la mismaenergíacinéticamediaque las moléculasde (g)(masamolar=18g )a 120°C? a)30°C b)80°C c)90°C d)120°C e)180°C (O.Q.N.Vigo2006) Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeun gassólodependedelatemperaturaabsoluta: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 109 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 Ambosgasesdebenestaralamismatemperatura,120°C. Larespuestacorrectaeslad. 2.77.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales: a)Todaslasmoléculasoátomosdeungastienenlamismaenergíacinética. b)Loschoquesentrelasdistintasmoléculasoátomosdeungassonperfectamenteelásticos. c)Elvolumenqueocupaungasdependedesumasamolecular. d)Cuandoseaumentamucholapresiónsepuedellegaralicuarelgas. (O.Q.L.Murcia2006) a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas se muevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconla teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de las moléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentre partículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otra forma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminarían quedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable. c) Falso. De acuerdo con las leyes de los gases, el volumen que ocupa una determinada masadegassólodependedelapresión(Boyle)ydelatemperatura(Charles). d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica. Larespuestacorrectaeslab. 2.78.Ladensidaddelpentanoa25°Cy750mmHges: a)2,21g· b)34,6g· c)2,42g· d)2,91g· (Datos.Masasatómicas:H=1;C=12;constanteR=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: p·M (750mmHg 72g·mol 1 ) 1atm ρ= ρ= =2,91g·L RT 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K 760mmHg Larespuestacorrectaeslad. 2.79.Unrecipientecontienea130°Cy760mmHg,50gdecadaunodelossiguientesgases: , ,Ne, y .Lasvelocidadesmolecularesmediasson: a) >Ne> > > b) >Ne> > > c) =Ne= = = d) >Ne> > > (Masasatómicas:C=12;O=16;Ne=20,2;N=14;H=1) (O.Q.L.Madrid2006) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 110 Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comotodoslosgasesestánala mismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasa sus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuación de Maxwell: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar Lavelocidadcuadráticamediadelungasesinversamenteproporcionalasumasamolar, portanto,elgasmásligeroeselquetienemayorvelocidadcuadráticamedia.Lasmasas molaresdelosgasesdadosson: Sustancia Ne 18 20,2 28 32 44 M/g· Deacuerdoconlasmasasmolares,elordendecrecientedevelocidadeses: >Ne> > > Larespuestacorrectaeslad. 2.80.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel a)0,8g/L b)1g/ c)17g/L encondicionesnormales? (O.Q.L.LaRioja2006) Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasencondicionesnormales depyTes22,4L·mol : ρ= 17g·mol 22,4L·mol =0,8g·L Larespuestacorrectaeslaa. 2.81.SiladensidaddeungasAesdoblequeladeotroBalasmismascondicionesdepresión ytemperatura,sepuededecirque: a)LamasamoleculardeBesdoblequeladeA b)LamasamoleculardeAesdoblequeladeB c)Lasmasasmolecularesnoafectanaladensidad (O.Q.L.LaRioja2006) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρX =MX p RT Larelaciónentrelasdensidadeses: p ρA MA ρA MA RT = = =2 p ρB MB ρB MB RT Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 111 2.82.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera. a)Atemperaturayvolumenfijos,lapresiónejercidaporungascontenidoenunrecipiente disminuyecuandoseintroducemáscantidaddelmismo. b) A temperatura fija, el volumen de un gas contenido en un recipiente aumenta con la presión. c)Volúmenesigualesdegasesdiferentessiempretienenelmismonúmerodemoléculas. d) Cuando se mezclan varios gases, la presión ejercida por la mezcla es directamente proporcionalalasumadelnúmerodemolesdetodoslosgases. e) Volúmenes iguales de hidrógeno y dióxido de azufre, , en condiciones normales, contienenelmismonúmerodeátomos. (O.Q.N.Córdoba2007) a)Falso.Siatemperaturayvolumenconstantes,seintroducemásgasenelrecipiente,es decir,seaumentaelnúmerodemoles,lapresiónaumenta.Asídeacuerdoconlaecuación deestadodelosgasesideales: p=n RT V b)Falso.DeacuerdoconlaleydeBoyle,paraunamasadegasatemperaturaconstante,la presiónyelvolumensonmagnitudesinversamenteproporcionales: pV=cte c) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo número de moléculas siempre que estén medidos en las mismas condicionesdepresiónytemperatura. d) Verdadero. De acuerdo con la ley de Dalton de las mezclas gaseosas, la presión total ejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de sus componentes. Porejemplo,paraunamezcladedosgasesAyB: p=pA +pB p=nA RT RT RT +nB = nA +nB V V V e) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentes medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperaturacontienenelmismonúmero demoléculas. Elnúmerodeátomosesdiferente,yaquelamoléculadeH estáformadapor2átomosyla deSO por3átomos. Larespuestacorrectaeslad. 2.83.Enunrecipientede2,5litrosseintroducencantidadesequimolecularesde gaseoso gaseosoalatemperaturade25°C.Silamasatotaldegasenelmatrazesde30g,la presióntotalensuinteriorserá: a)1,54bar b)5,45bar c)4,30bar d)2,63bar e)3,85bar (Datos.Masasatómicas:N=14,0;O=16,0;R=0,082atm·L· · ;1atm=1,013bar) (O.Q.N.Córdoba2007) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 112 Si se trata de cantidades equilimoleculares de gas las presiones ejercidas por ellos son iguales: p =p LlamandonalosmolesdeNO ydeN O sepuedeescribir: nmolNO 46gNO 92gN O +nmolN O =30mezclan=0,2174mol 1molNO 1molN O AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas: p=p +p =2n RT V Sustituyendo: p=2 0,2174mol 0,082atm·L·mol 2,5L ·K 25+273 K 1,013bar =4,3bar 1atm Larespuestacorrectaeslac. 2.84.Unrecipientecontiene2molesdeHealatemperaturade30°C.Manteniendoconstante latemperatura,cuandoalrecipienteseleañade1molde : a)LapresióndelHepermanececonstante. b)ElvolumendeHedisminuye. c)Lapresiónparcialdel dependerádelosmolesdeHepresentes. d)Lasmoléculasde presentaránmayorenergíacinéticaquelosátomosdeHe. (O.Q.L.Murcia2007) a)Verdadero.ComoelHeesuninerteynoreaccionaconelH ,elnúmerodemolesde ambosgasespermanececonstanteyconellosupresiónparcial. b)Falso.ElvolumendeHepermanececonstantealhaberreacciónentreambosgases. c)Falso.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónqueejerce ungasenunamezclasecalculacomosielgasestuvierasoloenelrecipienteporloquela cantidaddeungasnoafectaalapresiónqueejerceelotro. d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinética mediadelasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 Larespuestacorrectaeslaa. 2.85.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales: a)Ungasesidealcuandotodassuspartículastienenlamismaenergíacinética. b)Laenergíacinéticaglobaldelasdistintasmoléculassemantieneconeltiempo. c)Elvolumenqueocupaungasesinversamenteproporcionalalatemperatura. d)Cuandosedisminuyesuficientementelapresiónsepuedellegaralicuarelgas. (O.Q.L.Murcia2007) a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas se muevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconla teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de las moléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 113 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann. 2 b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentre partículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otra forma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminarían quedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable,portanto, laenergíacinéticadelasmoléculassemantieneconeltiempo. c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumenqueocupaunadeterminadamasade gasesdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta. d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica. Larespuestacorrectaeslab. 2.86.Cuandoseirradiaoxígenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono, . Unrecipientequecontiene1LdeoxígenoseirradiaconluzUVyelvolumensereducea976 , medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura. ¿Qué porcentaje de oxígenosehatransformadoenozono? a)10,5% b)12% c)7,2% d)6,5% (O.Q.L.Madrid2007) Laecuaciónquímicacorrespondientealatransformacióndeloxígenoenozonoes: 3O (g)2O (g) comoseobserva,existeunacontraccióndevolumende 3–2 =1mLporcada3mLde O quesetransforman. Lacontraccióndevolumenenelexperimentohasidode: 1000mL inicial –976mL final =24mL contracción Relacionandoambascontraccionesdevolumen: 24mLO contracció n 3mLO transformado =72mLO transformado 1mLO contracció n Expresandoelvalorcomoporcentaje: 72mLO transformado) 100=7,2% 1000mLO inicial Larespuestacorrectaeslac. 2.87.LasmasasdevolúmenesigualesdeungasXydeoxígeno,enlasmismascondicionesde temperaturaypresión,son72gy36g,respectivamente.LamasamoleculardelgasXserá: a)36 b)64 c)32 d)72 (Masaatómica:O=16) (O.Q.L.LaRioja2007) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 114 DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresión ytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporel mismonúmerodemoléculasomoles: nX =n mX m = MX M Sustituyendo: 36g 72g = 32g·mol MX MX =64g· Larespuestacorrectaeslab. 2.88. La densidad de un gas desconocido es 1,375 veces superior a la del oxígeno en las mismascondicionesdepresiónytemperatura.Portanto,lamasamolardedichogases: a)44g/mol b)23,27g/mol c)22g/mol d)Faltandatos (Masaatómica:O=16) (O.Q.L.Murcia2008) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT RelacionandolasdensidadesdelgasdesconocidoXydelO : pMX ρX ρ MX 32g = RT X = MX =1,375 =44g· pM mol ρ ρ M RT Larespuestacorrectaeslaa. 2.89.Cuandosemezclan,enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,3Ldecloro gas con 1 L de vapor de yodo reaccionan completamente y se obtienen 2 L, en las citadas condiciones,deungasdesconocido.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas? a) b) c) d) (O.Q.L.Murcia2008) LaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricasdicelosvolúmenesdegasesque intervienen en una reacción química, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos. Deacuerdoconestosi3LdeCl reaccionancon1LdeI yforman2Ldecompuesto,la ecuaciónquímicaajustadaqueestádeacuerdocondichaleyes: 3Cl (g)+I (g)2ICl (g) Lafórmuladelcompuestoes Larespuestacorrectaeslab. . ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 115 2.90.Alenfriarmuchoelaire,¿podemoslicuarlo? a)Sí,inclusopodremossolidificarlo. b)Paralicuarlotambiénhabráquecomprimirlo. c)Sólolicuaráelnitrógenoporserelcomponentemásvolátil. d)No,lapresenciadevapordeagualoimpedirá. (O.Q.L.Murcia2008) Todogaspuedepasaralestadolíquido,siemprequelopermitanlatemperaturaaqueestá sometidoylapresiónquesoporte. Los gases como O y N (contenidos en el aire) llamados gases permanentes por su dificultad para licuarlos se caracterizan por tener una temperatura crítica baja, lo que obliga a utilizar procedimientos especiales para alcanzar el estado líquido; además, a causa de las temperaturas que hay que alcanzar, no se puede contar con una fuente fría exterioralsistema,quepuedaextraerleelcalornecesarioparallevarelcambiodeestado. Tcrítica/K pcrítica/atm Tebullición/K 126,3 33,5 77,4 154,8 49,7 90,2 Gas La técnica del proceso de licuación de gases consiste en enfriarlos a una temperatura inferior a la crítica y someterlos a una compresión isoterma que dependerá del de enfriamientologrado,aunquesiempresuperioralvalordelapresióncrítica. Larespuestacorrectaeslab. 2.91.Deacuerdoconlateoríacinéticadegasesideales: a)Ungasesidealcuandolasinteraccionesentresuspartículassondetiporepulsivo. b)Ungasnosepuedelicuarpormásqueaumentemoslapresión. c)Ungasesidealcuandonoseproducenchoquesentrelaspartículas. d)Unaumentodelatemperaturanoimplicaningúncambioenlavelocidaddelaspartículas. (O.Q.L.Murcia2008) a)Falso.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasinteraccionesentremoléculasson prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas no chocan entresí. b)Falso.Sólosiseencuentraporencimadesutemperaturacrítica. c)Verdadero.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasinteraccionesentremoléculas son prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas no chocanentresí. d) Falso. De acuerdo con la ecuación de Maxwell, la velocidad de las moléculas es directamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 116 2.92. “A temperatura constante, el volumen ocupado por una cantidad determinada de un gasesinversamenteproporcionalalapresiónquesoporta”.Esta,eslaconocidacomoleyde Boyle‐Mariotte,queserepresentapor: a) = b) = c) / = / d) = (O.Q.L.Murcia2008) LaexpresiónmatemáticadelaleydeBoylees: = Larespuestacorrectaeslad. 2.93.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel a)0,8g/L b)1,0g/ c)17,0g/L d)1,6g/L (Datos.Masas:N=14;H=1) encondicionesnormales? (O.Q.L.Asturias2008) Unmoldecualquiergas,encondicionesnormales,ocupaunvolumende22,4L,portanto sudensidadenesascondicioneses: ρ= 17g·mol M = VM 22,4L·mol =0,76g· Larespuestacorrectaeslaa. 2.94.Sellenaunrecipienteconelmismonúmerodemolesdeoxígenoydióxidodecarbono. ¿Cuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta? a)Lasmoléculasde tienenlamismavelocidadmediaquelasde . b) Las moléculas de tienen mayor velocidad media de colisión con las paredes del recipientequelasde . c)Lasmoléculasde tienenmayorvelocidadmediaquelasde . d)Lasmoléculasde tienenlamismaenergíacinéticamediaquelasde . (O.Q.L.Madrid2008) a‐b‐c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comoambosgases están a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tener diferente masa sus velocidades moleculares medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuacióndeMaxwell: u=velocidadcuadrá ticamedia 3RT R=constantedelosgases u= T=temperaturaabsoluta M M=masamolar LavelocidadmediadelO2esmayoryaquetienemenormasamolar. d) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 117 Larespuestacorrectaeslad. 2.95. Una muestra de propano, , se encuentra inicialmente en un contenedor a 80°C y 700mmHgysecalientahasta120°Cavolumenconstante.¿Cuáleslapresiónfinalexpresada enmmHg? a)1050mmHg b)467mmHg c)628mmHg d)779mmHg (O.Q.L.Madrid2008) En un contenedor en el que se mantiene constante el volumen de acuerdo con la ley de Charles: “para una masa de gas a volumen constante, las presiones son directamente proporcionalesalastemperaturasabsolutas”. p1 p2 p2 700mmHg = = p2 =779mmHg 80+273 K T1 T2 120+273 K Larespuestacorrectaeslad. 2.96. Las llamadas condiciones normales de presión y temperatura se definen de forma arbitrariacomo: a)273Ky76mmHg b)25°Cy1,0atm c)273°Cy76torr d)273Ky1atm (O.Q.L.CastillayLeón2008) Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atm(760mmHg)y0°C (273K). Larespuestacorrectaeslad. 2.97.Lasolubilidaddel (g)enaguanoseveinfluidapor: a)lapresión. b)latemperatura. c)lavelocidadconquesedejapasarelflujodegas. d)lareacciónquímicadelgasconelagua. (O.Q.L.CastillayLeón2008) a‐b) Falso. De acuerdo con la ley de Henry la solubilidad de un gas es proporcional a su presión,ylaconstantedeproporcionalidaddependedelatemperatura. d)Falso.ElCO reaccionaconelaguadeacuerdaconlasiguienteecuación: CO (g)+H O(l)H CO (aq) Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 118 2.98.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoen un20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactor de200mL.¿Cuántosgramosdeyodoquedandespuésdeestaexperiencia? a)0,18g b)0,20g c)0,15g d)0,23g (O.Q.L.CastillaLaMancha2008) LamasadeI sindisociares: 0,25gI 10020 gI sindisociar =0,20g 100gI inicial Larespuestacorrectaeslab. 2.99.¿Quésucederíaconlapresióndeungassisusmoléculaspermanecieranestáticas? a)Aumentaríalapresión. b)Seguiríaiguallapresión. c)Descenderíalapresión. d)Seríanulalapresión. (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardelosgases,lasmoléculasdeungasejercen presión al chocar elásticamente contra las paredes del recipiente que lo contiene. Si las moléculaspermanecenestáticaslapresiónejercidaporelgasesnula. Larespuestacorrectaeslad. 2.100.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoen un20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactor de200mL.Sequieresaberlapresiónfinaldelgasenelreactor. a)2,523atm b)0,250atm c)0,617atm d)1,321atm (Datos. =253,8g/mol;R=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.CastillaLaMancha2008) LosmolesdeI sindisociarson: 0,25gI 10020 gI sindisociar 1molI =7,9·10 100gI inicial 253,8gI molI LosmolesdeIformadosson: 0,25gI 20gI disociado 1molI 2molI =3,9·10 molI 100gI inicial 253,8gI 1molI Lapresiónes: p= 7,9+3,9 10 mol 0,082atm·L·mol ·K 200mL Larespuestacorrectaeslac. 1000+273 K 10 mL =0,616atm 1L ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 119 2.101.Unglobocontiene2,5Ldegasalatemperaturade27°C.Siseenfríahasta‐23°C,el globo: a)Aumentarásuvolumen b)Disminuirásuvolumen c)Novariarásuvolumen d)Explotará (O.Q.L.CastillayLeón2008) Ungloboesunrecipienteenelquesemantieneconstantelapresión,p=patm.Deacuerdo conlaleydeCharles: “para una masa de gas a presión constante, los volúmenes son directamente proporcionalesalastemperaturasabsolutas”. Portanto,sidesciendelatemperaturadisminuiráelvolumendelglobo. Calculandoelvalordelvolumenocupadoporelgas: V1 V2 2,5L V2 = = V2 =2,1L 27+273 K T1 T2 ‐33+273 K Larespuestacorrectaeslab. 2.102.Sedisponedeunabotellade20Ldenitrógenoalapresiónde25atmyseutilizapara determinarelvolumendeundepósitoalquepreviamenteselehahechovacío.Conectadala botellaaldepósito,despuésdealcanzarelequilibrio,lapresiónesiguala5atm.Elvolumen deldepósitoserá: a)100L b)120L c)80L d)Nosepuededeterminar. (O.Q.L.CastillayLeón2008) Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeN quehayinicialmenteenla botellaes: n0 = 25atm·20L 500 = mol RT RT ElnúmerodemolesdeN quehayenlabotelladespuésdeconectarlaaldepósitoes: n= 5atm·20L 100 = mol RT RT ElnúmerodemolesdeN quepasanaldepósitoes: Δn= n0 n = 400 mol RT Elvolumendeldepósitoes: 400 RT V= RT =80L 5 Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 120 2.103.Aungasqueseencuentraenunavasijarígida(volumenconstante)a57,8kPay289,2 Kseleañadeotrogas.Lapresiónytemperaturafinalesson95,8kPay302,7K.¿Cuálseráel númerodemolesdecadagasenlamezclafinalsielvolumendelavasijaes547mL? a)0,0131moly0,0077mol b)0,021moly0,0033mol c)Esequimolar d)Nosedependedelvolumen. (Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1Pa=9,87·10 atm. (O.Q.L.LaRioja2008) Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesquehayinicialmenteenlavasija es: 57,8kPa·547mL 10 Pa 9,87·10 atm 1L =0,0131mol n0 = 10 mL 1Pa 0,082atm·L·mol ·K 289,2K 1kPa Elnúmerodemolesquehayenlavasijaalfinales: n= 95,8kPa·547mL 0,082atm·L·mol ·K 10 Pa 9,87·10 atm 1L =0,0208mol 10 mL 1Pa 289,2K 1kPa Elnúmerodemolesañadidoes: n–n0 =0,0208mol–0,0131mol=0,0077mol Larespuestacorrectaeslaa. 2.104.Sedeseapreparar (g)conunadensidadde1,5g/Lalatemperaturade37°C.¿Cuál debeserlapresióndelgas? a)0,142atm b)0,838atm c)0,074atm d)1,19atm e)7,11·10 atm (Dato.R=0,082atm·L· · ) (O.Q.N.Ávila2009) ConsiderandocomportamientoidealparaelO ,lapresiónes: p= 1,5g 0,082atm·L·mol ·K 1L 37+273 K 1mol =1,19atm 32g Larespuestacorrectaeslad. 2.105. Dos recipientes con el mismo volumen contienen 100 g de y 100 g de respectivamente,alamismatemperatura.Sepuedeafirmarqueenambosrecipientes: a)Hayelmismonúmerodemoles. b)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamedia. c)Lasmoléculastienenlamismavelocidadmedia. d)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamediaylamismavelocidadmedia. e)Existelamismapresión. , (O.Q.N.Ávila2009) a)Falso.Elnúmerodemolesesdiferente,yaque,aunqueexistalamismamasadeambas sustancias, sus masas molares son distintas. En este caso, hay más moles de CH cuya masamolaresmenor ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 121 b) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann. 2 Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,susenergíascinéticasmedias soniguales. c)Falso.Aunqueambosgases,porestaralamismatemperatura,tenganenergíascinéticas mediasiguales,lasvelocidadesmediasdelasmoléculassondiferentes,yaque,susmasas molares son distintas. Tienen mayor velocidad media las moléculas de CH que son más ligeras. d)Falso.Talcomosehajustificadoenlosaparadosanteriores. e)Falso.Comoelnúmerodemolesesdiferente,aunquelatemperaturayelvolumenseael mismo,lapresiónesmayorenelrecipientequecontienemayornúmerodemolesdegas, enestecaso,enelquecontieneCH cuyamasamolaresmenor. Larespuestacorrectaeslad. 2.106.Enunrecipienteherméticode30Lhayunamezclagaseosadenitrógenoyoxígenoen la que éste último se encuentra en un 20% en volumen. La presión que se mide en el recipientees1,25atmylatemperatura25°C.Señalelarespuestacorrecta: a)Lapresiónparcialdeloxígenoendichamezclaesde190mmHg. b)SegúnDeBroglie,siseaumentalatemperaturadelamezcladisminuirálapresión. c)Siseabreelrecipientequecontienelamezclasaldráeloxígenoenbuscadelaire. d)Siseinyectaungasinertelapresiónnovariará. (O.Q.L.Murcia2009) a) Verdadero. En una mezcla gaseosa, la composición volumétrica coincide con la composiciónmolar.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales: p =p·y p =1,25atm·0,20 760mmHg =190mmHg 1atm b)Falso.DeBroglieproponeelcomportamientoondulatoriodelaspartículas. c)Falso.Siseabreelrecipiente,queestáamayorpresiónqueelexterior,nosólosaleO sinoambosgasesynoenbuscadelaire. d)Falso.Siseinyectaungas,aunqueseainerte,enunrecipientedevolumenconstantela presiónaumenta. Larespuestacorrectaeslaa. 2.107.Silascondicionesdep(1atm)yT(250°C)semantienenconstantesentodoelproceso, calcule el volumen de los productos de reacción que se obtendrán al quemar 20 L de etano ( ). a)40L b)100L c)50L d)Imposiblesaberlo (O.Q.L.Murcia2009) LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC H es: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 122 7 C H (g)+ O (g)2CO (g)+3H O(g) 2 DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenla querelacióndevolúmenesC H /productoses1/5. 20LC H 5Lproductos =100Lproductos 1LC H Larespuestacorrectaeslab. 2.108.Encondicionesnormalesungasdesconocidotieneunadensidadde0,76g· eselpesomoleculardeestegas? a)2,81g b)17g c)22,4g d)63g .¿Cuál (O.Q.L.Murcia2009) Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondiciones depyTvienedadaporlaexpresión: ρ= p·M RT Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol : V RT = =22,4 p n Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas: M=22,4·ρ= 22,4L 0,76g =17g·mol mol L 1 gas: Larespuestacorrectaeslab. 2.109.Volúmenesigualesdedistintassustanciasgaseosas,medidosenlasmismascondiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas. Este enunciado se correspondeconlaleyde: a)Proust b)Dalton c)Lavoisier d)Avogadro (O.Q.L.Murcia2009) ElenunciadosecorrespondeconlaleydeAvogadro. Larespuestacorrectaeslad. 2.110. El metano y el etano son dos componentes esenciales del combustible llamado “gas natural”.Sialquemartotalmente50mLdeunamezcladeambosgasesseobtienen85mLde ,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,secumpliráque: a)El70%demezclaesmetano. b)El30%demezclaesetano. c)El30%demezclaesmetano. d)Noesunamezcla,todoesetano. (O.Q.L.Madrid2009) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 123 Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletano,C H ,es: 7 C H (g)+ O (g)2CO (g)+3H O(l) 2 DeacuerdoconlaleydeAvogadrolasrelacionesmolarescoincidenconlasvolumétricas, por tanto si se considera que la mezcla inicial contiene x mL de CH4 e y mL de C H se puedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones: xmLCH +ymLC H =50mLmezcla 1mLCO 2mLCO xmLCH +ymLC H =85mLCO 1mLCH 1mLC H 15mLCH 35mLC H Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajees: 15mLCH 100=30% 50mLgasnatural 35mLC H 100=70% 50mLgasnatural Larespuestacorrectaeslac. 2.111.Cuandolasautoridadescomunicanunaalertamedioambientalporhabersedetectado unaconcentraciónde de2000ppmsignificaque: a)Hay2000mgde /Laire b)Hay2000 de /Laire c)Hay2000 de / aire d)El2%deunvolumendeairees . (O.Q.L.Madrid2009) Enunamezclagaseosa,laconcentraciónexpresadacomoppmsedefinecomo cm gas m mezclagaseosa Aplicadoalcasopropuesto2000ppmdeSO : 2000cm SO m aire Larespuestacorrectaeslac. 2.112. La fórmula empírica de un compuesto es . En estado gaseoso su densidad en condicionesnormaleses2,5g/L.¿Cuálessufórmulamolecular? a) b) c) d) (Dato.R=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadas condicionesdepyTvienedadaporlaexpresión: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) M= mRT 2,5g 0,082atm·L·mol ·K M= pV 1atm·1L 273K 124 =56,0g·mol A partir de la masa molar obtenida y la fórmula empírica se obtiene que la fórmula moleculares: n= 56,0g·mol 14g·mol =4fó rmulamolecular: Larespuestacorrectaeslac. 2.113.¿Encuáldelossiguientescasoselgasseaproximamásalcomportamientoideal? a) (g)a300°Cy500mmHg b) (g)a300Ky500mmHg c) (g)a300°Cy500mmHg d) (g)a300°Cy100mmHg e) (g)a300Ky500mmHg (O.Q.N.Sevilla2010) Los gases tienen comportamiento ideal a presiones bajas y temperaturas altas que es cuando cumplen la ecuación de estado. Esto ocurre en el caso de N (g) a 300°C y 100 mmHg. Larespuestacorrectaeslad. 2.114.Unamuestradegasseencuentraenunvolumen aunapresión ytemperatura . Cuandolatemperaturacambiaa ,manteniendoelvolumenconstante,lapresión será: a) / b) / c) / d)T1/ e)p1T2/ (O.Q.N.Sevilla2010) La situación propuesta obedece a la ley de Charles de las transformaciones isocoras que diceque: “para una masa de gas a volumen constante las presiones son directamente proporcionalesalatemperaturasabsolutas”. Laexpresiónmatemáticadeestaleyes: p p = T T = Larespuestacorrectaeslae. 2.115.Siseconsideran15Ldenitrógenoy15Lde presiónytemperatura,sepuededecirque: a)Hayelmismonúmerodeátomos. b)Hayelmismonúmerodemoléculas. c)Tienenlamismamasa. d)Tienenlamismadensidad. ,medidosenlasmismascondicionesde (O.Q.L.Murcia2010) LaleydeAvogadrodice: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 125 “volúmenesigualesdediferentesgases,medidosenidénticascondicionesdepresióny temperatura,contienenelmismonúmerodemoléculas”. Larespuestacorrectaeslab. 2.116. Cuando 2 L de nitrógeno reaccionan con 6 L de hidrógeno, si todos los gases están medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,elvolumendeamoniacoobtenido es: a)4L b)8L c)2L d)3L (O.Q.L.Murcia2010) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es: N (g)+3H (g)2NH (g) De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación de volúmenesdelareacciónes1LdeN con3LdeH producen2LdeNH . Larelaciónvolumétricaymolares: V V 6 = =3 2 Como la relación molar es igual 2, indica que son cantidades estequiométricas que se consumencompletamenteylacantidaddeNH queseformaes: 2LN 2LNH =4L 1LN Larespuestacorrectaeslaa. 2.117.Respectodelozono,sepuedeafirmarque: a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,069·10 . b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempre22,4L. c)Esungasidealyportantoelvolumenqueocupanovaríaconlatemperatura. d)Aldisolverseenaguasedisociaeniones y . e)Aldisolverseenaguasedisociaenionesyproduceunagradableolorarosas. (O.Q.L.Murcia2010)(O.Q.L.Murcia2011) a)Verdadero. 1molO3 3molesO 6,022·1023 á tomosO =18,066·1023 á tomosO 1molO3 1molO b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressóloencondicionesnormales,1atmy273K. c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumendeunadeterminadamasadegases directamenteproporcionalasutemperaturaabsoluta. d‐e)Falso.Sonpropuestasabsurdas. Larespuestacorrectaeslaa. (EnMurcia2011secambiaelO3 porelH2 Sylapropuestadporlae). ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 126 2.118.Hablandodegases,sepuededecirque: a)Eloxígenonosedisuelveenabsolutoenaguaporserunamoléculaapolar. b)LasmoléculasdelgasHe,comolasdehidrógeno,sondiatómicas. c)Ladensidadaumentaalaumentarlatemperatura. d)SegúnLewis,lamoléculadeoxígenoesdiatómica,conunenlacedobleentresusátomos. (O.Q.L.Murcia2010) a)Falso.LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice: “a temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido es directamente proporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”. Suexpresiónmatemáticaes: C=concentració ndelgas C=k·p k=constantedeHenryespecı́ficaparacadagas p=presió nparcialdelgas b)Falso.ElHenoformamoléculas. c)Falso.Larelaciónentreladensidaddeungasylatemperaturavienedadaporsiguiente expresión: ρ= p·M RT d)Verdadero.LaestructuradeLewisdelO2 es: Larespuestacorrectaeslad. 2.119.Lamayorsolubilidaddeungasenaguaseráa: a)Altapresiónyaltatemperatura b)Altapresiónybajatemperatura c)Bajapresiónyaltatemperatura d)Bajapresiónybajatemperatura (O.Q.L.Murcia2010) LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice: “a temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido es directamente proporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”. Suexpresiónmatemáticaes: C=concentració ndelgas C=k·p k=constantedeHenryespecı́ficaparacadagas p=presió nparcialdelgas Laconstantekdependedelanaturalezadelgas,latemperaturayellíquidoyqueesmayor cuantomenoresésta,portanto,lasolubilidadesmayoramenortemperatura. Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 127 2.120. En una mezcla de dos gases distintos a la misma temperatura. Indica cuál es la afirmacióncorrecta: a)Ambosgasestienenlamismapresiónindividual. b)Eldemayormasamolecularharámáspresión. c)Eldemenormasamolecularharámenospresión. d)Ambosgasestienenlamismaenergíacinéticamolar. (O.Q.L.Madrid2010) a‐b‐c)Falso.Esnecesarioconocerlacantidaddecadagasquehayenelrecipiente. d) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 Larespuestacorrectaeslad. 2.121. Un recipiente contiene un 60% en volumen de hidrógeno y un 40% de eteno, a una presiónde2atm.Siambosgasesreaccionanentresíyformanetanogaseoso.¿Cuálserála presiónfinaldelamezcla? a)0,8atm b)1atm c)0,4atm d)1,2atm (O.Q.L.Madrid2010) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreC H yH es: C H (g)+H (g)C H (g) De acuerdo con la ley de Avogadro, la composición volumétrica en una mezcla gaseosa coincideconsucomposiciónmolar,portanto,aplicandolaleydeDaltondelaspresiones parciales: p =p·y p =p·y Sustituyendo: p =2atm·0,60=1,2atmp =2atm·0,40=0,8atm Larelacióndepresionesymolares: p p = 1,2 =1,5 0,8 Como la relación molar es mayor que 1, indica que sobra H y que es el reactivo limitantequedeterminalacantidaddeC H queseforma(entérminosdepresión): 0,8atmC H 1atmC H =0,8atm 1atmC H LacantidaddeH queseconsume(entérminosdepresión): 0,8atmC H 1atmH =0,8atmH 1atmC H LacantidaddeH quenoreacciona(entérminosdepresión): ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1,2atmH inicial –0,8atmH reaccionado =0,4atm 128 sobrante DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes: ptotal =p +p ptotal = 0,8+0,8 atm=1,2atm Larespuestacorrectaeslad. 2.122.Ungas,contenidoenunrecipientecerradoyflexible,seenfríalentamentedesde50°C hasta25°C.¿Cuáleslarelaciónalcanzadaentreelvolumenfinaldelgasyelinicial? a)2/1 b)1,08/1 c)0,923/1 d)0,5/1 (O.Q.L.LaRioja2010) DeacuerdoconlaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas,elvolumenqueocupa unamasadegasapresiónconstanteesproporcionalasutemperaturaabsoluta: T V 25+273 K V , V = = = 50+273 K V T V V Larespuestacorrectaeslac. 2.123.UnrecipientecontieneunamezcladeNe(g)yAr(g).Enlamezclahay0,250molesde Ne(g)queejercenunapresiónde205mmHg.SielAr(g)delamezclaejerceunapresiónde 492mmHg,¿quémasadeAr(g)hayenelrecipiente? a)4,16g b)12,1g c)24,0g d)95,5g (Masa:Ar=39,9) (O.Q.L.LaRioja2010) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungasse calculamediantelaexpresión: pi =p·yi Relacionandolaspresionesparcialesdeamboscomponentesdelamezcla: p pAr yAr nAr = Ar = pNe yNe pNe nNe Sustituyendo: 1molAr 492mmHg xgAr 39,9gAr = x=24,0gAr 205mmHg 0,250molNe Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 129 2.124. Dos recipientes de la misma capacidad contienen uno amoniaco gaseoso ( ) y el otro gas butano ( ). Si ambos recipientes se encuentran en las mismas condiones de presiónytemperatura: a)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodeátomos. b)Ambosrecipientescontienenlamismamasa. c)Ambosrecipientestendránlamismadensidaddegas. d)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodemoléculas. (O.Q.L.CastillayLeón2010) Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegases elmismo: n= pV RT a)Falso.Elnúmerodeátomosqueformancadamoléculaesdiferente. b)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,M,sondiferenteslas masasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación: m=M pV RT c)Falso.Silamasadegasendiferentetambiénloesladensidad. d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes. Larespuestacorrectaeslad. 2.125.Unmoldeungasidealseencuentraalapresiónde1atmyocupaunvolumende15L. Siseaumentalapresiónaldobleyelvolumensehaceiguala20L: a)Aumentaráelnúmerodemoles b)Aumentarálatemperatura c)Disminuirálatemperatura d)Latemperaturapermaneceráconstante. (O.Q.L.LaCastillayLeón2010) La ecuación general de los gases ideales permite calcular la relación entre las temperaturasfinaleinicialdelproceso: V p T = p V T T p = T p V V 2atm·20L T 8 T = = 1atm·15L 3 T T Comosededucedelaecuaciónlatemperaturaaumenta. Larespuestacorrectaeslab. 2.126.Enunamezcladenitrógenoyoxígenohaydoblenúmerodemolesdeoxígenoquede nitrógeno.Silapresiónparcialdenitrógenoes0,3atm.,lapresióntotalserá: a)0,6atm b)1,2atm c)1,5atm d)0,9atm (O.Q.L.LaCastillayLeón2010)(O.Q.L.CastillayLeón2011) Considerandocomportamientoideal: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 130 n =2n p =2p DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes: ptotal =pN +p ptotal = 0,3atm + 2·0,3atm =0,9atm 2 Larespuestacorrectaeslad. 2.127. Una muestra de gas helio se encuentra a una presión y temperatura determinadas ocupando un volumen V. Si el volumen se reduce a la mitad manteniendo constante la temperatura: a)Disminuirálaenergíacinéticamediadelaspartículas. b)Disminuirálapresión. c)Aumentaráelnúmerodecolisionesdelaspartículasconlasparedesdelrecipiente. d)Nopasaránada. (O.Q.L.LaCastillayLeón2010) a) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinética mediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 b)Falso.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,es aplicablelaleydeBoylequediceque:“paraunamasadegasatemperaturaconstantela presión y el volumen son magnitudes inversamente proporcionales”, si se reduce el volumenalamitadlapresiónseduplica. c)Verdadero.Alreducirseelvolumenaumentaelnúmerodechoquesentrelaspartículas de gas y las paredes del recipiente lo que hace aumentar la presión en el interior del mismo. Larespuestacorrectaeslac. 2.128. Un matraz de 1,00 L, lleno de (g), se encuentra inicialmente en condiciones estándarydespuésa100°C.¿Cuálserlalapresióna100°C? a)1,00atm b)1,17atm c)1,27atm d)1,37atm (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeO es: p 1atm p p = = p =1,37atm 0+273 K T T 100+273 K Larespuestacorrectaeslad. 2.129.DosmoléculasdeAreaccionan conunamoléculadeBparadardosmoléculasdeC. Sabiendoquetodaslasmoléculassongaseosas,alreaccionarunlitrodeAseproducirá: a)DosmoléculasdeC b)UnlitrodeC c)DoslitrosdeC d)TresmoléculasdeC (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 131 2A(g)+B(g)2C(g) DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelasrelacionesvolumétricasquediceque: “los volúmenes de las sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química, medidos en idénticas condiciones de presión y temperatura, están en relación de númerosenterossencillos” 1LA 2LC =1LC 2LA Larespuestacorrectaeslab. 2.130.Undepósitode5Lquecontieneungasaunapresiónde9atmseencuentraconectado por una válvula con otro depósito de 10 L que contiene un gas a una presión de 6 atm. Calculalapresióncuandoseabrelallavequeconectaambosdepósitos: a)3atm b)4atm c)7atm d)15atm e)Ningunodelosanteriores. (O.Q.N.Valencia2011) Elnúmerodemolesdegasquecontienecadadepósitoes: n1 = p1 V1 9atm 5L 45 = = RT RT RT n2 = p2 V2 6atm 10L 60 = = RT RT RT Lapresiónalconectarambosdepósitoses: 45 60 + mol·RT RT RT p= =7atm 5+10 L Larespuestacorrectaeslac. 2.131. Una mezcla gaseosa formada por 1,5 moles de Ar y 3,5 moles de presiónde7,0atm.¿Cuáleslapresiónparcialdel ? a)1,8atm b)2,1atm c)3,5atm d)4,9atm e)2,4atm ejerce una (O.Q.N.Valencia2011) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales: p =p·y p Larespuestacorrectaeslad. =7,0atm 3,5molCO =4,9atm 3,5molCO +1,5molAr ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2.132.Cuatromatracesde1,0LcontienenlosgasesHe, , cuáldelosgaseslasmoléculastienenmenorenergíacinética? a)He b) c) d) e)Todostienenlamisma. (Datos.Masasmolares(g· ):He=4; =71; =16; atm·L· · ) ,y 132 ,a0°Cy1atm.¿En =17.ConstanteR=0,082 (O.Q.N.Valencia2011) Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeun gassólodependedelatemperaturaabsoluta: 3 Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann 2 Como todos los gases se encuentran a la misma temperatura la energía cinética de sus moléculaseslamisma. Larespuestacorrectaeslae. 2.133.Enlacombustiónde2molesdeunhidrocarburosaturado(alcano)sehannecesitado 224Ldeoxígenomedidosencondicionesnormales.Lafórmuladelhidrocaburoes: a) b) c) d) (O.Q.L.Murcia2011) ElnúmerodemolesdeO queseconsumenes: 224LO 1molO =10molO 22,4LO Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloscuatroalcanosson: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) 7 C H (g)+ O (g)2CO (g)+3H O(l) 2 C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l) C H (g)+ 13 O (g)4CO (g)+5H O(l) 2 DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenla querelacióndevolúmenesO /alcano es10/2esla correspondiente alacombustióndel . propano, Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 133 2.134.Dadalareacciónsinajustar: + + ¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar180Lde idénticascondicionesdepyT? a)180L b)540L c)270L d)60L ,sitodoslosgasesestánen (O.Q.L.Murcia2011) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH Ses: 2H S(g)+3O (g)2H O(g)+2SO (g) De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas, la relación de volúmenescoincideconlarelaciónmolar: 180LH S 3LO =270L 2LH S Larespuestacorrectaeslac. 2.135.Si1,0gdeungassecolocadentrodeunrecipientede1000mLa20°Cylapresiónque ejercesobrelasparedesesde6,0atm,elgascontenidoenelrecipientees: a) b) c)Ne d)He (Datos.Masas:O=16;Ne=20,2;He=4.Constante0,082atm·L· · ) (O.Q.L.Murcia2011) Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadas condicionesdepyTvienedadaporlaexpresión: M= 1,0g 0,082atm·L·mol ·K mRT M= 6atm·1000mL pV 20+273 K 10 mL =4,0g·mol 1L DeacuerdoconelvalordeMobtenidoelgasdesconocidoeselHe. Larespuestacorrectaeslad. 2.136.Sisemezclaenunrecipiente10gdenitrógenogaseoso,10gdedióxidodecarbono gaseosoy10gdeoxígenogaseoso: a)Lafracciónmolardelastressutanciaseslamisma. b)Lafracciónmolardenitrógenogaseosoydedióxidodecarbonogaseosoeslamisma. c)Eloxígenogaseosotienemayorfracciónmolar. d)Eldióxidodecarbonogaseosotienelamenorfracciónmolar. (Datos.Masasatómicas:N=14,0;O=16,0;C=12) (O.Q.L.Murcia2011) a‐b) Falso. La fraciones molares deben ser diferentes ya que las masas molares de las sustanciastambiénloson. c)Falso.Lamayorfracciónmolarlecorrespondealgasquetengamenormasamolar,elN (28g/mol). ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 134 d) Verdadero. La menor fracción molar le corresponde al gas que tenga mayor masa molar,elCO (44g/mol). Larespuestacorrectaeslad. 2.137.Encondicionesnormalesdepresiónytemperatura,elbutanoesun: a)líquido b)gas c)fluidoesotérico d)fluidosupercrítico (O.Q.L.Murcia2011) A0°Cy1atmelbutanoesungas. Larespuestacorrectaeslab. 2.138.Sisetiene1gdelassustanciasgaseosasqueserelacionanacontinuación,enigualdadde condiciones,¿cuáldeellasocupamayorvolumen? a) b) c) d)Ne (Masasatómicas:C=12;F=19;Ne=20,2;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2011) De acuerdo con la ley de Avogadro, un mol de cualquier gas, medido en idénticas condicionesdepresiónytemperatura,ocupaelmismovolumen. Comolamasadegaseslamisma,elvolumenmayorlecorrespondealamuestragaseosa formadapormayornúmeromoles,esdecir,algasquetengamenormasamolar. Gas M/g· 28,0 38,0 He 16,0 4 Larespuestacorrectaeslad. 2.139.Enunrecipientecerradohay2,5molesde alatemperaturade25°Cypresiónde 6atm.Seelevalapresióna12atminyectandounacantidaddehelioqueseráiguala: a)12moles b)2,5moles c)6moles d)5moles (O.Q.L.CastillayLeón2011) DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas: p=p +pHe Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión: pHe =p·yHe pHe =p 6atm=12atm nHe n +nHe nHe nHe =2,5mol 2,5+nHe Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) (SimilaralapropuestaenBurgos1998). 135 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 136 3.DISOLUCIONES 3.1.Deentrelasdiferentesformasdeexpresarlaconcentracióndelasdisoluciones,hayque destacar: a)Lanormalidad,queeslanormaadoptadaenlospaísesdelaUniónEuropeaparamedirla relaciónsoluto/disolvente. b)Lamolaridad,queeselnúmerodemolesdesolutoenunlitrodedisolución. c)Lamolalidad,queeselnombrequeutilizanenChinaparalamolaridad. d)Lafracciónmolar,queseutilizaparaexpresarlaconcentraciónendisolucionesdondeel númerodemolesdesolutoenunlitronoesunnúmeroexacto. (O.Q.L.Murcia1996) a) Falso. Normalidad es la relación entre equivalentes‐gramo de soluto y litros de disolución. b)Verdadero.Molaridadeslarelaciónentremolesdesolutoylitrosdedisolución. c)Falso.Lapropuestaesabsurda. d)Falso.Fracciónmolareslarelaciónentremolesdesolutoylasumadelosmolesdelos componentesdeladisolución. Larespuestacorrectaeslab. 3.2.Con100mLdedisolucióndeHCl2Msepuedeprepararunlitrodeotradisolucióncuya concentraciónserá: a)0,1M b)0,2M c)10M d)10 M (O.Q.L.Murcia1996) ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenladisoluciónconcentrada(2M)es: 100mLHCl2M 2molHCl =0,2molHCl 10 mLHCl2M Laconcentracióndeladisolucióndiluidaes: 0,2molHCl =0,2M 1Ldisolució nHCl Larespuestacorrectaeslab. 3.3.Unadisolución2Mdeácidoacéticoesaquellaquecontiene: a)60gdeácidoacéticoen250mLdedisolución. b)45gdeácidoacéticoen250mLdedisolución. c)60gdeácidoacéticoen500mLdedisolución. d)50gdeácidoacéticoen500mLdedisolución. (Masaatómicas:H=1;C=12;O=16) (O.Q.L.Murcia1996) Aplicandoelconceptodemolaridadatodaslasdisoluciones: a)Falso 60gCH COOH 1molCH COOH 10 mLdisolució n =4M 250mLdisolució n 60gCH COOH 1Ldisolució n ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 137 b)Falso 45gCH COOH 1molCH COOH 10 mLdisolució n =3M 250mLdisolució n 60gCH COOH 1Ldisolució n c)Verdadero 60gCH COOH 1molCH COOH 10 mLdisolució n =2M 500mLdisolució n 60gCH COOH 1Ldisolució n d)Falso 50gCH COOH 1molCH COOH 10 mLdisolució n =1,7M 500mLdisolució n 60gCH COOH 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.4.¿Cuáldelassiguientessustanciasfuncionaríamejorcomoanticongelantede1Ldeagua siseutilizalamismamasadecadaunadeellas? a)Metanol b)Sacarosa c)Glucosa d)Acetatodeetilo (Masaatómicas:H=1;O=16;C=12) (O.Q.L.Murcia1996) Serámejoranticongelanteaquellasustanciaconlaqueseconsigaunmayordescensoenla temperaturadecongelacióndeladisolución,ΔT .Estesecalculamediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Comolascuatrosustanciaspropuestaspresentanenlacecovalente,aldisolverlasenagua nosedisocianeniones,esdecir,α=0,portantolaexpresiónanteriorquedasimplificada como: ΔT =k m De acuerdo con esto, el mayor ΔT se consigue con la disolución que tenga mayor concentraciónmolal,m. Suponiendoquesedisuelveunamismamasadecadacompuesto,1g,en1kgdeH O,la concentraciónmolaldeladisoluciónes: m= 1gX 1molX 1 = mol·kg M 1kgH O MgX Por tanto, la mayor concentración molal corresponde a la disolución que contenga el solutoconmenormasamolar,M. soluto Metanol( ) Sacarosa(C H O ) Glucosa(C H O ) Acetatodeetilo(CH COOCH CH ) M/g· 32 342 180 88 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 138 Larespuestacorrectaeslaa. 3.5.Sedisuelven12,8gdecarbonatosódicoenlacantidaddeaguasuficienteparapreparar 325mLdedisolución.Laconcentracióndeestadisoluciónenmol· es: a)3,25 b)0,121 c)0,0393 d)0,372 e)12,8 (Masasatómicas:O=16;C=12;Na=23) (O.Q.N.CiudadReal1997) Lamolaridaddeladisoluciónes: 12,8gNa CO 1molNa CO 103 mLdisolució n =0,372M 325mLdisolució n 106gNa CO 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.6.¿Cuálserálamolaridaddeunadisolución6Ndeácidofosfórico? a)6M b)2M c)18M d)3M (O.Q.L.Murcia1997) Larelaciónentremolaridadynormalidades: Normalidad=Molaridad·valencia Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enel casodelácidofosfórico,H PO : H PO (aq)+3H O(l)PO (aq)+3H O (aq) Lavalenciaes3,portantolamolaridades: 6 M= =2 3 Larespuestacorrectaeslab. 3.7.Almezclar1Ldedisolucióndeácidoclorhídrico0,01Mcon250mLdeotradisoluciónde ácido clorhídrico 0,1 M se obtiene una nueva disolución cuya concentración es, aproximadamente: a)0,11M b)1,28·10 M c)1,4·10 M d)2,8·10 M (O.Q.L.Murcia1997) ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes: 103 mLHCl0,01M 0,01mmolHCl 1LHCl0,01M =10mmolHCl 1LHCl0,01M 1mLHCl0,01M ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 250mLHCl0,1M 139 0,1mmolHCl =25mmolHCl 1mLHCl0,1M Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 10+25 mmolHCl =2,8·10 1000+250 mLdisolució n M Larespuestacorrectaeslab. 3.8.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesprobaríaqueunlíquidoincoloroytransparentees aguapura? a)EllíquidotieneunpHde7. b)Ellíquidohiervea100°Ccuandolapresiónesde1atm. c)Ellíquidonodejaresiduocuandoseevaporahastasequedad. d)Ellíquidoresecalasmanoscuandoselavanconél. (O.Q.L.Murcia1997) a) Falso. El agua en presencia de CO forma una disolución acuosa de ácido carbónico, H CO ,porloqueelpH<7. H CO (aq)+H O(l)HCO (aq)+H O (aq) b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presión atmosféricaylapresióndevapordelaguaa100°Cesatm. c) Falso. Cualquier otro líquido incoloro y transparente, por ejemplo, etanol, acetona, benceno,etc.,evaporadoasequedadnodejaningúnresiduo. d)Falso.Esabsurdo,elaguanoresecalasmanos. Larespuestacorrectaeslab. 3.9.Ladisoluciónacuosaconmenorpuntodefusiónes: a) 0,01m b)NaCl0,01m c)Etanol( )0,01m d)Ácidoacético( )0,01m e) 0,01m (O.Q.N.Burgos1998) Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentración molaltendrámenorpuntodefusiónladisoluciónconmayorvalorden. Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden. a)MgSO (aq)Mg (aq)+SO (aq) (1) n=2 b)NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2 c)CH CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 140 d)CH COOHesunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(0) n=1 e)MgI (aq)Mg (aq)+2I (aq) (1) n=3 La sustancia que presenta mayor valor de n con una disociación prácticamente total es ,portanto,sudisolucióneslaquepresentamenortemperaturadecongelación. Larespuestacorrectaeslae. 3.10. Para tres disoluciones 0,1 molal de ácido acético ( ), ácido sulfúrico ( glucosa( )enagua,señalelaproposicióncorrecta: a)Ladisolucióndeácidosulfúricoeslaquetienecomportamientomásideal. b)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienelatemperaturadeebulliciónmásalta. c)Ladisolucióndesulfúricoeslaquetienemayortemperaturadeebullición. d)Lastresdisolucionestienenlamismatemperaturadeebullición. e)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienemayorpresiónosmótica. ) y (O.Q.N.Burgos1998) a)Falso.Unadisoluciónidealesaquellaenlaquenoseregistravariacióndeentalpíanide entropía.Enlasdisolucioneshayvariaciónenesasmagnitudesrespectodelassustancias purasylassustanciasdisueltasenagua. b)Falso.Latemperaturadeebullicióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentración molaltendrámayortemperaturadeebulliciónladisoluciónconmayorvalorden. C H O esunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(0) n=1 C H O nosedisociaeniones, (=0) n=1 H SO (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq) (1) n=3 c)Verdadero.Segúnlodemostradoenelapartadob). d)Falso.Segúnlodemostradoenelapartadob). e)Falso.Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticaπsecalculamediantelaexpresión: π=MRT 1+α n R=constantedelosgases M=concentració nmolar 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones T=temperatura Teniendoencuentaquesetratadedisolucionesacuosascon,aproximadamente,lamisma concentraciónmolartendrámayorpresiónosmóticaladisoluciónconmayorvalorden. Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob)seráladisolucióndeH SO . Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 141 3.11.Cuandoseadicionan100 deaguaa100 deunadisoluciónacuosa0,20Men sulfatodepotasio( )yseagitavigorosamente,¿cuáleslamolaridaddelosionesKen lanuevadisolución?Considerecorrectalaadicióndelosvolúmenes. a)0,05 b)0,10 c)0,15 d)0,20 (O.Q.L.Murcia1998) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es: K SO (aq)2K (aq)+SO (aq) ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónconcentrada(0,20M)es: 100cm3 K SO 0,2M 0,2mmolK SO 2mmolK =40mmolK 3 1cm K SO 0,2M 1mmolK SO Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 40mmolK =0,20M 100+100 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.12.¿Cuántosionesseencuentranpresentesen2,0Ldeunadisolucióndesulfatopotásico ( )quetieneunaconcentraciónde0,855mol· ? a)1,03·10 b)3,09·10 c)1,81·10 d)3,09·10 e)1,03·10 (Dato.L=6,022·10 ) (O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2005) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es: K SO (aq)2K (aq)+SO (aq) Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes: 0,855molK2 SO4 3moliones 6,022·1023 iones =3,09· 2LK2 SO4 0,855M 1moliones 1LK2 SO4 0,855M 1molK2 SO4 iones Larespuestacorrectaeslad. 3.13. La concentración media de los iones sodio ( ) en el suero sanguíneo es aproximadamentede3,4g· .¿Cuáleslamolaridaddelsueroconrespectoadichoion? a)0,15 b)3,4 c)6,8 d)23 (Masaatómica:Na=23) (O.Q.L.Murcia1999) Aplicandoelconceptodemolaridad: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 142 3,4gNa 1molNa =0,15M 1Lsuero 23gNa Larespuestacorrectaeslaa. 3.14.PorelanálisisdeunvinodeCalifornia,Cabernet‐Sauvignon,sesabequeéstetieneuna acidez total del 0,66% en peso. Suponiendo que dicha acidez se debe únicamente al ácido etanoico o acético, (M = 60 g· ), ¿cuál es la normalidad, respecto al ácido, delvino? a)1,2·10 N b)1,1·10 N c)1,2·10 N d)1,4·10 N (Dato.Densidaddelvino=1,11g· ) (O.Q.L.Murcia1999) Tomandocomobasedecálculo100gdevinoyaplicandoelconceptodemolaridad: 0,66gCH COOH 1molCH COOH 1,11gvino 103 cm3 vino =1,2·10 100gvino 60gCH COOH 1cm3 vino 1Lvino M Larelaciónentremolaridadynormalidades: Normalidad=Molaridad·valencia Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enel casodelácidoacético,CH COOH: CH COOH(aq)+H O(l)CH COO (aq)+H O (aq) (1) Lavalenciaes1,portantolanormalidadeslamismaquelamolaridad. Larespuestacorrectaeslac. 3.15.¿Quémasadesulfatodeamonioyhierro(II)hexahidrato(demasamolecularrelativa 392)esnecesariaparaprepararunlitrodedisolución0,05Mconrespectoalionhierro(II), (aq)? a)1,96g b)2,80g c)14,2g d)19,6g e)28,0g (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011) El NH Fe SO iónicaes: 6H OeslasaldeMohr.Laecuacióncorrespondienteasudisociación NH 6H O(aq)2NH (aq)+Fe (aq)+2SO (aq)+6H O(l) Fe SO Aplicandoelconceptodemolaridad: 1LFe 0,05M 0,05molFe LlamandoSMa NH 0,05molFe =0,05molFe 1LFe 0,05M 1mol NH Fe SO 1molFe Fe SO 6H O: 6H O =0,05mol NH Fe SO 6H O ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 0,05molSM 392gSM =19,6g 1molSM 143 Larespuestacorrectaeslad. 3.16. Si se mezclan volúmenes iguales de disoluciones de sulfato de potasio y cloruro de potasio,ambas0,1M,yconsideramoslosvolúmenesaditivos,laconcentraciónen dela nuevadisoluciónserá: a)0,15M b)0,2M c)0,3M d)NosepuedecalcularsinconocerV. (O.Q.L.Murcia2000) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es: K SO (aq)2K (aq)+SO (aq) ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes: VLK2 SO4 0,1M 0,1molK2 SO4 2molK =0,2VmolK 1LK2 SO4 0,1M 1molK2 SO4 LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles: KCl(aq)Cl (aq)+K (aq) ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes: VLKCl0,1M 0,1molKCl 1molK =0,1VmolK 1LKCl0,1M 1molKCl Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 0,2V+0,1V molK =0,15M V+V Ldisolució n Larespuestacorrectaeslaa. 3.17. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico al 40% en peso tiene una densidad de 1,3g· .Sunormalidades: a)10,6 b)46,4 c)23,2 d)20,8 (Masasatómicas:S=32;O=16;H=1) (O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2001) Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad: 1molH SO 1,3gdisolució n 10 cm3 disolució n 40gH SO =5,3M 100gdisolució n 98gH SO 1cm3 disolució n 1Ldisolució n Larelaciónentremolaridadynormalidades: Normalidad=Molaridad·valencia ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 144 Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enel casodelácidosulfúrico,H SO : H SO (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq) Lavalenciaes2,portantolanormalidades: N=5,3·2=10,6 Larespuestacorrectaeslaa. 3.18. Partiendo de 496 g de cloruro de sodio, se desea preparar una disolución 0,25 molal. ¿Cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal? a)0,030kg b)2,0kg c)8,5kg d)34kg (Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23) (O.Q.L.CastillayLeón2000) Aplicandoelconceptodemolalidad: 496gNaCl 1kgH O 1molNaCl =33,9kg 58,5gNaCl 0,25molNaCl Larespuestacorrectaeslad. 3.19. Si se disuelven 75,0 g de glucosa ( ) en 625 g de agua, la fracción molar del aguaenladisoluciónes: a)0,120 b)0,416 c)0,011 d)0,989 e)1,00 (Masasmoleculares:glucosa=180,2;agua=18,0) (O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Córdoba2010) Aplicandoelconceptodefracciónmolar: xagua = 625gH2 O 1molH2 O 18gH2 O 1molC6 H12 O6 1molH2 O 625gH2 O +75gC6 H12 O6 180,2gC6 H12 O6 18gH2 O =0,988 Larespuestacorrectaeslad. 3.20.Lasdimensionesdelatensiónsuperficialson: a)Presiónporunidaddeárea. b)Energíaporunidaddeárea. c)Fuerzaporunidaddeárea. d)Energíaporvolumen. e)Fuerza·Presiónporunidaddeárea. (O.Q.N.Barcelona2001) Latensiónsuperficial,σ,sedefinecomo: F σ= l ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 145 Susdimensionesson: MLT [σ]= L 2 =MT 2 Lasdimensionesdelasmagnitudespropuestasson: Magnitud Dimensiones F p = 2 S S E F = l S ML T MT F S ML T Fp F2 = 2 S S E F = V S ML T M L T Larespuestacorrectaeslab. 3.21.Eletanolcomercialsevendecomounazeótropoquecontiene4%envolumendeagua, porestarazónseleconocecomoalcoholde96°(96%envolumendeetanol).Siladensidad delamezclaesde0,815g· yladelaguaes1,000g· ,lafracciónmolardelaguaen estamezclaserá: a)0,096 b)0,117 c)0,680 d)0,753 (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.Murcia2001) Tomandocomobasedecálculo100cm dedisolución,lamasadecadacomponentees: 100cm3 disolució n 0,815gdisolució n =81,5gdisolució n 1cm3 disolució n 100cm3 disolució n 4cm3 H O 1gH O =4,0gH O 3 100cm disolució n 1cm3 H O 81,5gdisolución–4gH2 O=77,5gC H OH Aplicandoelconceptodefracciónmolar: xagua = 4,0gH2 O 4,0gH2 O 1molH2 O 18gH2 O 1molC H OH 1molH2 O +77,5gC H OH 46gC H OH 18gH2 O =0,117 Larespuestacorrectaeslab. 3.22. Las disoluciones de sacarosa (azúcar común) se utilizan para la preparación de almíbar. En un laboratorio de una industria conservera se está probando un jarabe que contiene 17,1 g de sacarosa ( ) y 100 de agua. Si la densidad de esta disolución,a20°C,es1,10g· ,¿cuálessumolaridad? a)0,469M b)0,500M c)4,69M d)5,00M (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.Murcia2001) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 146 SuponiendoqueladensidaddelH2 Oa20°Ces1g·cm ,entonceslamasaempleadaenla disoluciónes100gylamasatotaldedisoilución117,1g. Aplicandoelconceptodemolaridad: 17,1gC H O 1molC H O 1,10gdisolució n 103 cm3 disolució n =0,469M 117,1gdisolució n 342gC H O 1cm3 disolució n 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslaa. 3.23.Unamuestradeaguatomadadeunríocontiene5ppmde disuelto.Suponiendoque ladensidaddelaguaesiguala1g/mL,lamasade disueltoen1,0Ldeaguaes: a)0,0050g b)0,0096g c)3,0·10 g d)9,4·10 g (O.Q.L.CastillayLeón2001) Sielnúmerodeppmdeunadisoluciónacuosadiluidaes: 5ppmO = 5mgO 5mgO 1gO 1Lagua 3 =0,005g 1Lagua 1Lagua 10 mgO Larespuestacorrectaeslaa. 3.24.SedisponededosdisolucionesAyB.LadisoluciónAcontiene6,00gde en1kg de y la disolución B está formada por 6,00 g de y 1 kg de . A 20°C, la densidaddeladisoluciónAesmenorqueladensidaddeladisoluciónB.Indiquecuáldelas siguientesproposicionesrelativasaestasdisolucionesescierta: a)LasdisolucionesAyBtienenlamismamolaridad. b)Ambasdisolucionestienenlamismamolalidad. c)Lasfraccionesmolaresde enAyBsoniguales. d)Elporcentajede esdiferenteenAyB. (Masasatómicas:Cl=35,5;C=12;H=1,O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Asturias20003) Ambasdisolucionescontienenigualmasadesoluto(m )yportanto,molesdesoluto(n), idéntica masa de disolución (m ) y de disolvente (m ), y además, respecto de las densidades,expresadasenkg/L,secumplequeρ <ρ . a)Falso.SiM =M : M = M = nmolCH OH 1LA m kgA ρ kgA nmolCH OH 1LB m kgB ρ kgB Comoρ <ρ secumplequeM <M . M ρ = M ρ ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 147 b)Verdadero.Sim =m : m = nmolCH OH m kgdisolvente nmolCH OH m = m kgdisolvente = c)Falso.Six =x : x = x = nmolCH OH nmolCH OH+10 gH2 O 1molH2 O 18gH2 O nmolCH OH nmolCH OH+10 gCCl4 1molCCl4 154gCCl4 1000 n+ x 154 <1 = 1000 x n+ 18 Como se observa, la disolución cuyo disolvente tiene mayor masa molar (CCl4 ) tiene mayorfracciónmolar. d)Falso.Si%CH OH(A)%CH OH(B): %A= %B= m gCH3 OH 100 m gdisolución m gCH3 OH 100 m gdisolución %A =1 %B Comoseobserva,%CH3OH(A)=%CH3OH(B). Larespuestacorrectaeslab. (EnAsturias2003laspropuestassona)Todos;b)2;c)1y3;d)2y4). 3.25. ¿Cuál de las siguientes disoluciones de permanganato de potasio sería la más concentrada? a)0,011M b)50g/L c)0,5molesen750mLdedisolución d)250ppm (Masasatómicas:Mn=54,9;K=39,1;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2001) Para poder comparar las diferentes disoluciones es preciso poner en todas las mismas unidadesdeconcentración,porejemploenmolaridad: b) 50gKMnO 1molKMnO 4 =0,316M 1Ldisolució n 158gKMnO c) 750mLdisolució n 0,5molKMnO =0,667M 750mLdisolució n 10 mLdisolució n d) 1gKMnO 1molKMnO 250mgKMnO =0,002M 1Ldisolució n 10 mgKMnO 158gKMnO Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 148 3.26. Una disolución de amoníaco de densidad 0,910 g/mL y del 25% en masa tiene una molaridadde: a)5,6M b)12,5M c)2,4M d)13,4M (Masasatómicas:N=14;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2001) Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto de molaridad: 1molNH 0,91gdisolució n 103 cm3 disolució n 25gNH =13,4M 100gdisolució n 17gNH 1cm3 disolució n 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.27.¿Cuáleslamolalidaddeunadisoluciónacuosaenlaquelafracciónmolardesolutoes 0,1? a)0,010 b)6,17 c)0,610 d)0,100 (O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005) Silafracciónmolardesolutoes0,1quieredecirqueladisolucióncontiene0,1molesde solutoporcada0,9molesdeagua.Aplicandoelconceptodemolalidad: m= 0,1molsoluto =6,17 18gH2 O 1kgH2 O 0,9molH2 O 1molH2 O 1000gH2 O Larespuestacorrectaeslab. 3.28.50mLdeunadisolucióndehidróxidodepotasio(Mr=56)quetieneunadensidadde 1,46g/mLydel45%enmasacontienelossiguientesgramosdehidróxidodepotasio: a)1,81·10 b)24,5 c)8,13·10 d)32,8 (O.Q.L.CastillayLeón2002) Apartirdelconceptodeporcentajeenmasa: 50mLKOH45% 45gKOH 1,46gKOH45% =32,9gKOH 1mLKOH45% 100gKOH45% Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 149 3.29. ¿Cuántos moles de deben añadirse a 500 mL de agua para obtener una disolucióndeconcentración2molardeionessodio?Supongaqueelvolumendeladisolución nocambia. a)0,5moles b)1mol c)2moles d)4moles e)5moles (O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Baleares2009) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es: Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq) Aplicandoelconceptodemolaridad: xmolNa SO 2molNa =2Mx=0,5mol 0,5Ldisolució n 1molNa2 SO4 Larespuestacorrectaeslaa. 3.30. Se quieren preparar 2 litros de disolución de ácido clorhídrico del 36% en peso y densidad 1,18 g· , disolviendo cloruro de hidrógeno en agua. ¿Cuántos litros de dicho gas,medidosencondicionesnormales,senecesitarán? (Elclorurodehidrógenoesungasmuysolubleenagua) a)521,40L b)2L c)1227,39L d)164,3L (Masasatómicas:Cl=35,5;H=1) (O.Q.L.Murcia2002) ElnúmerodemolesdeHClnecesariosparaprepararladisoluciónes: 2LHCl36% 103 cm3 HCl36% 1,18gHCl36% 36gHCl 1molHCl =23,3molHCl 3 1cm HCl36% 100gHCl36% 36,5gHCl 1LHCl36% Teniendoencuentaqueelvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L,el volumendegasnecesarioparaprepararladisoluciónes: 23,3molHCl 22,4LHCl =521,4LHCl 1molHCl Larespuestacorrectaeslaa. 3.31.Unadeterminadamasademetanolproducemayordescensodelpuntodecongelación enunamasadeterminadadeaguaquelamismacantidaddealcoholetílico,debidoaqueel metanol: a)Tienemenormasamolecular. b)Esmássolubleenagua. c)Tienemayorpuntodeebullición. d)Tienemenorpuntodecongelación. (O.Q.L.CastillayLeón2002) Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalculamediante laexpresión: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) ΔT =k m 1+α n 150 k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Tantoeletanolcomoelmetanolsonlossolutosnoiónicos(=0),porloquelaexpresión anteriorsesimplificacomo: ΔT =k m El mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución que poseamayorconcentraciónmolal. Si se disuelven masas iguales de soluto en masas iguales de agua, por ejemplo, 1 g de soluto en 1 kg de H O, las concentraciones molales de las disoluciones son, respectivamente: m = mCH3 OH = 1gC H OH 1molC H OH 1 = 46 1kgH O 46gC H OH 1gCH OH 1molCH OH 1 = 32 1kgH O 32gCH OH Como se observa, la molalidad es mayor en la disolución que contiene el soluto con menormasamolar,metanol. Larespuestacorrectaeslaa. 3.32.Sepreparandosdisolucionesdeunsolutonoelectrólitoynovolátil,una,llamadaAal 2% en masa, y otra, llamada B al 4% en masa. Suponiendo que la densidad de las disoluciones es próxima a 1, ¿cuál de las siguientes proposiciones es falsa suponiendo un comportamientoideal? a)LamolalidadenBeslamitadqueenA. b)LatemperaturadecongelacióndeAesmayorqueladeB. c)LapresiónosmóticadeAesmenorqueladeB. d)LapresióndevapordeAesmayorqueladeB. (O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Canarias2000) a)Falso.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,lamolalidaddecadaunade lasdisolucioneses: mA = 2gX 1molX 103 gH O 20,4 = 98gH O MgX 1kgH O M mB = 4gX 1molX 103 gH O 41,7 = 98gH O MgX 1kgH O M Relacionandoambosvaloressetieneque: mB 41,7/M = =2,04 mA 20,4/M b)Falso.Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalcula mediantelaexpresión: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) ΔT =k m 1+α n 151 k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Sisetratadeunsolutonoiónico(=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo: ΔT =k m El mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución que posea mayor concentración molal, que como se ha visto en el apartado anterior es la disoluciónB. c)Verdadero.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,lamolaridaddecada unadelasdisolucioneses: 2gX 1molX 1gdisolució n 103 mLdisolució n 20 MA = = 100gdisolució n MgX 1mLdisolució n 1Ldisolució n M MB = 4gX 1molX 1gdisolució n 103 mLdisolució n 40 = 100gdisolució n MgX 1mLdisolució n 1Ldisolució n M Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticasecalculamediantelaexpresión: π=MRT 1+α n R=constantedelosgases M=concentració nmolar 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones T=temperatura Suponiendo que se trata de disoluciones acuosas con un soluto no iónico ( = 0), la expresiónsesimplificacomo: π=MRT La mayor presión osmótica corresponde a la disolución que posea mayor concentración molar,quecomosehavistoesladisoluciónB. d)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalcula deacuerdoconlaecuación: p=p° 1 p=presióndevapordeladisolución x p°=presióndevapordeldisolvente x =fracciónmolardelsoluto Ladisoluciónquetienemenorporcentajedesoluto,ladisoluciónA,eslaquetienemenor fracciónmolardesoluto. Larespuestacorrectaeslac. 3.33. Aunque normalmente no se indica, ¿cuál es la unidad correcta para expresar las constantescrioscópicasyebulloscópicas? a)°C/mol b)°C·mol/kg c)°C·kg/mol d)Ningunadelasanterioresescorrecta. (O.Q.L.Baleares2002) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 152 Lavariaciónenlatemperatura,porejemplo,decongelación(ΔT )de unadisoluciónse calculamediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Sisetratadeunsolutonoiónico(=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo: ΔT =k m Elvalordelaconstantees: k = ΔT m Lasunidadesdelaconstanteson: k = °C mol·kg = °C·kg mol Larespuestacorrectaeslac. 3.34. A 50°C la presión de vapor del benceno es de 271 mmHg y la de la acetona es 603 mmHg.Lapresióndevapordeunamezcladeestassustanciasalamismatemperaturaenla quelamasadebencenoeseldoblequeladeacetonaserá: a)378mmHg b)437mmHg c)404mmHg d)Ningunadelasanteriores. (Masasatómicas:H=1;C=12;O=16) (O.Q.L.Baleares2002) Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalcula mediantelaexpresión: p =presiónparcialdelcomponentei p =p ° x p °=presióndevapordelcomponenteipuro x =fracciónmolardelcomponenteienlafaselíquida Suponiendo que se mezclan 20 g de C H y 10 g de C H O, las presiones parciales respectivasson: p =271mmHg 20gC H 20gC H 1molC H 78gC H 1molC H 1molC H O +10gC H O 78gC H 58gC H O 1molC H O 58gC H O =603mmHg =242,4mmHg 1molC H 1molC H O 20gC H +10gC H O 78gC H 58gC H O 10g10gC H O p =162,0mmHg DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales: ptotal =p +p =(162,0+242,4)mmHg=404,4mmHg Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 153 3.35.Seformaunadisoluciónadicionando50mLdeaguaa150mLdedisolución0,10Mde amoníaco.¿Cuáleslaconcentracióndelanuevadisolución? a)0,1M b)0,1N c)0,085M d)0,075M (O.Q.L.Asturias2002) Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 0,10molNH 1LDisolució n =0,075M 0,050+0,150 Ldisolució n 0,150Ldisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.36.Lapresióndevapordeunadisolucióndeclorurodesodioenagua,aunadeterminada temperaturaes: a)Igualalapresióndevapordelaguaadichatemperatura. b)Menorquelapresióndevapordelaguaaesatemperatura. c)Proporcionalalapresióndevapordelclorurodesodioaesatemperatura. d)Proporcionalalpuntodefusióndelclorurodesodio. e)Proporcionalalamolalidaddeladisolución. (O.Q.N.Tarazona2003) De acuerdo con la ley de Raoult, la presión de vapor de una disolución se calcula de acuerdoconlaecuación: p=p° 1 p=presióndevapordeladisolución x p°=presióndevapordeldisolvente x =fracciónmolardelsoluto a) Falso. Como se observa en la expresión anterior, ambas presiones de vapor son diferentes. b)Verdadero.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,p<p°. c)Falso.Lapresióndevapordelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapordela disolución. d)Falso.Latemperaturadefusióndelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapor deladisolución. e)Falso.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,lapresióndedevapordeladisolución esproporcionalalafracciónmolardelsoluto. Larespuestacorrectaeslab. 3.37.Enellaboratorio,avecesseutilizaunbañodeaguahirviendoenlugardeunallama paracalentar.¿Cuáldelassiguientescausaspuedeserlaventajadesuutilización? a)Lacapacidadcaloríficarelativamentebajadelaguaharáqueelcontenidosecalientemás rápidamente. b) La densidad relativamente alta del agua hará que el contenido se caliente más rápidamente. c)Elvolumendeaguadurantelaebulliciónpermanececonstante. d)Latemperaturadelaguadurantelaebulliciónpermanececonstantea100°C. e)Lapresióndevapordelaguahirviendoesigualacero. (O.Q.N.Tarazona2003) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 154 a)Falso.Larapidezconquesecalienteelaguanoesunaventaja. b)Falso.Ladensidaddelaguanotienenadaqueverconlarapidezconquelaqueéstase calienta. c) Falso. El volumen de agua desciende durante el calentamiento ya que el agua se evapora. d) Verdadero. Como la ebullición se realiza en un recipiente abierto la temperatura del aguapermanececonstante. e)Falso.Lapresióndevapordelaguahirviendoa100°Ces760mmHg. Larespuestacorrectaeslad. 3.38.Sedeseaprepararunadisoluciónenlaquelaconcentracióndelion sea0,25My se dispone de 500 mL de una disolución de 0,20 M. ¿Qué volumen de disolución de 0,30Mhabríaqueañadir? a)250mL b)35,70mL c)71,40mL d)142,80mL (O.Q.L.Murcia2003) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKNO3es: KNO (aq)K (aq)+NO (aq) ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenladisoluciónes: 500mLKNO 0,2M 0,2mmolKNO 1mmolNO =100mmolNO 1mLKNO 0,2M 1mmolKNO LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO Ca NO es: (aq)Ca (aq)+2NO (aq) ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenVLdedisoluciónes: VmLCa NO 0,3M 0,3mmolCa NO 2mmolNO 1mLCa NO 0,3M 1mmolCa NO =0,6VmmolNO Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 100+0,6V mmolNO =0,25MV=71,4mL 500+V mLdisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.39.Sedisponedeunadisoluciónacuosadehidróxidodesodioal20%enmasa.Lafracción molardesolutoes: a)0,10 b)0,20 c)0,18 d)1,43 (Masasatómicas:Na=23;H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia2003) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 155 Tomando como base de cálculo 100 g de disolución y aplicando el concepto de fracción molar: 1molNaOH 40gNaOH =0,101 xNaOH = 1molNaOH 1molH2O 20gNaOH +80gH2O 40gNaOH 18gH2O 20gNaOH Larespuestacorrectaeslaa. 3.40.¿Quévolumendeunadisolución0,2Mcontiene3,5molesdesoluto? a)17,5mL b)17,5L c)15,7 d)7,0mL (O.Q.L.Murcia2003) Aplicandoelconceptodemolaridad: 3,5molsoluto 1Ldisolució n =17,5Ldisolución 0,2molsoluto Larespuestacorrectaeslab. 3.41. Si hacen falta 18,5 moles de tetracloroetileno ( volumendeestelíquidoseránecesariotomar? a)30,22mL b)11,33mL c)5,01L d)1,88L (Masasatómicas:C=12;Cl=35,5) ) de densidad 1,63 g· , ¿qué (O.Q.L.Murcia2003) Aplicandoelconceptodedensidad: 18,5molC2 Cl4 1LC2 Cl4 166gC2 Cl4 1mLC2 Cl4 =1,88LC2 Cl4 1molC2 Cl4 1,63gC2 Cl4 10 mLC2 Cl4 Larespuestacorrectaeslad. 3.42.Cuáldeellosvariaráalmodificarlatemperaturasiseexpresalaconcentracióndeuna disoluciónacuosaen: a)Molaridad b)Molalidad c)Fracciónmolar d)%enpeso (O.Q.L.CastillayLeón2003) Laconcentracióndeunadisoluciónexpresadacomo: a)Molaridad= molessoluto Ldisolució n Varía al modificar la temperatura ya que el volumen de la disolución cambia con la temperatura. b)Molalidad= molessoluto Ldisolució n ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 156 No varía al modificar la temperatura ya que la masa (moles) de soluto y la masa de disolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura. c)Fracció nMolar= molessoluto molessoluto+molesdisolvente No varía al modificar la temperatura ya que las masas (moles) de solutoy de disolvente permaneceninvariablesalcambiarlatemperatura. d)%peso= gsoluto 100 gdisolució n No varía al modificar la temperatura ya que las masas de soluto y de disolvente permaneceninvariablesalcambiarlatemperatura. Larespuestacorrectaeslaa. 3.43.Cuandounadisoluciónacuosasehacemuydiluida,¿cuáldelassiguientesproposiciones esfalsa? a)Lamolalidadesproporcionalalafracciónmolar. b)Lamolalidadesprácticamenteigualalamolaridad. c)Lamolaridadesmayorquelamolalidad. d)Ladensidadtiendeauno. (O.Q.L.CastillayLeón2003) a)Verdadero.Teniendoencuentaque: Molalidad= molessoluto molessoluto Fracció nMolar= Ldisolució n molessoluto+molesdisolvente Elnumeradordeambaseselmismo,portantosiaumentalamolalidaddebeaumentarla fracciónmolar. b‐d)Verdadero.Teniendoencuentaque: Molaridad= molessoluto molessoluto Molalidad= Ldisolució n Ldisolució n Siladisoluciónesmuydiluidaquieredecirquecontienepocosolutoymuchodisolvente porloquesudensidadesligeramentemayorqueladelagua(1kg·L ). c) Falso. El número de litros de disolución siempre es mayor que el número de kg de disolvente. Larespuestacorrectaeslac. 3.44.¿Quévolumendeunadisoluciónconcentrada8MdeHClhayqueutilizarparapreparar 3Ldeunadisoluciónde2MdeHCl? a)750mL b)1333,3mL c)2250mL d)1666,6mL (O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004) Aplicandoelconceptodemolaridad: 2molHCl 1LHCl8M 103 mLHCl8M 3LHCl2M =750mLHCl8M 1LHCl2M 8molHCl 1LHCl8M ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 157 Larespuestacorrectaeslaa. 3.45.Elpuntodefusióndeunadisoluciónacuosade 0,05mes‐0,19°C.¿Cuáldelas siguientesecuacionesrepresentamejorloquesucedealdisolverse (s)enagua? a) (s) (aq) b) (s) (aq)+ (aq) c) (s) (aq)+ (aq)+ (aq) d) (s) (aq)+ (aq)+ (aq) e) (s) (aq)+ (aq) Dato: (agua)=1,86°C·kg· (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) Latemperaturadefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones ComoelKHSO4esuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(1),elvalorde nproporcionarálaecuacióndedisociacióniónicacorrecta. 0(‐0,19)°C=1,86 mol °C·kg 0,05 1+1(n1) n=2 kg mol a)Nohayiones,n=1 b‐e)Seformandosiones,n=2 c‐d)Seformantresiones,n=3 Hay que descartar la ecuación e) ya que el KHSO es una sal ácida y en la disociación propuestaseformanionesOH yelmedioesbásico. Larespuestacorrectaeslab. 3.46. Si se mezcla cierto volumen de disolución 2,5 M de cloruro sódico con el doble de volumendelamismadisolución,ladisolucióndeclorurosódicoresultanteserá: a)7,5M b)5M c)2,5M d)Esnecesarioespecificarlosvolúmenes. (O.Q.L.Murcia2004) Teniendoencuentaquesemezclandosporcionesdiferentesdeunamismadisoluciónla concentración molar de la disolución resultante es la misma que las disoluciones mezcladas. Larespuestacorrectaeslac. 3.47. A la presión atmosférica, la solubilidad del oxígeno en agua a 25°C es 8,32 mg/L. La solubilidada50°Cymismapresiónserá: a)Lamisma. b)Podríavaler7mg/L. c)Mayorde8,32mg/Lperomenorde16,64mg/L. d)Alrededorde16,64mg/L. (O.Q.L.Murcia2004) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 158 La solubilidad de un gas en agua desciende al aumentar la temperatura. La curva de solubilidaddelO enfuncióndelatemperaturaes: solubilidad (g O2/100 g H2O) Solubilidad vs. Temperatura (1 atm) 0,008 0,006 0,004 0,002 0 0 20 40 T(ºC) 60 80 a‐c‐d)Falso.Lasolubilidaddelgasdisminuyealaumentarlatemperatura. b)Verdadero.Lasolubilidada50°Cdebesermenorquea25°C. Larespuestacorrectaeslab. 3.48.Sólounadelassiguientesafirmacionesesfalsa: a)Lapresióndevapordeldisolventeenunadisoluciónesigualaladeldisolventepuro. b)Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporesigualalapresiónatmosférica. c)Eldescensocrioscópicoesproporcionalalamolalidad. d)Elascensoebulloscópicoesproporcionalalamolalidad. (O.Q.L.Baleares2004) a)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalcula deacuerdoconlaecuación: p=p° 1 p=presióndevapordeladisolución x p°=presióndevapordeldisolvente x =fracciónmolardelsoluto b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presión atmosférica. c‐d)Verdadero.Lavariaciónenlatemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalcula mediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Larespuestacorrectaeslaa. 3.49.¿Cuáldelassiguientesafirmacionessobreelestadocoloidalesfalsa? a) El tamaño de las partículas coloidales es intermedio entre las disoluciones verdaderas y lassuspensiones. b)Elsolutodeuncoloidepuedeserunsólido,unlíquidooungas. c)Elsolutodeuncoloidenormalmentesedimentaconeltiempo. d)Loscoloidesproduceneldenominado“efectoTyndall”. (O.Q.L.Baleares2004) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 159 a) Verdadero. Las partículas coloidales tienen un tamaño intermedio entre las disolucionesverdaderasylassuspensiones. b)Verdadero.Enuncoloideelsolutopuedetenercualquierestadodeagregación. c) Falso. Las partículas de soluto del coloide se mantienen unidas mediante fuerzas intermolecularesquesóloserompenmediantecalentamientoconloquedichaspartículas sedimentan. d)Verdadero.Loscoloidesproducenel“efectoTyndall”queconsisteenladispersióndela luz por las partículas coloidales que se hacen visibles como puntos brillantes sobre un fondooscuro Larespuestacorrectaeslac. 3.50.Sedisponedeunácidosulfúricodel93%ydensidad1,9g/ ysedeseapreparar0,4L disolucióndeconcentración1M.¿Quécantidaddelácidosulfúricosenecesita? a)22,2 b)39,2 c)55,5 d)111 (Masasatómicas:S=32;H=1;O=16) (O.Q.L.Baleares2004) Aplicandoelconceptodemolaridad: 0,4LH SO 1M 1molH SO 98gH SO =39,2gH SO 1LH SO 1M 1molH SO Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93%ydensidad1,9g/cm ,elvolumende necesarioes: 39,2gH SO 100gH SO 93% 1cm H SO 93% =22,2 93gH SO 1,9gH SO 93% 93% Larespuestacorrectaeslaa. 3.51.Enunvolumende20 deunadisolucióndeNaOH2Mhay: a)1,6gdeNaOH b)0,04gdeNaOH c)0,08gdeNaOH d)3,2gdeNaOH (Masaatómicas:H=1;O=16;Na=23) (O.Q.L.Madrid2004) Aplicandoelconceptodemolaridad: 20cm NaOH2M 2molNaOH 40gNaOH =1,6gNaOH 1000cm NaOH2M 1molNaOH Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 160 3.52. ¿Cuáles son las concentraciones de los iones aluminio y sulfato en una disolución de sulfatodealuminio0,0165M? a)0,0330My0,0495Mrespectivamente b)0,0365My0,0409Mrespectivamente c)0,0495My0,0330Mrespectivamente d)0,0550My0,0335Mrespectivamente (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO Al SO es: (aq)2Al (aq)+3SO (aq) Lasconcentracionesiónicasendisoluciónson: 0,0165molAl SO 1Ldisolució n 2molAl 1molAl SO =0,0330M 0,0165molAl SO 1Ldisolució n 3molSO 1molAl SO =0,0495M Larespuestacorrectaeslaa. 3.53. Calcula la molaridad de un ácido sulfúrico comercial al 98% en peso y densidad 1,84 g/mL. a)15,8M b)20,9M c)13,8M d)18,3M Datos.H=1,0;O=16,0;S=32,0 (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad: 98gH SO 1molH SO 1,84gdisolució n 103 mLdisolució n =18,4M 100gdisolució n 98gH SO 1mLdisolució n 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.54. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico del 34,5% de riqueza en masa tiene una densidadde1,26g/mL.¿Cuántosgramosdeácidosulfúricosenecesitanparaobtener3,22L deestadisolución? a)1,20·10 g b)822g c)135g d)1,4·10 g e)1,4·10 g (O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa: 3220mLH SO 34,5% 1,26gH SO 34,5% 34,5gH SO =1,4·103 g 1mLH SO 34,5% 100gH SO 34,5% Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 161 3.55.Unadisolucióndeanticongelanteconsisteenunamezclade39,0%deetanoly61%de agua, en volumen y tiene una densidad de 0,937 g/mL ¿Cuál es el volumen de etanol, expresadoenlitros,presenteen1kgdeanticongelante? a)0,37L b)0,94L c)0,65L d)0,42L e)0,39L (O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2011) Aplicandoelconceptodeporcentajeenvolumen: 1kganticongelante 39Letanol 1Lanticongelante =0,42Letanol 0,937kganticongelante 100Lanticongelante Larespuestacorrectaeslad. 3.56.¿Quémasade ,expresadaengramos,debeañadirsea250mLdeunadisolución de 0,25Mparaobtenerunanuevadisolución0,40M? a)9,5g b)6,0g c)2,2g d)3,6g e)19g (Masasatómicas:Mg=24,3;Cl=35,5) (O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Baleares2011) Aplicando el concepto de molaridad se obtiene la masa de MgCl que contiene la disoluciónoriginal: 250mLMgCl 0,25M 0,25molMgCl 95,3gMgCl =5,96gMgCl 1000mLMgCl 0,25M 1molMgCl Suponiendo quela adiciónde mássolutono afecta alvolumendedisolución,lamasa de MgCl quecontieneladisoluciónfinales: 250mLMgCl 0,40M 0,40molMgCl 95,3gMgCl =9,53gMgCl 1000mLMgCl 0,40M 1molMgCl Lamasadesolutoañadidaes: 9,53gMgCl (final)5,96gMgCl (inicial)=3,57g (añadido) Larespuestacorrectaeslad. 3.57.Unodelosfactoresdecontaminacióndelosríoseselfactortérmico.Algunasindustrias arrojan residuos a temperaturas muy elevadas, lo que puede tener como consecuencia por ejemplolamuertedemuchospecesporasfixia.Larazóndebeserque: a)Eloxígenodisminuyesusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución. b)Eloxígenoaumentasusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución. c)Unaumentodetemperaturaproduceunaumentodeacidezdelmedio. d)Alospeceslescuestamástrabajonadarenaguacaliente. (O.Q.L.Murcia2005) De acuerdo con la gráfica, la solubilidad de un gas en agua disminuye al aumentar la temperatura. Por ese motivo el agua caliente lleva menos O disuelto lo que provoca la muertedelospeces. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 162 solubilidad (g O2/100 g H2O) Solubilidad vs. Temperatura (1 atm) 0,008 0,006 0,004 0,002 0 0 20 40 T(ºC) 60 80 Larespuestacorrectaeslaa. 3.58.Paraprepararuna disolución1 Mdeun compuestosólidomuysolubleenagua,¿qué seríanecesariohacer? a)Añadirunlitrodeaguaaunmoldecompuesto. b)Añadirunmoldecompuestoaunkgdeagua. a)Añadiraguaaunmoldecompuestohastacompletarunkgdedisolución. d) Disolver un mol de compuesto en suficiente cantidad de agua y completar hasta 1 L de disolución. (O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009) a)Falso.Yaqueelvolumendeladisoluciónexcederíade1Lylamolaridadseríamenor que1. b)Falso.Yaquedeesaformasetendríaunadisolucióncuyaconcentraciónes1m. c) Falso. Un mol por kg de disolución no corresponde a ningún a forma conocida de concentracióndeunadisolución. d)Verdadero.Yaqueeseeselprocedimientoadecuadoparapreparar1Ldedisolución1 M. Larespuestacorrectaeslad. 3.59.Sielaguadelmarsecongela,¿cuáleslacomposicióndeliceberg? a)Aguapura. b)Salpura. c)Aguaysaldisueltaenmuypequeñaproporción. d)Aguaysaldisueltaenunaproporciónmuyelevada. e)Aguaysaldisueltaconlamimsaconcentraciónqueenelaguadelmar. (O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011) Teniendo en cuenta que el iceberg flota en el agua debe ser menos denso que esta, por tantonodebecontenersalendisolución,esaguapura. Larespuestacorrectaeslaa. 3.60.SisediluyeunlitrodeHCldel37%enmasaydensidad1,19g·mL−1hastaobtenerun ácidodel25%,¿quémasadeaguadebeañadirse? a)660g b)120g c)570g d)300g (O.Q.L.CastillaLaMancha2005) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 163 LamasadedisolucióndeHCladiluires: 103 mLHCl37% 1,19gHCl37% 1LHCl37% =1190gHCl37% 1mLHCl37% 1LHCl37% LamasadedisolucióndeHClquecontieneladisoluciónes: 1190gHCl37% 37gHCl =440gHCl 100gHCl37% LamasadedisolucióndeHClal25%quepuedeprepararseconelsolutoes: 440gHCl 100gHCl25% =1760gHCl25% 25gHCl LamasadeH Oaañadiraladisoluciónconcentradaes 1760gHCl25%1190gHCl37%=570gH2O Larespuestacorrectaeslac. 3.61.Determinelamolaridaddeunadisoluciónpreparadacon2,5gde necesariadeaguaparaobtener0,500Ldedisolución. a)0,045M b)0,090M c)5,0M d)1,3·10 M e)0,15M (Masasatómicas:Ca=40;Cl=35,5) ylacantidad (O.Q.L.Extremadura2005) Aplicandoelconceptodemolaridad: 1molCaCl 2,5gCaCl =0,045M 0,5Ldisolució n 111gCaCl Larespuestacorrectaeslaa. 3.62.Unadisoluciónacuosatiene6,00%enmasademetanolysudensidadesde0,988g/mL. Lamolaridaddelmetanolenestadisoluciónes a)0,189M b)1,05M c)0,05M d)0,85M e)1,85M (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.N.Vigo2006) Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto de molaridad: 1molCH OH 0,988gdisolució n 103 mLdisolució n 6gCH OH =1,85M 100gdisolució n 32gCH OH 1mLdisolució n 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslae. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 164 3.63.Sepreparaunadisoluciónidealmezclando20,5gdebenceno, ,y45,5gdetolueno, , a 25°C. Sabiendo que las presiones de vapor del benceno y tolueno en estado puro a estatemperaturason95,1mmHgy28,4mmHg,respectivamente,laspresionesparcialesdel bencenoytoluenoenestadisoluciónson,respectivamente: a)95,1y28,4mmHg b)12,5y18,5mmHg c)85,5y15,5mmHg d)25,0y12,6mmHg e)33,0y18,5mmHg (Masasatómicas:H=1,008;C=12,011) (O.Q.N.Vigo2006) Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalcula mediantelaexpresión: p=p° 1 p=presióndevapordeladisolución x p°=presióndevapordeldisolvente x =fracciónmolardelsoluto Sustituyendo: p p =95,1mmHg =28,4mmHg 20,5gC H 1molC H 78,114gC H 1molC H 1molC H 20,5gC H +45,5gC H 78,114gC H 92,141gC H 45,5gC H 20,5gC H 1molC H 92,141gC H 1molC H 1molC H +45,5gC H 78,114gC H 92,141gC H =33,0mmHg =18,5mmHg Larespuestacorrectaeslae. 3.64. Una disolución acuosa de cloruro de sodio empieza a congelar a ‐1,5°C. Calcule la concentracióndelasalenestadisolución,expresadaenporcentajeenmasa. kf( )=1,86°C(mol ) a)3,9% b)4,0% c)4,5% d)4,7% e)4,8% (Masasatómicas:Na=22,990;Cl=35,453) (O.Q.N.Vigo2006) Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones ComoelNaClesuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(1)deacuerdo conlaecuación: NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) Sustituyendo: n=2 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 0(‐1,5)°C=1,86 °C·kg mol m 1+1(21) m=0,403mol·kg mol kg 165 1 Cambiandolasunidadesdelaconcentración: 0,403molNaCl 58,443gNaCl 1kgH O 23,6gNaCl 3 = 1kgH O 1molNaCl 10 gH O 1000gH O Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa: 23,6gNaCl 100=2,3%NaCl 23,6gNaCl+1000gH O No coincide ninguna de las respuestas, ya que no tienen en cuenta que se trata de un solutoiónicoyportanto,n=2. 3.65. Un vinagre tiene 5,05% en masa de ácido acético, , y su densidad es 1,05 g/mL.¿Cuántosgramosdeácidohayenunabotelladevinagrede1L? a)0,100g b)0,050g c)50,5g d)208g e)53,0g (O.Q.N.Vigo2006) Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa: 103 mLvinagre 1,05gvinagre 5,05gCH COOH =53,0g 1mLvinagre 100gvinagre Larespuestacorrectaeslae. 3.66.Deunadisolución0,3Mdesulfatodeamoniosetoman100mLysediluyenhastaun volumende500mL.Laconcentracióndeionesamoniodelanuevadisoluciónserá: a)0,6M b)0,06M c)0,12M d)Ningunadelasanteriores. (O.Q.L.Murcia2006) Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH NH SO es: SO (aq)2NH (aq)+SO (aq) ElnúmerodemmolesdeNH contenidosenladisoluciónes: 100mL NH SO 0,3M 0,3mmol NH SO 2mmolNH =60molNH 1mL NH SO 0,3M 1mmol NH SO Aplicandoelconceptodemolaridad: 60mmolNH =0,12M 500mLdisolució n Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 166 3.67.Sisedisponede100mLdedisolución0,2Mdesulfatodeamoniosepuedeasegurarque hay: a)0,02molesdeionesamonio. b)0,2molesdeionessulfato. c)0,06molesdeiones(sulfato+amonio). d)0,4molesdeamonio. (O.Q.L.Murcia2006) Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH NH SO es: SO (aq)2NH (aq)+SO (aq) Elnúmerodemolesdesolutocontenidosenladisoluciónes: 100mL NH SO 0,2M 0,2mol NH 3 10 mL NH SO SO 0,2M =0,02mol NH SO Elnúmerodemolesdeionescontenidosenladisoluciónes: 0,02mol NH SO 3moliones =0,06moliones 1mol NH SO Larespuestacorrectaeslac. 3.68. Se tienen 100 mL de una disolución de 0,5 M de ácido nítrico y se diluyen hasta 1 L. ¿Cuálserálaconcentracióndelanuevadisolución? a)5M b)1M c)0,05M d)0,005M (O.Q.L.Baleares2006) ElnúmerodemolesdeHNO contenidosenladisoluciónoriginales: 100mLHNO 0,5M 0,5molHNO 3 10 mLHNO 0,5M =0,05molHNO Aplicandoelconceptodemolaridad: 0,05molHNO =0,05M 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.69.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclarde50,0mL deK2CrO40,100Mcon50,0mLdeK2Cr2O70,500M? a)0,350M b)0,700M c)0,600M d)0,300M (O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK CrO es: K CrO (aq)2K (aq)+CrO (aq) ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 50mLK CrO 0,100M 167 0,1mmolK CrO 2mmolK =10mmolK 1mLK CrO 0,100M 1mmolK CrO LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK Cr O es: K Cr O (aq)2K (aq)+Cr O (aq) ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes: 50mLK Cr O 0,500M 0,5mmolK Cr O 2mmolK =50mmolK 1mLK Cr O 0,100M 1mmolK Cr O Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 10+50 mmolK =0,600M 50+50 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.70. El volumen de NaOH 0,025 M que se puede obtener a partir de 200,0 mL de una disolución0,1Mdelamismabasees: a)100mL b)50mL c)800mL d)400mL (O.Q.L.Madrid2006) ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónes: 200mLNaOH0,1M 0,1mmolNaOH =20mmolNaOH 1mLNaOH0,1M Elvolumendedisolucióndiluidaquesepuedeobtenerapartirdeesenúmerodemmoles es: 1mLNaOH0,025M 20mmolNaOH =800mLNaOH0,025M 0,025mmolNaOH Larespuestacorrectaeslac. 3.71. ¿Cuál es la molaridad de una disolución que resulta al mezclar 400 mL de nitrato de sodio2,5Mcon240 deunadisolucióndenitratodesodio3Myañadiendofinalmente 800 deagua? a)1,72 b)1,80 c)0,84 d)1,19 (O.Q.L.Asturias2006) ElnúmerodemmolesdeNaNO contenidosencadadisoluciónes: 400mLNaNO 2,5M 240cm NaNO 3M 2,5mmolNaNO =1000mmolNaNO 1mLNaNO 2,5M 3mmolNaNO =720mmolNaNO 1cm NaNO 3M Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 168 1000+720 mmolNaNO3 =1,19M 400+240+800 cm disolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.72. ¿Cuál es la concentración de iones sulfato de una disolución de sulfato de aluminio 0,10M? a)0,032M b)0,10M c)0,30M d)0,60M (O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO Al SO es: (aq)2Al (aq)+3SO (aq) Laconcentracióniónicaendisoluciónes: 0,10molAl SO 1Ldisolució n 3molSO 1molAl SO =0,30M Larespuestacorrectaeslac. 3.73.¿CuáldelassiguientesproposicionesesVERDADERA? a)Unadisolucióndeácidofuerteessiempreconcentrada. b)Unadisoluciónsaturadaessiempreconcentrada. c)Unadisolucióndiluidapuedesersaturada. (O.Q.L.LaRioja2006) a) Falso. Un ácido fuerte es aquél que se encuentra completamente disociado en iones iones,ysusdisolucionesacuosaspuedenserconcentradasodiluidas. Que una disolución sea saturada depende de la solubilidad del soluto que contenga Que una disolución sea concentrada depende de la cantidad de soluto que contenga. b) Falso. Un soluto muy soluble, por ejemplo, NH NO , da lugar a disoluciones que son saturadasyalavezconcentradas. c)Verdadero.Unsolutopocosoluble,porejemplo,Ca OH ,dalugaradisolucionesque sonsaturadasyalavezdiluidas. Larespuestacorrectaeslac. 3.74.Semezclan100mLdeunadisoluciónde 4Mcon500mLdeotradisolucióndel mismocompuesto,0,2M.ParaquelaconcentracióndeionesNa+enladisoluciónresultante sea0,08M,elvolumendeaguaquehabráqueañadires: a)5650mL b)14350mL c)9600mL d)10000mL e)11900mL (O.Q.N.Córdoba2007) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 169 Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq) ElnúmerodemmolesdeNa contenidosencadadisoluciónes: 100mLNa SO 4M 4mmolNa SO 2mmolNa =800mmolNa 1mLNa SO 4M 1mmolNa SO 500mLNa2 SO4 0,2M 0,2mmolNa2 SO4 2mmolNa =200mmolNa 1mLNa2 SO4 0,2M 1mmolNa2 SO4 Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 800+200 mmolNa 0,08mmolNa = V=11900mL 100+500+V mLdisolució n mLdisolució n Larespuestacorrectaeslae. 3.75.CalculalaconcentracióndeionesCl–enunadisoluciónformadaporlamezclade100,0 mLde 0,100M,50,0mLdeNaCl0,200My200,0mLdeKCl0,050M. a)0,050M b)0,020M c)0,025M d)0,143M (O.Q.L.Madrid2007) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAlCl es: AlCl (aq)Al (aq)+3Cl (aq) ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes: 100mLAlCl 0,100M 0,1mmolAlCl 3mmolCl =30mmolCl 1mLAlCl 0,100M 1mmolAlCl LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles: NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes: 50mLNaCl0,200M 1mmolCl 0,2mmolNaCl =10mmolCl 1mLNaCl0,200M 1mmolNaCl LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles: KCl(aq)K (aq)+Cl (aq) ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes: 200mLKCl0,050M 0,05mmolKCl 1mmolCl =10mmolCl 1mLKCl0,050M 1mmolKCl Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 30+10+10 mmolCl =0,143M 100+50+200 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 170 3.76. En una clase de Química, el profesor comenta a sus alumnos: “Una gran canoa de hormigón se deslizaba por el cauce del lago”. Considerando que el hormigón presenta una densidadaproximadade2,4g/mL,podemosdecirque: a)Elprofesorcometióungraveerror,esimposiblequefloteunacanoadehormigón. b)Unacanoadehormigónsóloflotaríaenelmar,porserelaguasaladamásdensaqueel aguadulce. c) Para que esa canoa flotase los remeros debían hacerla avanzar a gran velocidad, si parasenderemarsehundiría. d)Esfactiblequefloteunacanoadehormigónsiensuinteriorencierrasuficientecantidad deaire. (O.Q.L.Murcia2007) DeacuerdoconelprincipiodeArquímedes,laquelacanoafloteesprecisoqueelpesode lacanoaseamenorqueelempujequeejerceelaguadesalojadaporlacanoa.Estosóloes posiblesilacanoaestáhuecayencierralasuficientecantidaddeaireparaquesupesosea menorqueelempuje. Larespuestacorrectaeslad. 3.77.Enunaollaapresiónsepuedeprepararuncocidoen40minutos,mientrasqueenuna ollanormalsenecesitanalrededorde2horasy30minutos.Ellosedebeaqueenestasollas: a) Se alcanza mayor temperatura por estar fabricadas con aleaciones metálicas de última generación. b)Lacoccióntienelugaramayortemperatura,loqueacortaeltiemponecesario. c)Sealcanzananteslos100°C(temperaturadeebullicióndelagua). d)Alestarcerradasherméticamente,sepuedeañadirmáscaldosinquesederramealhervir. (O.Q.L.Murcia2007) Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporseigualaalapresiónatmosférica(1atm). EnelcasodelH O,latemperaturadeebulliciónnormales100°C. Al estar el recipiente cerrado herméticamente, el vapor de agua producido no puede escaparalexteriorporloquelapresiónenelinteriordelrecipientevaaumentando.Por este motivo, la temperatura necesaria para que el agua comience a hervir es mayor de 100°C,talcomoseobservaenlagráficapresióndevapor‐temperatura: p° vsT 1400 p° /mmHg 1200 1000 800 600 400 200 0 0 20 40 60 T/°C 80 100 120 Larespuestacorrectaeslab. 3.78.¿Cuáleslaconcentracióndeiones a)0,6molar b)0,2molar c)3molar d)1,8molar enunadisolución0,6Mde ? (O.Q.L.CastillayLeón2007) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 171 LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa PO es: Na PO (aq)3Na (aq)+PO (aq) ElnúmerodemolesdeNa contenidosenladisolucióndeNa3 PO4 es: 1LNa3 PO4 0,6M 0,6molNa3 PO4 3molNa =1,8molNa 1LNa3 PO4 0,6M 1molNa3 PO4 LaconcentracióndeionesNa es: 1,8molNa =1,8M 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.79.¿CuántosgramosdeNaFhayen0,15kgdeunadisoluciónacuosaal5%? a)3g b)15g c)7,5g d)30g (O.Q.L.CastillayLeón2007) ElnúmerodegramosdeNaFcontenidosenladisoluciónes: 0,15kgNaF5% 5gNaF 1000gNaF5% =7,5gNaF 1kgNaF5% 100gNaF5% Larespuestacorrectaeslac. 3.80.¿CuántosmolesdeKClserequierenparapreparar250mLdeunadisolución5molar? a)5moles b)2,5moles c)1,25moles d)1mol (O.Q.L.CastillayLeón2007) ElnúmerodegramosdeKClcontenidosenladisoluciónes: 250mLKCl5M 1LKCl5M 5molKCl =1,25molKCl 1000mLKCl5M 1LKCl5M Larespuestacorrectaeslac. 3.81.¿Quémasade ·5 senecesitaparapreparar2Ldedisolución0,05MenCu2+? a)50g b)75g c)12,5g d)25g (Masasatómicas:Cu=63,5;S=32;O=16;H=1) (O.Q.L.Asturias2007) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCuSO4 ·5H2 Oes: CuSO4 ·5H2 O(aq)Cu (aq)+SO (aq)+5H2 O(l) Aplicandoelconceptodemolaridad: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2LCu 0,05M 172 0,05molCu 1molCuSO4 ·5H2 O =0,1molCuSO4 ·5H2 O 1LCu 0,5M 1molCu 0,1molCuSO4 ·5H2 O 249,5gCuSO4 ·5H2 O =24,95gCuSO4 ·5H2 O 1molCuSO4 ·5H2 O Larespuestacorrectaeslad. 3.82. Se preparan dos disoluciones por separado con masas iguales de nitrato potásico y nitrato sódico, en volúmenes de agua idénticos. Se puede afirmar, respecto de su concentraciónmolar(molaridad)que: a)Esmayorenladenitratosódico b)Esmayorenladenitratopotásico c)Esigualenambas d)Nosepuedesabersinelpesomolecular. (O.Q.L.LaRioja2007) Laconcentraciónmolardeunadisolciónsecalculamediantelasiguienteecuación: m g M g/mol V(L) siendo: m=masadesoluto;M=masamolardelsolutoyV=volumendeladisolución Suponiendoquealdisolverlossolutosenaguaelvolumendeladisolucióneselmismo,es imprescindible conocer el dato de la masa molar del soluto para poder la calcular la concentraciónmolardeladisolución,siendoéstamayorenladisoluciónquecontengael solutoconmenormasamolar. Larespuestacorrectaeslad. 3.83.Unadisolucióndeácidosulfúrico( )contiene9,8g/L.Considerandoquelamasa moleculardelsulfúricoes98,¿cuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA? a)Sunormalidades0,2ysumolaridad0,1 b)Sunormalidades0,1ysumolaridad0,2 c)Sunormalidadysumolaridades0,1 d)Sunormalidadysumolaridades0,2 (O.Q.L.LaRioja2007) Lamolaridaddeladisoluciónes: M= 9,8gH2 SO4 1molH2 SO4 1Ldisolució n 98gH2 SO4 1mol·L 1 Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónviene dadaporlaexpresión: N=M·valencia Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enel casodelácidosulfúrico,H2 SO4 : H2 SO4 (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq) Lavalenciaes2,portantolanormalidades: N=0,1·2=0,2 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 173 Larespuestacorrectaeslaa. 3.84. Se disolvieron 2,5 g de clorato de potasio en 100 mL de agua a 40°C. Al enfriar la disolución a 20°C, se observó que el volumen continuaba siendo de 100 mL, pero se había producidolacristalizacióndepartedelasal.Ladensidaddelaguaa40°Ces0,9922g/mLy la densidad de la disolución de clorato de potasio a 20°C 1,0085 g/mL. Calcula la masa de cloratodepotasioquehacristalizado. a)0,870g b)1,491g c)0,016g d)0,032g e)0,745g (O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) LasmasasdeKClO ydeH Oenladisolucióna40°Cson: 2,5gKClO 100mLH O 0,9922gH2O =99,22gH O 1mLH2O Lamasadeladisolucióna20°Ces: 100mLdisolució n 1,0085gdisolució n =100,85gdisolució n 1mLdisolució n ComoalenfriarcristalizaparteKClO ylamasadeH Oenladisoluciónsiguesiendola mismalamasadeKClO quepermaneceendisoluciónes: 100,85gdisolución–99,22gH O=1,63gKClO LamasadeKClO quehacristalizadoes: 2,5gKClO (inicial)–1,63gKClO (disuelto)=0,87g (cristalizado) Larespuestacorrectaeslaa. 3.85.Deunadisolución0,3Mdeclorurodemagnesiosetoman100mLysediluyenconagua hastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesclorurodelanuevadisoluciónserá: a)0,6M b)0,06M c)0,12M d)Ningunadelasanteriores. (O.Q.L.Murcia2008) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelMgCl es: MgCl (aq)Mg (aq)+2Cl (aq) ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes: 100mLMgCl 0,3M 0,3mmolMgCl 2mmolCl =60molCl 1mLMgCl 0,3M 1mmolMgCl Aplicandoelconceptodemolaridad: 60molCl =0,12M 500mLdisolució n Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 174 3.86.Paralapreparaciónde100ccdedisolución0,1Mdeácidoclorhídricoseempleauno comercialdel36%ydensidadrelativa1,18.Paraellosedebetomardelabotellacitada: a)0,3654g b)0,86cc c)1,70mL d)0,308 (Masasatómicas:H=1;Cl=35,5) (O.Q.L.CastillayLeón2008) DejandoaunladolaabreviaturaobsoletaccyhablandoentérminosdemL,lamasadeHCl necesariaparaladisoluciónes: 100mLHCl0,1M 0,1molHCl 36,5gHCl =0,365gHCl 1000mLHCl0,1M 1molHCl ComosedisponedeHClcomercialnecesarioparaladisoluciónes: 0,365gHCl 100gHCl36% 1mLHCl36% =0,86mLHCl36% 1,18gHCl36% 36gHCl Larespuestacorrectaeslab. 3.87.Unadisoluciónmolaresaquellaquecontiene1moldesolutoen: a)1000gdedisolvente b)1000gdedisolución c)1000mLdedisolvente d)1000mLdedisolución (O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2009) Unadisolucióncuyaconcentraciónes1molarcontiene1moldesolutoporcadalitro(10 mL)dedisolución. Larespuestacorrectaeslad. 3.88. Se desea preparar 100 mL de una disolución de ácido sulfúrico 0,25 M a partir de de ácidocomercialdel98%ydensidades1,836g/mL.Paraellohayquetomardelabotellade ácidocomercial: a)1,36mL b)2,45mL c)4,50mL d)2,5g (Masasatómicas:H=1;S=32;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2008) LamasadeH2 SO4 necesariaparaladisoluciónes: 100mLH2 SO4 0,25M 0,25molH2 SO4 98gH2 SO4 =2,45gH2 SO4 1000mLH2 SO4 0,1M 1molH2 SO4 Comosedisponedeunácidocomercial: 2,45gH2 SO4 100gH2 SO4 92% 1mLH2 SO4 92% =1,36mL 98gH2 SO4 1,836gH2 SO4 92% Larespuestacorrectaeslaa. 98% ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 175 3.89.Seadicionan50gdeclorurodesodioa100mLdeunadisolucióndelamismasalde concentración0,16M.Supuestoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,lanueva disoluciónes: a)8,71M b)2,35M c)3,78M d)1,90M (O.Q.L.CastillayLeón2008) ElnúmerodemolesdeNaClcontenidosenladisoluciónoriginales: 100mLNaCl0,16M 0,16molNaCl =0,016molNaCl 10 mLNaCl0,16M ElnúmerodemolesdeNaClqueseañadees: 50gNaCl 1molNaCl =0,855molNaCl 58,5gNaCl Aplicandoelconceptodemolaridad: 0,016+0,855 molNaCl 10 mLdisolució n =8,71M 100mLdisolució n 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslaa. 3.90. Una disolución acuosa de ácido nítrico tiene una riqueza del 30% en masa y su densidades1,18g/ a20°C.Lamolaridaddeladisoluciónes: a)5,6M b)0,62M c)0,50M d)5,0M (Masasatómicas:H=1;N=14;O=16) (O.Q.L.Madrid2008) Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del30%,lamolaridaddeladisoluciónes: 1molHNO 1,18gHNO 30% 1000mLHNO 30% 30gHNO =5,6M 100gHNO 30% 63gHNO 1cm HNO 30% 1LHNO 30% Larespuestacorrectaeslaa. 3.91. ¿Qué volumen de disolución concentrada de NaOH 2,5 M es necesaria para preparar 0,5Ldedisolución0,1M? a)12,5L b)10mL c)500mL d)0,02L (O.Q.L.Madrid2008) Elvolumendedisolución2,5Mnecesarioes: 0,5LNaOH0,1M 0,1molNaOH 1LNaOH2,5M =0,02LNaOH2,5M 1LNaOH0,1M 2,5molNaOH Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 176 3.92. Un ácido sulfúrico contiene un 92% en masa de ácido y su densidad es 1813 kg/ . Calcula el volumen de ácido concentrado necesario para preparar 100 mL de disolución 0,1M. a)1,34mL b)0,59mL c)3,32mL d)2,09mL (Masasatómicas:H=1;S=32;O=16) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) LamasadeH2 SO4 necesariaparaladisoluciónes: 100mLH2 SO4 0,1M 0,1molH2 SO4 98gH2 SO4 =0,98gH2 SO4 1000mLH2 SO4 0,1M 1molH2 SO4 ComosedisponedeH2 SO4 comercialcuyadensidades: 1813kg 103 g 1m3 =1,813g/mL 1m3 1kg 106 mL 0,98gH2 SO4 100gH2 SO4 92% 1mLH2 SO4 92% =0,59mL 92gH2 SO4 1,813gH2 SO4 92% 92% Larespuestacorrectaeslab. 3.93.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30% en masa. Calcula la normalidad de la disolución obtenida al diluir 10 mL de la disolución comerciala2L. a)0,05N b)0,03N c)0,01N d)1,23N (Masasatómicas:H=1;Na=23;O=16) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) Lamolaridaddeladisoluciónes: 30gNaOH 1molNaOH 10mLNaOH30% 1,33gNaOH30% =0,05M 1mLNaOH30% 100gNaOH30% 40gNaOH 2Ldisolució n Larelaciónentremolaridadynormalidadvienedadaporlaexpresión: Normalidad=Molaridad·valencia LavalenciaenunhidróxidovienedadaporelnúmeroionesOH queescapazdeceder.En elcasodelhidróxidodesodio,NaOH: NaOH(aq)Na (aq)+OH (aq) Lavalenciaes1,portantolanormalidades: N=0,05·1=0,05N Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 177 3.94. Calcula los gramos de soluto necesarios para preparar 500 mL de una disolución de nitratodesodio0,10M. a)4,25g b)5,78g c)6,80g d)7,50g (Masasatómicas:H=1;Na=23;O=16;N=14) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) Lamolaridaddeladisoluciónes: 500mLNaNO 0,10M 0,1molNaNO 85gNaNO =4,25g 1000mLNaNO 0,1M 1molNaNO Larespuestacorrectaeslaa. 3.95.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30% enmasa.Calculalafracciónmolardeladisolucióncomercial. a)0,58 b)1,76 c)0,89 d)0,16 (Masasatómicas:H=1;Na=23;O=16) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) Tomandocomobasedecálculo100gdedisolucióncomercial,lafracciónmolardeNaOH es: 1molNaOH 30gNaOH 40gNaOH =0,16 x= 1molH2O 1molNaOH 70gH2O 30gNaOH 40gNaOH 18gH2O Larespuestacorrectaeslad. 3.96. Se mezclan 100 mL de una disolución 0,1 M de con 200 mL de otra disolución 0,2MdeNaCl.¿Cuáleslamolaridaddelosiones enladisoluciónresultante? a)0,3M b)0,06M c)0,2M d)0,16M (O.Q.L.CastillayLeón2008) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es: CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq) ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes: 100mLCaCl 0,1M 0,1mmolCaCl 2mmolCl =20mmolCl 1mLCaCl 0,1M 1mmolCaCl LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles: NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 200mLNaCl0,200M 178 0,2mmolNaCl 1mmolCl =40mmolCl 1mLNaCl0,200M 1mmolNaCl Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 20+40 mmolCl =0,2M 100+200 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.97.¿Cuáldelassiguientesdisolucionestieneunaconcentración1,0M? a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl. b)500mLdedisolucióncontiendo58,5gdeNaCl. c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución. d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl. (Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23) (O.Q.L.CastillayLeón2008) Aplicandoelconceptodemolaridadalasdiferentesdisoluciones: a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl. 100gNaCl 1molNaCl =1,7M 1Ldisolució n 58,5gNaCl b)500mLdedisoluciónconteniendo58,5gdeNaCl. 1molNaCl 10 mLdisolució n 58,5gNaCl =2,0M 500mLdisolució n 58,5gNaCl 1Ldisolució n c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución. 5,85mgNaCl 1mmolNaCl =0,1M 1mLdisolució n 58,5mgNaCl d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl. 234gNaCl 1molNaCl =1,0M 4Ldisolució n 58,5gNaCl Larespuestacorrectaeslad. 3.98.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclar25,0mLde 0,500Mcon30,0mLde 0,150M? a)0,50M b)3,85·10 M c)1,70·10 M d)0,700M e)0,325M (O.Q.N.Ávila2009) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es: K SO (aq)2K (aq)+SO (aq) ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 25mLK SO 0,500M 179 0,5mmolK SO 2mmolK =25mmolK 1mLK SO 0,500M 1mmolK SO LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK PO es: K PO (aq)3K (aq)+PO (aq) ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes: 30mLK PO 0,150M 0,150mmolK PO 3mmolK =13,5mmolK 1mLK PO 0,150M 1mmolK PO Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 25+13,5 mmolK =0,700M 25+30 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.99. ¿Cuál es el número de moles de ácido sulfúrico necesarios para preparar 5 L de una disolución2Mdeesteácido? a)2,5 b)5 c)10 d)20 (O.Q.L.Murcia2009) Aplicandoelconceptodemolaridad: 5LH SO 2M 2molH SO =10mol 1LH SO 2M Larespuestacorrectaeslac. 3.100. Una disolución acuosa de ácido clorhídrico tiene una riqueza del 12% en masa y su densidades1,06g/ a20°C.Lamolaridaddeestadisoluciónes: a)0,46M b)4,62M c)0,0035M d)3,48M (Masasatómicas:H=1;Cl=35,5) (O.Q.L.Madrid2009) Tomandocomobasedecálculo100gdeHCldel12%,lamolaridaddeladisoluciónes: 1molHCl 1,06gHCl12% 1000cm HCl12% 12gHCl =3,48M 1LHCl12% 100gHCl12% 36,5gHCl 1cm HCl12% Larespuestacorrectaeslad. 3.101.¿Quévolumensedebetomardeunadisoluciónacuosadeácidosulfúrico0,25M,sise quierepreparar200mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,05M? a)4mL b)40mL c)0,4L d)0,004L (O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 180 Elvolumendedisolución0,25Mnecesarioes: 200mLH SO 0,05M 0,05molH SO 10 mLH SO 0,25M =40mL 10 mLH SO 0,05M 0,25molH SO 0,25M Larespuestacorrectaeslab. 3.102.¿Cuáleslaconcentraciónmolardeunácidonítricodel60%ydensidad1,7g/ a)8,1M b)34,2M c)16,2M d)Nosepuedecalcular. (Masasatómicas:H=1;N=14;O=16) ? (O.Q.L.Baleares2009) Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del60%,lamolaridaddeladisoluciónes: 1molHNO 1,7gHNO 60% 1000cm HNO 60% 60gHNO =16,2M 100gHNO 60% 63gHNO 1cm HNO 60% 1LHNO 60% Larespuestacorrectaeslac. 3.103.Sedisuelven10mLdeetanol(ρ=0,8g· )enaguahastaunvolumende100mL. ¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante? a)0,1M b)2,17M c)1,74M d)10 M (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2009) Aplicandoelconceptodemolaridad: 10mLC2 H5 OH 0,8gC2 H5 OH 1molC2 H5 OH 10 mLdisolució n =1,74M 100mLdisolució n 1mLC2 H5 OH 46gC2 H5 OH 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.104.Unodelosconceptosqueseproponenesfalso: a)Lasdisolucionesverdaderasformansistemashomogéneos. b)Laagitaciónintensadeunsistemaaguaconaceitepermiteobtenerunadisolución. c)Lagasolinaesunejemplodedisoluciónlíquido‐líquido. d)Unadisoluciónseconsiderasaturadacuandonoadmitemássoluto. (O.Q.L.CastillayLeón2009) Elaguayelaceitesoninmisciblesyformanunsistemalíquidocondosfases. Larespuestacorrectaeslab. 3.105.¿Cuánto a)30mL b)45mL c)15mL d)80mL 3,0Msenecesitaparapreparar450mLde 0,10M? (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009) Aplicandoelconceptodemolaridad: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 450mLH2 SO4 0,10M 181 0,10molH2 SO4 10 mLH2 SO4 3,0M =15mLH2 SO4 3,0M 10 mLH2 SO4 0,10M 3,0molH2 SO4 Larespuestacorrectaeslac. 3.106.¿Cuáldelassiguientesmoléculasproducemayordescensodelatemperaturadefusión delagua? a) b)NaCl c) d) − e) −CHOH− (O.Q.N.Sevilla2010) Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión: ΔT =k m 1+α n k =constantecrioscó pica m=concentració nmolal 1 α=gradodedisociació nió nica n=nú merodeiones Suponiendo que la cantidad de cada una de las sustancias que se disuelve en una determinada cantidad de agua haga que todas las disoluciones acuosas tengan la misma concentraciónmolal,tendrámayordescensodelatemperaturadefusiónladisolucióncon elsolutoqueproporcioneelmayorvalorden. Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden. a)Verdadero.CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq) (1) n=3 b)Falso.NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) (1) n=2 c)Falso.CH OHnosedisociaeniones (=0) n=1 (=0) n=1 (=0) n=1 d)Falso.CH OH−CH OHnosedisociaeniones e)Falso.CH OH−CHOH−CH OHnosedisociaeniones La sustancia que presenta mayor valor de n con una disociación prácticamente total es , por tanto, su disolución es la que presenta mayor descenso de la temperatura de fusión. Larespuestacorrectaeslaa. 3.107.Unvinode11°tiene11%envolumendeetanol, lamolaridaddeletanolenelvino? a)0,086M b)1,89M c)0,95M d)2,39M e)5,06M (Densidaddeletanol=0,7893g/mL) (M=46g/mol).¿Cuáles (O.Q.N.Sevilla2010) Tomandocomobasedecálculo100mLvino,lamolaridaddeladisoluciónes: 11mLCH3 CH2 OH 0,7893gCH3 CH2 OH 1molCH3 CH2 OH 103 mLvino =1,89M 100mLvino 1mLCH3 CH2 OH 46gCH3 CH2 OH 1Lvino ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 182 Larespuestacorrectaeslab. 3.108.Sedisuelven8gdehidróxidodesodioenaguahastapreparar100mLdedisolución. Laconcentraciónserá: a)8%envolumen b)8g/L c)2molar d)1,5molal (Masas:Na=23;H=1;O=16) (O.Q.N.Sevilla2010) Con los datos proporcionados la única forma de expresión de la concentración que se puedecalculareslamolaridad: 1molNaOH 103 mLdisolució n 8gNaOH =2M 100mLdisolució n 40gNaOH 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.109.¿Quévolumendeagua(enlitros)habráqueañadira500mLdeunadisolución0,5M dehidróxidodesodioparaobtenerunadisolución0,1M? a)0,5 b)1 c)2 d)4 (O.Q.L.Baleares2010) ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónoriginales: 500mLNaOH0,5M 0,5mmolNaOH =250mmolNaOH 1mLNaOH0,5M Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 250mmolNaOH =0,1MV=2000mL2L 500+V mLdisolució n Larespuestacorrectaeslac. 3.110.Sedisponedeunácidonítricodel60%ydensidad1,38g/ Ldeconcentración0,5M.¿Quécantidaddenítricosenecesita? a)10,9 b)30,4 c)58,0 d)111 (Masasatómicas:N=14;H=1;O=16) ysedeseapreparar0,8 (O.Q.L.Baleares2010) Aplicandoelconceptodemolaridad: 0,8LHNO 0,5M 0,5molHNO 63gHNO =25,2gHNO 1LHNO 0,5M 1molHNO Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza60%ydensidad1,38g/cm ,elvolumende necesarioes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 25,2gHNO 100gHNO 60% 1cm3 HNO 60% =30,4cm3 60gHNO 1,38gHNO 60% 183 60% Larespuestacorrectaeslab. 3.111.Enunadisoluciónal5%enmasa,significaque: a)Hay5gdesoluto. b)Hay5gdesolutoen100gdedisolvente. c)Hay10gdesolutoen200mLdedisolución. d)Hay5gdesolutoen100gdedisolución. (O.Q.L.Madrid2010) Larespuestacorrectaeslad. 3.112. Calcular la molaridad de una disolución preparada al mezclar 75 mL de disolución de ácidoclorhídrico0,5Mcon75mLdeotra0,05M.Sesuponenvolúmenesaditivos. a)0,275M b)0,550M c)0,250M d)0,350M (O.Q.L.Madrid2010) ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes: 75mLHCl0,5M 0,5molHCl =37,5mmolHCl 1mLHCl0,5M 75mLHCl0,05M 0,05mmolHCl =25mmolHCl 1mLHCl0,05M Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 37,5+3,75 mmolHCl =0,275M 75+75 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslaa. (SimilaralacuestiónpropuestaenMurcia1997). 3.113. ¿Qué volumen de ácido nítrico al 60% de riqueza y densidad 1,48 g/mL, se necesita parapreparar250mLdisolucióndiluida1Mdedichoácido? a)16,4mL b)10,6mL c)17,8mL d)21,7mL (Masasatómicas:N=32;H=1;O=16) (O.Q.L.Madrid2010) Aplicandoelconceptodemolaridad: 250LHNO 1M 1molHNO 63gHNO =15,8gHNO 10 mLHNO 1M 1molHNO Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93%ydensidad1,48g/cm ,elvolumende necesarioes: 15,8gHNO 100gHNO 60% 1mLHNO 60% =17,7mL 60gHNO 1,48gHNO 60% 60% ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 184 Larespuestacorrectaeslac. (CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010). 3.114.Sedisuelven5gdenitratodecalcioenaguahastacompletar250 dedisolución. Suponiendoquelasalestátotalmenteionizada,laconcentracióndeionesnitratoserá: a)0,03M b)0,06M c)0,12M d)0,24M (Masasatómicas:N=32;Ca=40;O=16) (O.Q.L.Asturias2010) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO Ca NO es: (aq)Ca (aq)+2NO (aq) LaconcentracióndeNO enladisoluciónes: 1molCa NO 5gCa NO 250cm3 disolució n 164gCa NO 10 cm3 disolució n 2molNO 1Ldisolució n 1molCa NO =0,24M Larespuestacorrectaeslad. 3.115.Semezclan50,0mLdedisolucióndeHCl0,150Mcon25,0mLdeHCl0,400M:¿Cuálserá laconcentracióndeHCldeladisoluciónfinal? a)0,0175M b)0,233M c)0,275M d)0,550M (O.Q.L.LaRioja2010) ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes: 50,0mLHCl0,150M 25,0mLHCl0,400M 0,150molHCl =7,5mmolHCl 1mLHCl0,150M 0,1mmolHCl =10mmolHCl 1mLHCl0,400M Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad: 7,5+10 mmolHCl =0,233M 50,0+25,0 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslab. (CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997). 3.116.¿Cuántosmolesdeioneshayen250mLdedisolucióndesulfatodesodio4,4M? a)1,1 b)2,2 c)3,3 d)13 (O.Q.L.LaRioja2010) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es: Na SO (aq)2Na (aq)+SO (aq) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 185 Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes: 0,25LNa SO 4,4M 4,4molNa SO 3moliones =3,3molesdeiones 1LNa SO 4,4M 1molNa SO Larespuestacorrectaeslac. (CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999). 3.117.Lafórmulaempíricadeuncompuestoes .Cuando0,115gdestecompuestose disuelvenen4,36gdenaftaleno,ladisolucióncongelaa79,51°C.Sielnaftalenopurocongela a 80,29°C y tiene una constante crioscópica de k = 6,94°C·kg , la fórmula molecular será: a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;H=1;Br=79) (O.Q.L.LaRioja2010) Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonovolátilqueno sedisociaenionessecalculamediantelaexpresión: ΔT =k m Sustituyendo: (80,2979,51)°C=6,94 °C·kg 0,115g(C3 H2 Br)n 1mol(C3 H2 Br)n 103 gnaftaleno mol 4,36gnaftaleno Mg(C3 H2 Br)n 1kgnaftaleno SeobtieneM=234,7g·mol Elvalordenes: 234,7g=n[(2·12gC)+(2·1gH)+(79gBr) n=2 Elcompuestoesel oloqueeslomismo igualaunnúmeroenterodiferentede1. ,queeselúnicoenelquenes Larespuestacorrectaeslac. 3.118. ¿Qué volumen se debe tomar de una disolución acuosa de ácido nítrico 0,5 M, si se quierepreparar250mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,15M? a)37,5mL b)75mL c)0,033L d)0,004L (O.Q.L.CastillayLeón2010) Elvolumendedisolución0,5Mnecesarioes: 250mLHNO 0,15M 0,15molHNO 10 mLHNO 0,5M =75mL 10 mLHNO 0,15M 0,5molHNO Larespuestacorrectaeslab. 0,5M ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 186 3.119. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico tiene una riqueza del 20% en masa y su densidades1,11g/ a25°C.Lamolaridaddeladisoluciónes: a)4,526M b)2,26M c)9,04M d)3,39M (Masasatómicas:H=1;S=32;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2010) Tomandocomobasedecálculo100gdeH2 SO4 del20%,lamolaridaddeladisoluciónes: 1molH2 SO4 1,11gH2 SO4 20% 1000cm H2 SO4 20% 20gH2 SO4 =2,26M 100gH2 SO4 20% 98gH2 SO4 1cm H2 SO4 20% 1LH2 SO4 420% Larespuestacorrectaeslab. 3.120.Enunlitrodedisolución0,1Mdenitratodecalcio, a)0,1molesdeiones y0,1molesdeiones . b)0,1molesdeiones y0,2molesdeiones . c)0,5molesdeiones y0,5molesdeiones . d)0,2molesdeiones y0,1molesdeiones . ,hay: (O.Q.L.CastillayLeón2010) LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO Ca NO es: (aq)Ca (aq)+2NO (aq) LadisolucióncontienedoblenúmerodemolesdeNO quedeCa . Larespuestacorrectaeslad. 3.121.Completalafrase:lalechedevacaes: a)Uncompuesto b)Unamezclahomogénea c)Unadisolución d)Unadispersióncoloidal (O.Q.L.CastillayLeón2010) Lalecheesunadispersióncoloidalformadaportresfases: ‐unaacuosaconsalesmineralesehidratosdecarbonoendisolución ‐unasuspensióndeproteínasenelagua ‐unaemulsióngotasdegrasaenelagua. Larespuestacorrectaeslad. 3.122.Sedisponedeunácidosulfúricoconcentradodedensidades1,824g/ yun92%en peso de . El volumen necesario de este ácido que hay que tomar para preparar 500 deunácido0,5normales: a)8,31 deácidoconcentrado b)7,31 deácidoconcentrado c)6,31 deácidoconcentrado d)5,31 deácidoconcentrado (Masasatómicas:H=1;S=32;O=16) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 187 Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónviene dadaporlaexpresión: N=M·valencia Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enel casodelácidosulfúrico,H2 SO4 : H2 SO4 (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq) Lavalenciaes2,portantolamolaridades: M=0,5/2=0,25 LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes: 500cm3 H2 SO4 0,25M 0,25molH2 SO4 98gH2 SO4 =12,25gH2 SO4 103 cm3 H2 SO4 0,25M 1molH2 SO4 ComosedisponedeH2 SO4 comercialderiqueza92%: 12,25gH2 SO4 100gH2 SO4 92% 1mLH2 SO4 92% =7,3mLH2 SO4 92% 92gH2 SO4 1,824gH2 SO4 92% Larespuestacorrectaeslab. 3.123. ¿Cuáles de los siguientes datos se necesitan para calcular la molaridad de una disoluciónsalina? I.Lamasadesaldisuelta II.Lamasamolardelasaldisuelta III.Elvolumendeaguaañadido IV.Elvolumendeladisolución a)I,III b)I,II,III c)II,III d)I,II,IV e)Senecesitantodoslosdatos. (O.Q.N.Valencia2011) Lamolaridaddeunadisoluciónsedefinecomo: masasoluto molesdesoluto masamolar M= = volumendisolució n volumendisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.124. Una disolución de peróxido de hidrógeno comercial tiene una riqueza del 30,0% en masade yunadensidadde1,11g· .Lamolaridaddeladisoluciónes: a)7,94M b)8,82M c)9,79M d)0,980M e)11,25M (Masasmolares(g· ):H=1;O=16) (O.Q.N.Valencia2011) Tomandounabasedecálculode100gdedisolución,lamolaridades: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 188 1molH O 1,11gH O 30% 1000mLH O 30% 30gH O =9,79M 100gH O 30% 34gH O 1mLH O 30% 1LH O 30% Larespuestacorrectaeslac. 3.125.Lamolalidaddeunadisolucióndeetanolenaguaquesepreparamezclando50,0mL ( =0,789g· )deetanolcon100,0mLde a20°Ces: a)0,086m b)0,094m c)1,24m d)8,56m e)9,81m (Masasmolares(g· ):H=1;C=12;O=16) (O.Q.N.Valencia2011) Considerandoqueladensidaddelaguaes1g·cm ,lamolalidaddeladisoluciónes: 50cm C H OH 0,789gC H OH 1molC H OH 10 gH O =8,58m 100gH O 1cm C H OH 46gC H OH 1kgH O Larespuestacorrectaeslad. 3.126. Cuando se añade un soluto no volátil a un disolvente volátil, la presión de vapor __________,latemperaturadeebullición__________,latemperaturadecongelación__________,y lapresiónosmóticaatravésdeunamembranasemipermeable__________. a)Disminuye,aumenta,disminuye,disminuye b)Aumenta,aumenta,disminuye,aumenta c)Aumenta,disminuye,aumenta,disminuye d)Disminuye,disminuye,aumenta,disminuye e)Disminuye,aumenta,disminuye,aumenta (O.Q.N.Valencia2011) ▪ Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalcula mediantelaexpresión: p=p° 1 p=presióndevapordeladisolución x p°=presióndevapordeldisolvente x =fracciónmolardelsoluto La presión de vapor es directamente proporcional a la fracción molar (que siempre es menorquelaunidad),portanto,alañadirsolutolapresióndevapordisminuye. ▪ Las temperaturas de ebullición o de congelación de una disolución que contiene un solutonovolátilquenosedisociaenionessecalculanmediantelasexpresiones: ΔT =k ΔTcri =descensodelpuntodecongelació n m kcri =constantecrioscó pica m=concentració nmolal ΔTeb =aumentodelpuntodeebullició n ΔT =k m keb =constanteebulloscó pica m=concentració nmolal Lavariacióndetemperaturaesdirectamenteproporcionalalaconcentraciónmolaldela disolución, por tanto, al añadir soluto la temperatura de ebullición aumenta y la temperaturadecongelacióndisminuye. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 189 ▪Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmótica,π,secalculamediantelaexpresión: T=temperatura π=MRT R=constantedelosgases M=concentració nmolar La presión osmótica es directamente proporcional a la concentración molar M de la disolución,portanto,alañadirsolutolapresiónosmóticaaumenta. Larespuestacorrectaeslae. 3.127. La cantidad de ·4 y de agua que se necesita para preparar 200 g de una disoluciónde al14%es: a)28g y172g b)28g ·4 y146,8g c)53,2g ·4 y146,8g d)53,2g ·4 y200g (Masasatómicas:H=1,01;Be=9,01;O=16,00;Cl=35,45) (O.Q.L.Asturias2011) Lamasadesolutoanhidrocontenidaenladisoluciónes: 200gBeCl 14% 14gBeCl =28gBeCl 100gBeCl 14% RelacionandoBeCl conBeCl 4H O: 28gBeCl 1molBeCl 1molBeCl ·4H O 151,99gBeCl ·4H O =53,2gBeCl2·4 79,91gBeCl 1molBeCl 1molBeCl ·4H O Lamasadeaguaaañadires: 200gBeCl 14%‐53,2gBeCl ·4H O=146,8gH2O Larespuestacorrectaeslac. 3.128. La cantidad de hidróxido de sodio que se necesita para preparar 100 mL de una disolución0,1molares: a)2,3g b)0,23g c)4g d)0,4g (Masaatómicas:H=1;O=16;Na=23) (O.Q.L.Murcia2011) Aplicandoelconceptodemolaridad: 100mLNaOH2M 40gNaOH 0,1molNaOH =0,4gNaOH 1000mLNaOH0,1M 1molNaOH Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 190 3.129.Sedisuelven5mLdemetanol(ρ=0,79g· )enaguahastalograrunvolumende 100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante? a)1,23M b)0,123M c)0,049M d)1,97M (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2011) Aplicandoelconceptodemolaridad: 0,79gCH OH 1molCH OH 10 mLdisolució n 5mLCH OH =1,23M 100mLdisolució n 1mLCH OH 32gCH OH 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslaa. (SimilaralpropuestoenCastillayLeón2009). 3.130.¿Cuántosgramosdehidrógenocarbonatodepotasiodel95%depurezaenmasahay quedisolveren500mLdeaguaparaobtenerunadisolución0,05M? a)2,63 b)2,38 c)10,20 d)3,14 (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;K=39,1) (O.Q.L.CastillayLeón2011) Suponiendo que en el proceso de la disolución del sólido no se produce variación de volumenyaplicandoelconceptodemolaridad: 500mLdisolució n 0,05molKHCO 100,1gKHCO =2,50gKHCO 10 mLdisolució n 1molKHCO Comosedisponedeunsolutoconunariquezadel95%: 2,50gKHCO 100gKHCO 95% =2,63g 95gKHCO 95% Larespuestacorrectaeslaa. 3.131.Unadisolucióndeácidonítricoes15,24Mytieneunadensidadde1,41g/mL,¿cuáles supureza? a)10,00% b)13,54% c)74,51% d)68,10% (Masasatómicas:N=14;O=16;H=1) (O.Q.L.CastillayLeón2011) Tomandocomobasedecálculo1Ldedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad: 1Ldisolució n 1mLdisolució n 15,24molHNO3 63gHNO3 100=68,10% 1Ldisolució n 1molHNO3 10 mLdisolució n 1,41gdisolució n Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 191 3.132.Alanalizarunamuestraquecontiene ,sedacomoresultadoelsiguientedato:4 ppmde .¿Quésignificaestedato? a)Quehay4mgde paracada dedisolución. b)Quehay4mgde paracadalitrodedisolución. c)Quehay4mgde paracada dedisolución. d)Quehay4gde paracadalitrodedisolución. (O.Q.L.CastillayLeón2011) Elconceptodeppm(partespormillón)sedefinecomo: “elnúmerodemgdesolutocontenidosen1kgdedisolución”. Sisetratadeunadisoluciónacuosamuydiluidasepuedeconsiderarlaaproximaciónde que1kgdedisoluciónocupaunvolumende1Ly,portanto,elconceptoanteriorqueda como: “elnúmerodemgdesolutocontenidosen1Ldedisolución”. Larespuestacorrectaeslab. 3.133.Elvinagrecomercialposeeun5,00%deácidoacético( molaridaddelmetanolenelvinagre? a)0,833M b)1,00M c)1,20M d)3,00M (Densidaddelvinagre=1g/mL) =60,0).¿Cuálesla (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto de molaridad: 5gCH COOH 1molCH COOH 1gvinagre 103 mLvinagre =0,833M 100gvinagre 60gCH COOH 1mLvinagre 1Lvinagre Larespuestacorrectaeslaa. 3.134. ¿Cuál será la molaridad de los iones en 1,00 L de una disolución acuosa que contiene4,20gde (M=84,0)y12,6gde (M=106)? a)0,050M b)0,100M c)0,150M d)0,250M (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNaHCO es: NaHCO (aq)Na (aq)+HCO (aq) ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes: 4,20gNaHCO 1molNa 1molNaHCO =0,05molNa 84gNaHCO 1molNaHCO LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNa CO es: Na CO (aq)2Na (aq)+CO (aq) ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 10,60gNa CO 192 2molNa 1molNa CO =0,20molNa 106gNa CO 1molNa CO Considerando que al disolver las sales no hay variación apreciable de volumen, la concentracióndeNa enladisoluciónes: 0,05+0,20 molNa =0,25M 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslad. 3.135.Laconcentracióndeunácidonítricocomercialesdel60%enmasa,ysudensidadde 1,31g/ .¿Cuálseráelvolumendeesteácidocomercialnecesarioparapreparar500 deunácidonítrico0,2molar? a)V=6,02 b)V=7,02 c)V=8,02 d)V=9,02 (Masasatómicas:N=14;H=1;O=16) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) Aplicandoelconceptodemolaridad: 500cm HNO 0,2M 0,2molHNO 63gHNO =6,3gHNO 10 cm HNO 0,2M 1molHNO Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza60%ydensidad1,31g/cm ,elvolumende necesarioes: 6,3gHNO 100gHNO 60% 1cm HNO 60% =8,02 60gHNO 1,31gHNO 60% 60% Larespuestacorrectaeslac. (CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010). 3.136.¿Cuáldelassiguientesdisolucionesacuosascontieneunmayornúmerodeiones? a)400mLdeNaCl0,10M b)300mLde 0,2M c)200mLde 0,1M d)200mLdeKCl0,1M e)800mLdesacarosa0,1M. (O.Q.L.C.Valenciana2011) a)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelNaCles: NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq) Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes: 0,4LNaCl0,10M 0,10molNaCl 2moliones =0,08moliones 1LNaCl0,10M 1molNaCl b)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es: CaCl (aq)Ca (aq)+2Cl (aq) Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 0,3LCaCl 0,2M 0,2molCaCl 3moliones =0,18moliones 1LCaCl 0,2M 1molCaCl c)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelFeCl es: FeCl (aq)Fe (aq)+3Cl (aq) Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes: 0,2LFeCl 0,1M 0,1molFeCl 3moliones =0,06moliones 1LFeCl 0,1M 1molFeCl d)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelKCles: KCl(aq)K (aq)+Cl (aq) Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes: 0,2LKCl0,10M 0,10molKCl 2moliones =0,04moliones 1LKCl0,10M 1molNaCl e)Falso.Lasacarosaesuncompuestomolecularynosedisociaeniones. Elnúmerodemoléculascontenidasenladisoluciónes: 0,8Lsacarosa0,1M 0,1molsacarosa =0,08mol 1Lsacarosa0,1M Larespuestacorrectaeslab. 193 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 194 4.REACCIONESQUÍMICAS 4.1.Paralasiguientereacción: 3Fe(s)+2 (g) (s) ¿Cuántosmolesde (g)sonnecesariosparareaccionarcon27,9molesdeFe? a)9,30 b)18,6 c)55,8 d)41,9 e)27,9 (O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Asturias2009) ElnúmerodemolesdeO es: 27,9molFe 2molO =18,6mol 3molFe Larespuestacorrectaeslab. 4.2.Dadalareacción: (g)+2NaOH(aq)NaCl(aq)+NaClO(aq)+ (l) ¿Cuántosgramosdehipocloritosódicopuedenproducirseporreacciónde50,0gde con500,0mLdedisoluciónNaOH2,00M? a)37,2 b)52,5 c)74,5 d)26,3 e)149 (Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23;O=16) (g) (O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003) (O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Madrid2011) Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 50gCl 500mLNaOH2M 1molCl =0,7molCl 71gCl 2molNaOH =1molNaOH 10 mLNaOH2M 1molNaOH =1,4 0,7molCl2 Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCl ,porloqueNaOHesel reactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaClOformado: 1molNaOH 1molNaClO 74,5gNaClO =37,3gNaClO 2molNaOH 1molNaClO Larespuestacorrectaeslaa. 4.3.Ladenominada“lluviaácida”tienesuprincipalorigenen: a)Elagujerodelacapadeozono. b)UnaumentobruscodelpHylatemperaturaenelinferiordeunagotafría. c)Laemisióndedióxidodeazufrealaatmósfera. d)Undescensodelapresiónparcialdeoxígenoenlaatmósfera. (O.Q.L.Murcia1996) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 195 El fenómeno de la “lluvia ácida” tiene su origen en el aumento de la concentración de dióxido de azufre, SO , y trióxido de azufre, SO , en la atmósfera que se ha producido durantelosúltimosañosenlospaísesindustrializados. Elorigendeesteaumentoestá,ademásdelasemisionesnaturalesdedióxidodeazufrea laatmósferaporpartedelosvolcanes,enlasqueseproducendemaneraantropogénica como la combustión del azufre que se encuentra como contaminante natural de los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) y que produce dióxido de azufre. Tambiéncontribuyeeldióxidodeazufreproducidoenlatostacióndesulfurosmetálicos paraobtenerloscorrespondientesmetales.Porejemplo,enlatostacióndelapirita: 4FeS (s)+11O (g)2Fe O (s)+8SO (g) Existen diferentes vías por las que el dióxido de azufre atmosférico puede oxidarse a trióxidodeazufre: Radiaciónsolar: radiación UV 2SO (g)+O (g) 2SO (g) Reacciónconozono: SO (g)+O (g)SO (g)+O (g) Posteriormente,losóxidosde azufreencontactocon elaguadelluvia formanlosácidos correspondientes: SO (g)+H O(l)H SO (aq) SO (g)+H O(l)H SO (aq) Larespuestacorrectaeslac. 4.4.Paralasiguientereacción: (s)+5 (g)+6 (l)4 (l) Sireaccionan40,0gde (g)con (s)ysobran8,00gde ¿cuántosgramosde (s)sequemaron? a)8,00 b)37,2 c)48,0 d)31,0 e)24,8 (Masasatómicas:O=16;P=31) (g)despuésdelareacción, (O.Q.N.CiudadReal1997) ApartirdelamasaconsumidadeO secalculalamasadeP quesequema: 40,08,0 gO 1molO 1molP 124gP =24,8g 32gO 5molO 1molP Larespuestacorrectaeslae. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 196 4.5.Alreaccionar6gramosdehidrógenoy16gramosdeoxígenoseobtienen: a)18gdeagua b)22gdeagua c)20gdeagua d)10gdeagua (Masasatómicas:H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Madrid2010) Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes: 2H (g)+O (g)2H O(l) Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 6gH 16gO 1molH =3,0molH 2gH 1molO =0,5molO 32gO 3,0molH =6 0,5molO Como la relación molar es mayor que 2 quiere decir que sobra H , por lo que reactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada: 0,5molO 2molH O 18gH O =18g 1molO 1molH O es el Larespuestacorrectaeslaa. 4.6.Alañadirsodiometálicoalagua: a)Sedesprendeoxígeno. b) El sodio flota y al disolverse lentamente se mueve en trayectorias curvas siguiendo curvas elípticasdeltipodeBernouilli. c)Elsodiosedisuelveynohayotrareacciónaparente. d)Seproduceunamuyvigorosareacciónquepuedellegaralaexplosión,condesprendimiento dehidrógeno. e)Elsodioesinestableydescomponeelaguadandounadisoluciónácida. (O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2009) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNayH Oes: 2Na(s)+2H O(l)2NaOH(aq)+H (g) En este proceso se desprende gran cantidad de calor que hace que el metal se funda e inclusoseproduzcaunaexplosión. Larespuestacorrectaeslad. 4.7. Cuando se calienta una mezcla de una disolución de nitrato de amonio con otra de hidróxidodesodioseobtieneungasque: a)Contienehidrógenoyoxígenoenproporción5:4. b)Hacequeunpapeldetornasolhumedecidotomecolorazul. c)Reaccionaconfacilidadconelhidrógeno. d)Essimplementevapordeagua. (O.Q.L.Murcia1997) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNH NO yNaOHes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 197 NH NO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+NH (g)+H O(l) ElNH formadotienepropiedadesbásicasquehacequeeltornasol,indicadorácido‐base, tomecolorazul. Larespuestacorrectaeslab. 4.8.¿Encuáldelossiguientesprocesosestáimplicadaunatransformaciónquímica? a)Elsecado,alairelibreyalsol,deunatoallahúmeda. b)Lapreparacióndeuncaféexpréshaciendopasarvapordeaguaatravésdecafémolido. c)Ladesalinizacióndelaguaporósmosisinversa. d)Laadicióndelimónalté,porloqueestecambiadecolor. (O.Q.L.Murcia1998) Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengan composiciónquímicadiferente. a)Falso.Enelsecadoseproduceunprocesofísicodecambiodeestado: H O(l)+calorH O(g) b)Falso.Lapreparacióndeuncaféesunprocesofísicodeextracción. c)Falso.Ladesalinizacióndelaguaesunprocesofísicoenelquelaspartículasdesoluto pasanatravésdelosporosdeunamembrana. d) Verdadero. La adición de limón al té implica una reacción química que se manifiesta conuncambiodecolor. Larespuestacorrectaeslad. 4.9. ¿Cuál de los siguientes compuestos producirá, por combustión completa de 1 g de él, la mayormasadedióxidodecarbono? a)Metano( ) b)Etino( ) c)Buteno( ) d)Pentano( ) (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.CastillayLeón2003) a)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) LamasadeCO obtenidoes: 1gCH 1molCH 1molCO 44gCO =2,8gCO 16gCH 1molCH 1molCO b)Verdadero.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinoes: 5 C H (g)+ O (g)2CO (g)+H O(l) 2 LamasadeCO2obtenidoes: 1gC H 1molC H 2molCO 44gCO =3,4g 26gC H 1molC H 1molCO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 198 c)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutenoes: C H (g)+6O (g)4CO (g)+4H O(l) LamasadeCO obtenidoes: 1gC H 1molC H 4molCO 44gCO =3,1gCO 56gC H 1molC H 1molCO d)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpentanoes: C H (g)+8O (g)5CO (g)+6H O(l) LamasadeCO obtenidoes: 1gC H 5molCO 44gCO 1molC H =3,1gCO 72gC H 1molC H 1molCO Larespuestacorrectaeslab. 4.10.LamayoraportacióndeLavoisieralaQuímicaseprodujocuando: a)Describió,porprimeravez,elefectofotoeléctrico. b)Estableciólaleydelaconservacióndelamasa. c)SintetizóelPVC. d)Descubrióelneutrón. (O.Q.L.Murcia1998) a)Falso.ElefectofotoeléctricofuedescubiertoporHeinrichHertzen1887yexplicadopor AlbertEinsteinen1905. b) Verdadero. Antoine Laurent Lavoisier en 1879 publica Traité Élémentaire de Chimie dondeexplicalaleydeconservacióndelamasa. c)Falso.Elclorurodepolivinilo(PVC)fuedescubiertoaccidentalmenteporHenryVictor Regnault(1835)yporEugenBauman(1872).Enambasocasiones,elpoliclorurodevinilo apareció como un sólido blanco en el interior de frascos que habían sido dejados expuestosalaluzdelsol.En1926,WaldoSemon,investigadordeB.F.Goodrich,desarrolló unmétodoparaplastificarelPVC. d) Falso. El neutrón fue descubierto en 1932 por James Chadwick al identificarlo en la penetranteradiaciónqueseproducíaalbombardearnúcleosdeberilioconpartículasalfa: 12 9 4 1 4Be+ 2He 6C+ 0n Larespuestacorrectaeslab. 4.11.SilareacciónentrelassustanciasAyBtranscurredeacuerdoalaecuación A(g)+2B(g)xC puedeafirmarseque: a)PuestoqueAyBsongaseosos,Cdebesertambiénungas. b)LarelaciónentrelasmasasdeAyBquereaccionanes½. c)Como1moldeAreaccionacon2molesdeB,xdebevaler3. d)Nadadeloanteriorescierto. (O.Q.L.Murcia1998) a)Falso.Elestadodeagregacióndelosproductosnotienenadaqueverconelestadode agregacióndelosreactivos.Porejemplo,lasíntesisdeagua: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 199 2H (g)+O (g)2H O(l) Sinembargo,enlaformacióndeSO todaslassustanciassongaseosas: 2SO (g)+O (g)2SO (g) b)Falso.½eslarelaciónmolarentreAyB.Larelaciónentrelasmasasdependedecuálsea elvalordelasmasasmolaresdeAyB. c) Falso. El número de moles de una reacción química no tiene porque mantenerse constante.Eslamasalaquesemantieneconstanteenunareacciónquímica. d)Verdadero.Deacuerdoconloexpuestoenlosapartadosanteriores. Larespuestacorrectaeslad. 4.12.Unanillodeplataquepesa7,275gsedisuelveenácidonítricoyseañadeunexcesode cloruro de sodio para precipitar toda la plata como AgCl. Si el peso de AgCl (s) es 9,000 g, ¿cuáleselporcentajedeplataenelanillo? a)6,28% b)75,26% c)93,08% d)67,74% e)80,83% (Masasatómicas:Ag=107,9;Cl=35,5) (O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2009) Laecuaciónquímicanoajustadacorrespondientealadisolucióndelaplataes: Ag(s)+HNO (aq)Ag (aq)+NO (aq) LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeAgCles: Ag (aq)+Cl (aq)AgCl(s) Elporcentajedeplataenelanilloes: 9,000gAgCl 1molAgCl 1molAg 107,9gAg 100=93,08%Ag 7,275ganillo 143,4gAgCl 1molAgCl 1molAg Larespuestacorrectaeslac. 4.13.Laestequiometríaes: a)Laextensiónenqueseproduceunareacción. b)Larelaciónponderalentrereactivosyproductosenunareacciónquímica. c)Laemisióndepartículasαenunprocesoradioactivo. d)Elproductodelasconcentracionesdelosreactivos. (O.Q.L.Murcia1999) Laestequiometríasedefinecomolarelaciónnuméricaentrelasmasasdeloselementos que forman una sustancia y las proporciones en que se combinan los elementos o compuestosenunareacciónquímica.SedebeaJ.B.Richter. Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 200 4.14.Siaunciertovolumendedisolucióndeácidosulfúricoseleañadenunosgránulosdecinc metálico: a)Sedesprendevapordeazufredelsistemaenreacción. b)Sedesprendeungasdecolorverdedelsistemaenreacción. c)Sedesprendehidrógenodelsistemaenreacción. d)Losgránulossedepositanenelfondo,sinreacciónaparente. (O.Q.L.Murcia1999) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yZnes: H SO (aq)+Zn(s)ZnSO (aq)+H (g) Setratadeunprocesoclásicodeobtenciónde (g)enelqueelZn,metalreductor,es capazdereducirlosH delácidoahidrógenomolecular,oxidándoseélaZn . Larespuestacorrectaeslac. 4.15.Ungramodeunciertoácidoorgánicomonocarboxílicodecadenalinealseneutraliza con22,7 dedisolucióndehidróxidodesodio(NaOH)0,5Myalquemarseorigina0,818g deagua.Elnombredelácidoes: a)Butanoico b)Propanoico c)Etanoico d)Metanoico e)Palmítico (Masasatómicas:H=1;O=16;C=12) (O.Q.N.Murcia2000) La ecuación química ajustada correspondiente a la neutralización entre el ácido monocarboxílico,HA,yNaOHes: HA(aq)+NaOH(aq)NaA(aq)+H O(l) ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar: 22,7cm NaOH0,5M 0,5molNaOH 1molHA MgHA =1gHA 10 cm NaOH0,5M 0,5molNaOH 1molHA Seobtiene,M=88g·mol . La relación entre la masa de H O producida en la combustión y la masa de ácido HA permiteobtenerlosmolesdeHcontenidosenunmoldeácido: molH 0,818gH O 1molH O 2molH 88gHA =8 molHA 1gHA 18gH O 1molH O 1molHA Setratadeunácidomonocarboxílicoderivadodeunhidrocarburosaturadoysufórmula general es C H O . Por tanto, conocido el número de átomos de H que contiene se le puedeidentificar.Como2n=8,seobtienen=4porloquesetratadelácidobutanoico. Por otra parte, la masa molar del ácido también puede servir para su identificación. Así pues,portratarsedeunácidomonocarboxílicocontieneungrupocarboxilo,−COOH,que yapesa45g,elrestodelamasacorrespondealradicalalquílicounidoadichogrupo.Se descartan de forma inmediata metanoico y etanoico que tienen cadenas muy cortas, y palmítico,queporserácidograso,tieneunacadenamuylarga. Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 201 4.16.Enlosviajesespacialesdebeincluirseunasustanciaqueelimineel producidopor respiracióndelosocupantesdelanave.Unadelasposiblessolucionesseríahacerreaccionar el con determinados reactivos. La selección del más adecuado se hace teniendo en cuentaqueésteconsumalamayorcantidadde porgramodereactivo(esdecir,quesea elmásligeroparallevarenlanave).Deacuerdoconello,¿cuálescogería? a)CaO CaO(s)+ (g) (s) b) (s)+ (g) (s)+ (g) c) (s)+ (g) (s)+ (l) d)LiOH LiOH(s)+ (g) (s)+ (l) e) (s)+ (g) (s)+ (l) (Masas:C=12;O=16,Ca=40;Na=23;Mg=24,3;Li=7) (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Asturias2009) Tomando como base de cálculo 1 g de cada reactivo, el mejor de todos ellos será el que eliminemayorcantidaddeCO .Estasson: a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCaOes: CaO(s)+CO (g)CaCO (s) LamasadeCO eliminadaconCaOes: 1gCaO 1molCaO 1molCO 44gCO =0,79gCO 56gCaO 1molCaO 1molCO b)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconNa O es: 2Na O (s)+2CO (g)2Na CO (s)+O (g) LamasadeCO eliminadaconNa O es: 1gNa O 44gCO 1molNa O 2molCO =0,56gCO 78gNa O 2molNa O 1molCO c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconMg OH es: Mg OH (s)+CO (g)MgCO (s)+H O(l) LamasadeCO eliminadaconMg OH es: 1gMg OH 1molCO 44gCO 1molMg OH =0,81gCO 58,3gMg OH 1molMg OH 1molCO d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconLiOHes: 2LiOH(s)+CO (g)Li CO (s)+H O(l) LamasadeCO eliminadaconLiOHes: 1gLiOH 1molLiOH 1molCO 44gCO =0,92g 24gLiOH 2molLiOH 1molCO e)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCa OH es: Ca OH (s)+CO (g)CaCO (s)+H O(l) LamasadeCO eliminadaconCa(OH)2es: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1gCa OH 202 44gCO 1molCa OH 1molCO =0,59gCO 74gCa OH 1molCa OH 1molCO Larespuestacorrectaeslad. 4.17.UnpacientequepadeceunaúlceraduodenalpuedepresentarunaconcentracióndeHCl en su jugo gástrico 0,08 M. Suponiendo que su estómago recibe 3 litros diarios de jugo gástrico, ¿qué cantidad de medicina conteniendo 2,6 g de por 100 mL debe consumirdiariamenteelpacienteparaneutralizarelácido? a)27mL b)80mL c)240mL d)720mL e)1440mL (Masasmoleculares: =78;HCl=36,5) (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Asturias2009) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreHClyAl OH es: 6HCl(aq)+2Al OH (aq)2AlCl (aq)+3H O(l) LamasadeAl(OH)3quereaccionaes: 3LHCl0,08M 0,08molHCl 2molAl OH 3LHCl0,08M 6molHCl 78gAl OH 1molAl OH =6,24gAl OH Lacantidaddemedicinanecesariaes: 6,24gAl OH 100mLmedicina =240mLmedicina 2,6gAl(OH)3 Larespuestacorrectaeslac. 4.18. Una muestra de 2,8 g de un alqueno puro, que contiene un único doble enlace por molécula,reaccionancompletamentecon8,0gdebromo,enundisolventeinerte.¿Cuálesla fórmulamoleculardelalqueno? a) b) c) d) e) (Masasatómicas:Br=80;C=12;H=1) (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.N.Sevilla2010) Lareacciónentreunalquenoconunúnicodobleenlaceyunhalógenoesunareacciónde adición: C H (g)+Br (l)C H Br (l) La relación entre las cantidades de Br y alqueno que reaccionan proporciona la masa molardelalqueno,yporconsiguiente,lafórmuladelmismo: 8,0gBr 1molBr 1molC H 160gBr 1molBr MgC H 1molC H =2,8gC H M=56g·mol A partir de la masa molar del alqueno se puede obtener el número de átomos de C que contieneeidentificarlo: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) nmolCl 203 12gC 1gH +2nmolH =56gn=4 1molC 1molH El alqueno contiene 4 átomos de C, por tanto, la fórmula molecular del hidrocarburo es . Larespuestacorrectaeslac. 4.19.Apartirdeunkgdepiritadel75%deriquezaen ,sehaobtenido1kgde del98%enmasa.Lareacciónquímicaglobalquetienelugares: (s)+3 (g)+2 (l)Fe(s)+2 (aq) Elrendimientoglobaldelprocesoes: a)100% b)80% c)50% d)75% e)Nosepuedecalcularalnodisponerdelasreaccionespertinentes. (Masasatómicas:Fe=55,8;S=32;O=16;H=1) (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) LamasadeH SO queseobtieneapartirde1kgdepiritaes: 10 gpirita 75gFeS 1molFeS 2molH SO 98gH SO =1227gH SO 100gpirita 119,8gFeS 1molFeS 1molH SO ComosetratadeunadisolucióndeH SO deriqueza98%: 1227gH SO 100gH SO 98% =1252gH SO 98% 98gH SO Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso: η= 1000gH SO 98% real 100=80% 1252gH SO 98% teó rico Larespuestacorrectaeslab. (Esta cuestión ha sido propuesta en varias olimpiadas con respuestas similares y en algunasdeellasnosehadadolaecuaciónquímica). 4.20.Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeloctano,componenteesencial delasgasolinasyporlasqueéstassecalificansegúnsu“ÍndicedeOctano”(95ó98),tiene lugardeacuerdoalasiguienteecuación: w (g)+x (g)y (g)+z (g) Loscoeficientesestequiométricos(w,x,y,z)paralareacciónajustadadebenser: a)w=2,x=25,y=18,z=16 b)w=25,x=2,y=16,z=18 c)w=2,x=25,y=16,z=18 d)w=1,x=25,y=8,z=9 (O.Q.L.Murcia2000) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes: 2 (l)+25 (g)16 Larespuestacorrectaeslac. (g)+18 (l) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 204 4.21.Siselograladescomposición,porcalentamiento,de1gdecadaunodelossiguientes carbonatos, dando, en cada caso, el óxido del metal correspondiente y dióxido de carbono, ¿cuáldeellosproduceunmayorvolumen,medidoencondicionesnormales,delgas? a) b) c) d) (Masasatómicas:C=12;O=16;Ca=40;Li=7;Sr=87,6;Ba=137,3) (O.Q.L.Murcia2000) La ecuación química ajustada correspondiente a la descomposición de un carbonato alcalinooalcalinotérreoes: M CO (s)CO (g)+M O(s) MCO (s)CO (g)+MO(s) En todos los casos se produce 1 mol de CO por cada mol de sal que se descompone. Teniendoencuentaquesiempresepartede1gdecarbonato,lamáximacantidaddeCO laproducirálasalquetengamenormasamolar: 1gMCO 44gCO 44 1molMCO 1molCO = gCO M MgMCO 1molMCO 1molCO Lasmasasmolaresdelassalespropuestasson: Sustancia M/g· 74 CaCO 100 SrCO 147,6 BaCO 197,3 Larespuestacorrectaeslab. 4.22.Dadaslassiguientesafirmacionesindiquesisononocorrectas: 1)Paraconocerlafórmulamoleculardeuncompuestoorgánicoesprecisosabersu masamolecular. 2)Elrendimientoteóricodeunareacciónnocoincideconelrendimientorealdela misma. 3)Losmolesdeproductodeunareacciónhandecalcularseenfuncióndelacantidad delreactivolimitante. 4)Lacomposicióncentesimaldeuncompuestopermitedeterminarsufórmula empírica. a)Sólo1y2soncorrectas. b)Sólo2y3soncorrectas. c)Todassoncorrectas. d)Ningunadelasrespuestasescorrecta. (O.Q.L.CastillayLeón2000) 1) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar su fórmula empírica, para determinar su fórmula molecular es necesario conocer la masa molardelcompuesto. 2)Verdadero.Laslimitacionesdelosprocedimientosexperimentalessonresponsablesde quenocoincidanlosrendimientosteóricoyreal. 3)Verdadero.Elreactivolimitanteeselqueantesseconsumeenunareacciónquímicay determinalacantidaddeproductoformado. 4) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar su fórmulaempíricay,portanto,sucomposicióncentesimal. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 205 Larespuestacorrectaeslac. 4.23.AltratarunexcesodedisolucióndeNaOHcon1,12Ldeclorurodehidrógenogasseco medido en c.n., ¿qué masa de cloruro de sodio se forma suponiendo que la reacción es completa? a)0,05g b)1,8g c)2,9g d)2,0g (Masasatómicas:Cl=35,5;Na=23) (O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes: HCl(g)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l) LamasadeNaClformadoes: 1,12LHCl 1molHCl 1molNaCl 58,5gNaCl =2,9gNaCl 22,4LHCl 1molHCl 1molNaCl Larespuestacorrectaeslac. 4.24.Lacantidaddeaguaqueseobtienecuandoreaccionanconpropano25gdeaire(20% enmasadeoxígeno)es: a)5,45g b)10,75g c)2,25g d)15,0g (Masasatómicas:H=1;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2000) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes: C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l) RelacionandoO conH O: 25gaire 20gO 1molO2 4molH O 18gH O =2,25g 100gaire 32gO 5molO 1molH O Larespuestacorrectaeslac. 4.25.Unagalenacontiene10%desulfurodeplomo(II)yelrestosonimpurezas.Lamasade plomoquecontienen75gdeeseminerales: a)6,5g b)25,4g c)2,5g d)95,8g (Masasatómicas:S=32;Pb=207) (O.Q.L.CastillayLeón2000) DeacuerdoconlaestequiometríaexistenteenelPbS,lamasadePbcontenidaen75gde galenaes: 75ggalena 10gPbS 1molPbS 1molPb 207gPb =6,5gPb 100ggalena 239gPbS 1molPbS 1molPb ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 206 Larespuestacorrectaeslaa. 4.26.Cuandosedisuelven20gdeunclorurodeunmetaldesconocido(MCl)hastaobtener 100mLdedisoluciónserequieren0,268molesdenitratodeplataparaprecipitarelcloruro comoclorurodeplata,¿cuáleslaidentidaddelmetalM? a)Na b)Li c)K d)Ag (Masasatómicas:Na=23;Li=7;K=39;Ag=108) (O.Q.L.CastillayLeón2000) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreMClyAgNO es: AgNO (aq)+MCl(aq)MNO (aq)+AgCl(s) ElnúmerodemolesdeMClquereaccionanes: 0,268molAgNO3 1molMCl =0,268molMCl 1molAgNO LarelaciónentrelosgramosymolesdeMClproporcionasumasamolar: 20gMCl =74,6g·mol 0,268molMCl A partir de la masa molar del MCl se puede obtener la masa molar del elemento M e identificarlo: 1molCl xgM 35,5gCl +1molM =74,6gx=39,1g 1molM 1molCl Lamasamolarcorrespondealelementopotasio(K). Larespuestacorrectaeslac. 4.27.Paralasiguientereacción: (s)+3 (l)2 (aq) ¿Cuántosmolesdeaguasenecesitanparaproducir5,0molesde molesde (s),silareaccióntienelugardeformatotal? a)6,0 b)2,0 c)7,5 d)4,0 e)Nosepuedecalcular. (aq)apartirde3,0 (O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009) ElnúmerodemolesdeH Onecesarioparaproducir5molesdeH BO es: 5molH BO 3molH O =7,5mol 2molH BO Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 207 4.28.Unamuestradelmineralpirolusita( impuro)demasa0,535g,setratacon1,42g deácidooxálico( ·2 )enmedioácidodeacuerdoconlareacción: + +2 +2 +2 El exceso de ácido oxálico se valora con 36,6 mL de reacción: 5 +2 +6 2 +8 ¿Cuáleselporcentajede enelmineral? a)34,3% b)61,1% c)65,7% d)53,3% e)38,9% (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1;Mn=54,9) 0,1000 M de acuerdo con la +10 (O.Q.N.Barcelona2001) LacantidaddeH C O ·iniciales: 1420mgH C O ·2H2O 1mmolH C O ·2H O 1mmolH C O =11,3mmolH C O 126mgH C O ·2H O 1mmolH C O ·2H O LacantidaddeH C O sobranteyquereaccionaconKMnO4es: 36,6mLKMnO 0,1M 1mmolKMnO 5mmolH C O =9,15mmolH C O 1mLKMnO 0,1M 2mmolKMnO LadiferenciaentreambascantidadeseslaquereaccionaconMnO : 11,3mmolH C O –9,15mmH C O =2,12mmolH C O RelacionandoH C O conMnO : 2,12mmolH C O 1mmolMnO 86,9mgMnO 100=34,4% 535mgpirolusita 1mmolH C O 1mmolMnO Larespuestacorrectaeslaa. 4.29.Sisequemauntrozodegrafitodealtapurezasedebeformar: a) b) c) d) (O.Q.L.Murcia2001) El grafito es una variedad alotrópica del C y la ecuación química correspondiente a su combustiónes: C(grafito)+ (g) (g) Larespuestacorrectaeslab. 4.30.Indiquecuáldelossiguientesesunprocesoquímico: a)Fusióndelclorurosódico. b)Sublimacióndemercurio. c)Combustióndeazufre. d)Disolucióndesalenagua. (O.Q.L.Murcia2001) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 208 Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengan composiciónquímicadiferente. a)Falso.LafusióndelNaClesuncambiodeestado,unprocesofísico: NaCl(s)NaCl(l) b)Falso.LasublimacióndelHgesuncambiodeestado,unprocesofísico: Hg(s)Hg(g) c)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelSes: S(s)+O (g)SO (g) d)Falso.AunqueenladisolucióndelNaClenaguaserompenenlacesenlaredcristalinayse formanenlacesentrelosionesylasmoléculasdeagua,setratadeunprocesofísico: NaCl(s)Na (aq)+Cl (aq) Larespuestacorrectaeslac. 4.31.Elcarburodecalcio( ecuaciónquímica: )usadoparaproduciracetilenosepreparadeacuerdoala CaO(s)+C(s) (s)+ (g) Siunamezclasólidacontiene1150gdecadareactivo,¿cuántosgramosdecarburodecalcio sepuedenpreparar? a)1314,2g b)2044,4g c)6133g d)1006,2g (Masasatómicas:C=12;O=16;Ca=40) (O.Q.L.Murcia2001) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelcarburodecalcioes: CaO(s)+5C(s)2CaC (s)+CO (g) Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 1150gCaO 1molCaO =20,5molCaO 56gCaO 1150gC 1molC =95,8molC 12gC 95,8molC =4,7 20,5molCaO Como la relación molar obtenida es mayor que 2,5 quiere decir que sobra C, por lo que CaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaC formada: 20,5molCaO 2molCaC 64gCaC =1312g 1molCaO 1molCaC Larespuestacorrectaeslaa. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 209 4.32. Una manera de recuperar plata metálica en el laboratorio es por calentamiento, a 800°C y en un crisol de porcelana, de una mezcla de , y AgCl, en las proporcionesmolares4:3:2respectivamente.Lamasatotaldemezclaquehayqueponeren elcrisolparaobtenerunmoldeplataes: a)350,3g b)507,1g c)700,6g d)1019,6g (Masasatómicas:C=12,0;O=16,0;Na=23,0;K=39,1;N=14,0;Cl=35,5;Ag=107,9) (O.Q.L.Murcia2001) Apartirde4molesdeNa CO ,3molesdeKNO y2molesdeAgClseobtienen2molesde Ag. Por tanto para obtener 1 mol de Ag la cantidad de moles de cada reactivo que se necesitaeslamitad.Lasmasascorrespondientesson: 2molNa CO 106gNa CO =212gNa CO 1molNa CO 1,5molKNO 101,1gKNO =151,7gKNO 1molKNO 1molAgCl total =507,1g 143,4gAgCl =143,4gAgCl 1molAgCl Larespuestacorrectaeslab. 4.33. La azida de sodio ( ) se utiliza en los “airbag” de los automóviles. El impacto de unacolisióndesencadenaladescomposicióndel deacuerdoalasiguienteecuación 2 (s)2Na(s)+3 (g) El nitrógeno gaseoso producido infla rápidamente la bolsa que sirve de protección al conductoryacompañante.¿Cuáleselvolumende generado,a21°Cy823Torr(mmHg), porladescomposiciónde60,0gde ? a)2,19L b)30,8L c)61,7L d)173,2L (Datos:Na=23;N=14;R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr) (O.Q.L.Murcia2001) ElnúmerodemolesdeN queseformanenlaexplosiónes: 60gNaN 1molNaN 3molN =1,38molN 65gNaN 2molNaN Aplicando la ecuación de estado de los gases ideales se obtiene el volumen que ocupa el gas: V= 1,38mol 0,082atm·L·mol ·K 823Torr Larespuestacorrectaeslab. 21+273 760Torr =30,7L 1atm ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 210 4.34.Lafaltadeoxígenodurantelacombustióndeunhidrocarburocomoelmetanogenera ungasaltamentetóxico,elmonóxidodecarbono.Lasiguienteecuaciónquímicailustraeste proceso: 3 (g)+5 (g)2CO(g)+ (g)+6 (l) Sicomoconsecuenciadeesteprocesoseobtienen50gdeunamezcladeCOy molesdemetanoseconsumieron? a)0,5 b)1,0 c)1,5 d)2,0 (Masasatómicas:C=12;O=16) ,¿cuántos (O.Q.L.Murcia2001) SuponiendoquesepartedexmolesdeCH ,lasmasasdeCOyCO queseobtienenson: xmolCH 2molCO 28gCO 1molCO 44gCO +xmolCH =50gmezcla 1molCH 1molCO 1molCH 1molCO Seobtiene,x=1,5mol . Larespuestacorrectaeslac. 4.35.Lacombustióndelgasmetano( )producedióxidodecarbonoyagua.Indiquecuál delassiguientesecuacionesquímicasdescribecorrectamentedichoproceso: a) + +2 b) +2 +2 c) + + d) +½ + (O.Q.L.CastillayLeón2001) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes: (g)+2 (g) (g)+2 (l) Larespuestacorrectaeslab. 4.36. El superóxido de potasio ( ) puede simular la acción de las plantas consumiendo dióxidodecarbonogaseosoyproduciendooxígenogas.Sabiendoqueenestecasotambiénse formacarbonatodepotasio,lareacciónajustadanosindicaque: a)Seproducen3molesdeoxígenoporcadamolde consumido. b)Seconsumen2molesde porcadamoldedióxidodecarbono. c)Elnúmerodemolesdereactivosesigualdeproductos. d)Seproducen3gdeoxígenoporcada2gde consumidos. e)Seformanmásmolesdeproductosquedereactivos. (Masas:C=12;O=16) (O.Q.N.Oviedo2002) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreKO yCO es: 4KO (s)+2CO (g)2K CO (s)+3O (g) a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen0,75molesdeCO porcadamoldeKO consumido. b)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseconsumen2molesde KO porcadamoldeCO . ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 211 c‐e) Falso. De acuerdo con la estequiometría de la reacción se producen 5 moles de productosporcada6molesdereactivosqueseconsumen. d)Falso. 2gCO 1molCO 3molO 32gO =2,2gO 44gCO 2molCO 1molO Larespuestacorrectaeslab. 4.37.Elcromoensuestadodeoxidación(VI)seconsiderapeligrosoysueliminaciónpuede realizarseporelprocesosimbolizadoporlareacción: 4Zn+ +7 4 +2 + +7 Sisemezcla1moldecadareactivo,¿cuáleselreactivolimitanteyelrendimientoteóricode sulfatodecromo(II)? a)Zn/0,50mol b) /2,0mol c) /0,29mol d) /1,0mol e)Nohayreactivolimitante/1,0mol (O.Q.N.Oviedo2002) Comoseempleaunmoldecadareactivo,elreactivolimitanteeselquedeacuerdoconla estequiometría de la reacción se consume en mayor cantidad, es decir, H SO . Esta sustanciaeslaquedeterminalamáximacantidaddeCrSO formado: 1molH SO 2molCrSO =0,29mol 7molH SO Larespuestacorrectaeslac. 4.38.Dadaslassiguientesreacciones: Fe+ 3 + Sielrendimientodecadaunadelasreaccionesesdel82%,¿quémasade apartirde1,0gdeFe? a)4,81g b)3,94g c)2,65g d)3,24g e)2,57g (Masasatómicas:Fe=55,8;Br=79,9) seproduce (O.Q.N.Oviedo2002) LacantidaddeFeBr queseproduceapartirde1gdeFe: 1gFe 82molFeBr real 1molFe 1molFeBr =0,0147molFeBr real 55,8gFe 1molFe 100molFeBr teó rico LacantidaddeFe Br queseproduceapartirdelFeBr es: 0,0147molFeBr 82molFe Br real 806,6gFe Br 1molFe Br =3,24g 3molFeBr 2 100molFe Br teó rico 1molFe Br Larespuestacorrectaeslad. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 212 4.39. El mineral dolomita puede representarse por la fórmula . ¿Qué volumen dedióxidodecarbonogas,a26,8°Cy0,88atm,podríaproducirseporlareacciónde25gde dolomitaconexcesodeácidoacético? a)3,9L b)4,5L c)6,3L d)6,7L e)7,6L (Datos.Mg=24,3;Ca=40;C=12;O=16;constanteR=0,082atm·L· · ) (O.Q.N.Oviedo2002) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreMgCa CO MgCa CO yCH COOHes: +4CH COOH2CO +Mg CH COO +Ca CH COO +4H O ElnúmerodemolesdeCO producidoses: 25gMgCa CO 1molMgCa CO 184,3gMgCa CO 2molCO 1molMgCa CO =0,27molCO ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoelCO es: V= 0,27mol 0,082atm·L·mol 1 ·K 0,88atm 1 26,8+273 K =7,6L Larespuestacorrectaeslae. 4.40. El agua se descompone por electrólisis produciendo hidrógeno y oxígeno gas. En un determinadoexperimento,sehaobtenido1,008gde enelcátodo,¿quémasadeoxígeno seobtieneenelánodo? a)32,0g b)16,0g c)8,00g d)4,00g e)64,0g (Masaatómicas:H=1,008;O=16) (O.Q.N.Oviedo2002) LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociaciónelectrolíticadelH Oes: 2H O(l)2H (g)+O (g) LamasadeO queseobtienees: 1,008gH 1molH 1molO 32gO =8g 2,016gH 2molH 1molO Larespuestacorrectaeslac. 4.41.Lamasadedióxidodecarbono( etino( =26)es: a)25g b)4,8·10 g c)1,8·10 g d)45g =44)queseobtieneenlacombustiónde52gde (O.Q.L.CastillayLeón2002) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 213 Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinooacetilenoes: 2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l) LamasadeCO queseobtieneapartirdelacetilenoes: 52gC H 1molC H 2molCO 44gCO =176g 26gC H 1molC H 1molCO Larespuestacorrectaeslac. 4.42.Encondicionesadecuadaseloxígenoreaccionaconelcarbonoparadarmonóxidode carbono. Cuando reaccionan 5 g de carbono y 10 g de oxígeno la masa de monóxido de carbonoobtenidaes: a)11,7g b)10g c)1,5g d)1,0·10 g (Masasatómicas:C=12;O=16) (O.Q.L.CastillayLeón2002) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeCOes: 2C(s)+O (g)2CO(g) Elnúmerodemolesdecadaelementoes: 5gC 10gO 1molC =0,42molC 12gC 1molO =0,31molO 32gO 0,42molC =1,4 0,31molO Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque2quieredecirquesobraO ,porloqueCes elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCOformado: 0,42molC 1molCO 28gCO =11,8gCO 1molC 1molCO Larespuestacorrectaeslaa. 4.43. Al calentar 24,0 g de nitrato de potasio junto con plomo se han formado 13,8 g de dioxonitrato(III)depotasio,deacuerdoalaecuaciónquímica: Pb(s)+ (s)PbO(s)+ ¿Cuáleselrendimientodelareacción? a)38,6% b)86,3% c)36,8% d)68,3% (Masasatómicas:N=14;O=16;K=39,1) (s) (O.Q.L.Murcia2002) LamasadeKNO quesedeberíadehaberobtenidoapartirde24gdeKNO3es: 24gKNO 1molKNO 1molKNO 85,1gKNO =20,2gKNO 101,1gKNO 1molKNO 1molKNO Elrendimientodelprocesoes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) η= 214 13,8gKNO real 100=68,3% 20,2gKNO teó rico Larespuestacorrectaeslad. 4.44.Sisemezclan200 deunadisoluciónde0,1Mdesulfurodesodiocon200 de otradisoluciónquecontiene1,7g/Ldenitratodeplata,¿quécantidaddesulfurodeplata podráprecipitar? a)0,25g b)1,00g c)0,50g d)Ningunadelasanteriores. (Masasatómicas:Ag=107,9;S=32;O=16;N=14) (O.Q.L.Baleares2002) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses: 2AgNO (aq)+Na S(aq)2NaNO (aq)+Ag S(s) Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses: 200cm Na S0,1M 0,1molNa S =0,02molNa S 10 cm Na S0,1M 200cm AgNO 1,7g/L 1,7gAgNO 1molAgNO =0,002molAgNO 10 cm AgNO 1,7g/L 169,9gAgNO Larelaciónmolares: 0,002molAgNO =0,1 0,02molNa S Comolarelación molaresmenorque2quieredecirquesobra Na Syque reactivolimitantequedeterminalamasadeAg Sformado: 0,002molAgNO 1molAg S 247,8gAg S =0,25g 2molAgNO 1molAg S es el Larespuestacorrectaeslaa. 4.45.Elvinagreesunadisoluciónconcentradadeácidoacético( ).Cuandosetrata unamuestrade8,00gdevinagreconNaOH0,200M,segastan51,10mLhastaalcanzarel puntodeequivalencia.Elporcentajeenmasadelácidoacéticoendichovinagrees: a)1,36% b)3,83% c)7,67% d)5,67% e)4,18% (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Asturias2005) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCH COOHyNaOHyes: CH COOH(aq)+NaOH(aq)CH COONa(aq)+H2O(l) RelacionandoNaOHconCH COOH ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 51,1mLNaOH0,2M 215 0,2mmolNaOH 1mmolCH COOH =10,2mmolCH COOH 1mLNaOH0,2M 1mmolNaOH 10,2mmolCH COOH 60mgCH COOH 1gCH COOH =0,61gCH COOH 1mmolCH COOH 103 mgCH COOH ElporcentajedeCH COOHenelvinagre: 0,61gCH COOH 100=7,67% 8,00gvinagre Larespuestacorrectaeslac. 4.46. Para valorar una disolución de ácido clorhídrico, se pipetean 10,00 mL de 0,100M,seintroducenenunerlenmeyerysediluyencon100mLdeaguaañadiendounas gotas de verde de bromocresol. A continuación se añaden con una bureta 15,0 mL de HCl hastasusegundopuntodeequivalencia(coloramarillo).Laconcentracióndelácidoes: a)0,200M b)0,100M c)0,0667M d)0,133M e)0,267M (O.Q.N.Tarazona2003) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyNa CO es: 2HCl(aq)+Na CO (aq)CO (g)+H O(l)+2NaCl(aq) ElnúmerodemolesdeHClneutralizadoses: 10mLNa CO 0,1M 0,1mmolNa CO 2mmolHCl =2mmolHCl 1mLNa CO 0,1M 1mmolNa CO LaconcentracióndeladisolucióndeHCles: 2mmolHCl =0,133M 15mLdisolució n Larespuestacorrectaeslad. 4.47.Cuandoseañadeunexcesodeioneshidróxidoa1,0Ldedisoluciónde .Sitodoslosionescalciodeladisoluciónprecipitanen7,4gde laconcentracióninicialdeladisoluciónde ? a)0,05M b)0,10M c)0,15M d)0,20M e)0,30M (Masasatómicas:Ca=40;H=1;O=16) ,precipita ,¿cuálera (O.Q.N.Tarazona2003) ElCaCl endisoluciónacuosaseencuentradisociadoenionesdeacuerdoconlaecuación: CaCl (aq)+Ca (aq)+2Cl (aq) LaecuaciónquímicacorrespondientealaprecipitacióndelCa OH es: Ca (aq)+2OH (aq)Ca OH (s) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 216 ElnúmerodemolesdeCaCl quereaccionanes: 7,4gCa OH 1molCaCl 1molCa OH 74gCa OH 1molCa OH =0,1molCaCl LaconcentracióndeladisolucióndeCaCl es: 0,1molCaCl =0,1M 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslab. 4.48.Señalelaafirmacióncorrecta: a)UnprocedimientoparaobtenerNaOHesmediantelareacciónentreNaCl+ HCl +NaOH. b) Para transportar o pueden utilizarse camiones con la cisterna forrada interiormentedealuminio. c) Algunos enlaces del grafito tienen carácter iónico lo que le hace ser conductor de la electricidad. d)Elácidonítricopuedeobtenerseporcalefaccióndenitratoamónicoseco. e) Para obtener bromuro de hidrógeno a partir de bromuro de sodio es necesario utilizar porqueesunácidonooxidante. (O.Q.N.Tarazona2003) a)Falso.EntreNaClyH Onoseproduceningunareacción. b)Falso.EntreH SO oHNO yAlseproducenlassiguientesreacciones: 3H SO (aq)+2Al(s)Al SO (aq)+3H (g) 6HNO (aq)+2Al(s)2Al NO (aq)+3H (g) queindicanquelacubadeAlsufriríacorrosiónporpartedelosácidos. c)Falso.Losenlacesquemantienenunidosalosátomosdecarbonoenlaredcristalinade grafitosoncovalentes ylaconduccióneléctricasedebe aque laredpresentaelectrones deslocalizados. d) Falso. La ecuación química correspondiente a la descomposición térmica del NH NO es: NH NO (s)N O(g)+2H O(g) Setratade unproceso exotérmico enelqueseelevalatemperatura ypuedeproducirse unaviolentaexplosión. e)Verdadero.ElH PO noescapazdeoxidaralNaBr.Lareacciónentreambassustancias esunareacciónácido‐base,ylaecuaciónquímicacorrespondientees: 3NaBr(s)+H PO (aq)3HBr(g)+Na PO (aq) Larespuestacorrectaeslae. 4.49.Elóxidodecalciopuedeobtenersepor: a)Reaccióndecalciometálicoconagua. b)Reaccióndecarbonatodecalcioconácidoclorhídrico. c)Descomposicióntérmicadelcarbonatodecalcio. d)Electrólisisdeclorurodecalcioendisoluciónacuosa. e)Hidrólisisdesulfatodecalcio. (O.Q.N.Tarazona2003) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 217 a)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCayH Oes: Ca(s)+2H O(l)Ca OH (aq)+H (g) b)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles: CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l) c) Verdadero. La ecuación química correspondiente a la descomposición térmica del CaCO es: CaCO (s)CaO(s)+CO (g) d)Falso.LaelectrólisisdeCaCl (aq)produceH yO procedentesdelH yOH delagua que son más fáciles de reducir y oxidar, respectivamente, que los iones Ca y Cl procedentesdelCaCl . e)Falso.ElCaSO esunasalquenosufrehidrólisisyaqueprocededeH SO ,ácidofuerte, yCa OH ,basefuerte. Larespuestacorrectaeslac. 4.50.Enunareacciónquímicasecumpleque: a)Elnúmerototaldemoléculasdelosreactivosesigualalnúmerototaldemoléculasdelos productos. b) El número total de átomos de los reactivos es igual al número total de átomos de los productos. c) El número total de moles de los reactivos es igual al número total de moles de los productos. d)Cuandosequeman16gdeazufre( =32),seconsumen8gdeoxígeno( =16)yse formadióxidodeazufre. e) Cuando se queman 16 g de azufre, se consumen 8 g de oxígeno y se forma monóxido de azufre. (O.Q.N.Tarazona2003) a‐c) Falso. El número de moles o moléculas de reactivos y productos depende de la estequiometríadelareacción.AsíenlasíntesisdelNH esdiferente: N (g)+3H (g)2NH (g) mientrasqueenlaformacióndeHClesigual: Cl (g)+H (g)2HCl(g) b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmero deátomosdelosreactivosdebeserigualalnúmerodeátomosdelosproductos. d‐e) Falso. La combustión de azufre produce SO y la ecuación química correspondiente es: S(s)+O (g)SO (g) LamasadeO queseconsumees: 16gS 1molS 1molO 32gO =16gO 32gS 1molS 1molO Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 218 4.51.Lamasadeagualiberadaenlacombustióncompletade1gdeoctanoserá: a)0,079g b)1,42g c)18g d)162g (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia2003) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes: 2C H (g)+25O (g)16CO (g)+18H O(l) LamasadeH Oqueseproducees: 1gC H 9molH O 18gH O 1molC H =1,42g 114gC H 1molC H 1molH O Larespuestacorrectaeslab. 4.52. A 50,0 mL de una disolución de ácido sulfúrico, (aq), se le añadió la suficiente cantidad de una disolución de cloruro de bario, (aq). El sulfato de bario formado, (s),seseparódeladisoluciónysepesóenseco.Siseobtuvieron0,71gde (s), ¿cuáleralamolaridaddeladisolucióndeácidosulfúrico? a)0,06M b)0,60M c)1,20M d)0,12M (Masasatómicas:S=32;O=16;Ba=137,3) (O.Q.L.Murcia2003) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yBaCl es: H SO (aq)+BaCl (aq)BaSO (s)+2HCl(aq) ElnúmerodemolesdeH SO queseobtienenapartirdelBaSO precipitado: 0,71gBaSO 1molBaSO 1molH SO =0,003molH SO 233,3gBaSO 1molBaSO Relacionando el número de moles y el volumen en el que están contenidos se obtiene la molaridaddeladisolución: 0,003molH SO 10 mLdisolució n =0,06M 50mLdisolució n 1Ldisolució n Larespuestacorrectaeslab. 4.53. ¿Qué ocurrirá si se hacen reaccionar 8,5 moles de ? a)ElAlejercerádereactivolimitante. b)Habráunexcesode0,73molesde . c)Seformaráncomomáximo5,67molesde . d)Habráunexcesode1,73molesdeAl. y 6,4 moles de Al para formar (O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Murcia2006) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles: 3Cl (g)+2Al(s)2AlCl (s) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 219 Larelaciónmolares: 8,5molCl =1,3 6,4molAl Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraAlyque elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado. es a‐b)Falso.Segúnsehademostrado. c)Verdadero. 8,5molCl 2molAlCl =5,67mol 3molCl d)Falso. 8,5molCl 2molAl =5,67molAl 3molCl 6,4molAl inicial –5,67molAl consumido =0,73molAl exceso Larespuestacorrectaeslac. 4.54.Unapiedracalizaconun75%deriquezaencarbonatodecalciosetrataconexcesode ácidoclorhídrico.¿Quévolumendedióxidodecarbono,medidoencondicionesnormales,se obtendráapartirde59,5gdepiedra? a)10 b)22,4 c)5 d)20 (Masasatómicas:O=16,C=12;Ca=40) (O.Q.L.CastillayLeón2003) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es: CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l) ElvolumendeCO ,medidoencondicionesnormales,queseobtienees: 59,5gcaliza 75gCaCO 1molCaCO 1molCO 22,4dm CO =10 100gcaliza 100gCaCO 1molCaCO 1molCO Larespuestacorrectaeslaa. 4.55.¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar5Ldegaspropano( ambosvolúmenesencondicionesnormales? a)5L b)25L c)50L d)10 ),medidos (O.Q.L.CastillayLeón2003) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes: C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l) ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 5LC H 5molO 22,4LO 1molC H =25L 22,4LC H 1molC H 1molO 220 Larespuestacorrectaeslab. 4.56. ¿Quévolumendeoxígeno,medidoa790mmHg y37°C, senecesitaparaquemar 3,43 deeteno( ),medidosa780mmHgy22°C? a)5,34 b)34,30 c)21,36 d)10,68 (Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg) (O.Q.L.CastillayLeón2003) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletenoes: C H (g)+3O (g)2CO (g)+2H O(l) ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeC H aquemar: n= 1atm =0,146molC H 22+273 K 760mmHg 780mmHg·3,43L 1 0,082atm·L·mol ·K 1 ElnúmerodemolesdeO quesenecesitaes: 0,146molC H 3molO =0,437molO 1molC H ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoporlosmolesdeO : V= 0,437mol 0,082atm·L·mol 1 ·K 790mmHg 1 37+273 K 760mmHg =10,68L 1atm Larespuestacorrectaeslad. 4.57. ¿Qué volumen de aire se necesita para quemar 3 L de acetileno ( ambosgasesenlasmismascondiciones? a)35,71L b)71,43L c)3L d)6L (Dato.Elairecontieneun21%envolumendeO2) ), midiéndose (O.Q.L.CastillayLeón2003) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetilenoes: 2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l) ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes: 3LC H 1molC H 5molO 22,4LO =7,5LO 22,4LC H 2molC H 1molO Comoelairecontieneun21%envolumendeO : 7,5LO 100Laire =35,71Laire 21LO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 221 Larespuestacorrectaeslaa. 4.58. Al reaccionar una cierta cantidad de cloruro de sodio con nitrato de plata se forman 2,65·10 kgdeclorurodeplata.Lamasadeclorurodesodioquehabíainicialmentees: a)2,16·10 kg b)5,40·10 kg c)1,08·10 kg d)2,65·10 kg (Masasatómicas:Ag=107,9;O=16,N=14;Cl=35,5;Na=23) (O.Q.L.CastillayLeón2003) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es: AgNO (aq)+NaCl(aq)NaNO (aq)+AgCl(s) LosmolesdeAgClquereaccionanson: 2,65·10 kgAgCl 10 gAgCl 1molAgCl =1,85·10 molAgCl 1kgAgCl 143,4gAgCl RelacionandoAgClyNaCl: 1,85·10 molAgCl 1molNaCl 58,5gNaCl 1kgNaCl =1,08·10 1molAgCl 1molNaCl 10 gNaCl kgNaCl Larespuestacorrectaeslac. 4.59. El reacciona con el NaCl como con KCl para dar en ambos casos AgCl. Si al reaccionar1gdemuestracon seforman2,15gdeAgCl,lamuestraestaráformada por: a)SóloKCl. b)SóloNaCl. c)UnamezcladeKClyNaCl. d)Noesposibledeterminarlo. e)UnamezcladeNaCly . (Masasatómicas:Na=23,K=39,1;Ag=107,9;Cl=35,5) (O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009) (O.Q.L.LaRioja2011) LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesentreAgNO yNaCly KClson: AgNO (aq)+NaCl(aq)NaNO (aq)+AgCl(s) AgNO (aq)+KCl(aq)KNO (aq)+AgCl(s) a)Falso.SuponiendoquelamuestraestáformadasóloKCl,lamasadeAgClqueseobtiene esinferioralapropuesta: 1gKCl 1molKCl 1molAgCl 143,4gAgCl =1,92gAgCl 74,6gKCl 1molKCl 1molAgCl b) Falso. Suponiendo que la muestra está formada sólo NaCl, la masa de AgCl que se obtieneessuperioralapropuesta: 1gNaCl 1molNaCl 1molAgCl 143,4gAgCl =2,45gAgCl 58,5gNaCl 1molNaCl 1molAgCl ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 222 c) Verdadero. Teniendo en cuenta que los 2,15 g de AgCl que se obtienen están comprendidosentrelos1,92gdeunamuestradesóloKClylos2,45gdeunamuestrade NaCl,lamuestrainicialdebeestarformadaporunamezcladeambassustancias. d) Falso. Se puede calcular la composición de la muestra planteando un sistema de ecuacionesconlosdosdatosnuméricosproporcionados. e)Falso.EnlareaccióndelosclorurosalcalinosconAgNO nosepuedeformarCl . Larespuestacorrectaeslaa. 4.60.Apartirde200gdeácidonítricoy100gdehidróxidosódicoysiendoelrendimiento del80%,lacantidadqueseobtienedelasalproductodelareacciónes: a)269 b)212 c)138 d)170 (Masasatómicas:N=14;O=16;H=1;Na=23) (O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHNO yNaOHes: HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H2O(l) Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 200gHNO 100gNaOH 1molHNO =3,2molHNO 63gHNO 1molNaOH =2,5molNaOH 40gNaOH 3,2molHNO3 =1,3 2,5molNaOH Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraHNO ,porloque NaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaNO formado: 2,5molNaOH 1molNaNO 85gNaNO =212,5gNaNO 1molNaOH 1molNaNO Comoelrendimientodelprocesoesdel80%: 212,5gNaNO 80gNaNO (real) =170g 100gNaNO (teó rico) Larespuestacorrectaeslad. 4.61.Enlareaccióndecombustióndelbutano,¿cuántosmolesdeoxígenosenecesitanpara quemarunmoldebutano? a)1mol b)2moles c)5,5moles d)6,5moles (O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutanoes: 2C H (g)+13O (g)8CO (g)+10H O(l) Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1molC H 13molO 2molC H =6,5mol 223 Larespuestacorrectaeslad. 4.62.Altratar9,00gdeCaconexcesodeoxígeno,seformaCaO,quesehacereaccionarcon 0,25molesde .¿Cuántosgramosde seobtendrán? a)100,0g b)22,5g c)25,0g d)90,0g (Masasatómicas:C=12;O=16;Ca=40) (O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2007) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaOes: 2Ca(s)+O (g)2CaO(s) ElnúmerodemolesdeCaOqueseformanes: 9,00gCa 1molCa 1molCaO =0,225molCaO 40gCa 1molCa LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaCO es: CaO(s)+CO (g)CaCO (s) Larelaciónmolares: 0,25molesCO =1,1 0,225molCaO Comolarelación molarobtenidaes mayorque1quieredecirquesobra CO , porlo que CaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaCO formada: 0,225molCaO 1molCaCO 100gCaCO =22,5g 1molCaO 1molCaCO Larespuestacorrectaeslab. 4.63. En la nitración de 10 g de benceno se obtuvieron 13 g de nitrobenceno. ¿Cuál fue el rendimientodelareacción? a)100% b)79,10% c)82,84% d)65,20% e)85,32% (Masasatómicas:C=12;H=1;N=14;O=16) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) Laecuaciónquímicacorrespondientealanitracióndelbencenoes: C H (l)+HNO (l)C H NO (l)+H O(l) Lamasadenitrobencenoqueseproducees: 10gC H 1molC H 1molC H NO 123gC H NO =15,8gC H NO 78gC H 1molC H 1molC H NO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 224 Elrendimientodelareacciónes: η= 13,0gC H NO real 100=82,44% 15,8gC H NO teó rico Larespuestacorrectaeslac. 4.64. Se dispone de una muestra de clorato potásico con un 35,23% de riqueza. ¿Qué cantidaddeestamuestraseránecesariaparaobtener4,5·10 kgdeoxígeno? Enlareaccióntambiénseobtienecloruropotásico. a)13,50·10 kg b)32,61·10 kg c)4,50·10 kg d)9,00·10 kg e)48,75·10 kg (Masasatómicas:O=16,00;Cl=35,46;K=39,10) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) LaecuaciónquímicacorrespondientealadescomposicióndeKClO es: 2KClO (s)2KCl(s)+3O (g) LamasadeKClO quesedescomponees: 4,5·10 kgO 103 gO 1molO 2molKClO 122,6gKClO =114,9gKClO 1kgO 32gO 3molO 1molKClO LamasadeKClO 35,23%correspondientees: 114,9gKClO 100gKClO 35,23% 1kgKClO 35,23% 3 =32,62·10 35,23gKClO 10 gKClO 35,23% kg 35,23% Larespuestacorrectaeslab. 4.65. El oxígeno puede obtenerse por descomposición térmica de compuestos oxigenados, comoporejemploatravésdelassiguientesreacciones: 2 4Ag+ 2 2BaO+ 2HgO2Hg+ 2 2 + Sielprecioportoneladadecadaunodeestosreactivosfueseelmismo,¿cuálresultaríamás económicoparaobteneroxígeno? a) b) c)HgO d) e)Igualparaloscuatro. (Masasatómicas:O=16,00;Ag=107,88;Ba=137,36;Hg=200,61;K=39,10;N=14,00) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) Comotodoslosreactivostienenelmismoprecio,aquelqueprodujeraunamismacantidad O empleandolamenorcantidadresultaríaelmáseconómico. Suponiendoquesequiereobtener1moldeO ,lasmasasdereactivonecesariasson: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1molO 2molAg O 231,76gAg O =463,52gAg O 1molO 1molAg O 1molO 2molBaO 169,36gBaO =338,72gBaO 1molBaO 1molO 1molO 2molHgO 216,61gHgO =433,32gHgO 1molHgO 1molO 1molO 2molKNO 101,10gKNO =202,20g 1molO 1molKNO Elreactivodelqueseconsumemenorcantidades 225 . Larespuestacorrectaeslad. 4.66.Seintroducen24,6mLdedifluoroamina,medidosa0°Cyaltapresión,enunrecipiente yenpresenciadeuncatalizador.Alcabode68hseproduceelequilibrio,obteniéndose5,5 mL de , medidos en las mismas condiciones. Calcule el porcentaje de rendimiento en delareacción: (g) (g)+ (g)+HF(g) a)5,5% b)55,9% c)0,56% d)40% e)24,6% (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndeHNF es: 5HNF (g)2N F (g)+NH F(g)+HF(g) DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,elvolumendeN F queseobtienees: 24,6mLHNF 2mLN F =9,84mLN F 5mLHNF Elrendimientodelprocesoes: η= 5,5mLN F real 100=55,9% 9,84mLN F teó rico Larespuestacorrectaeslab. 4.67.¿Cuántoslitrosde medidosencondicionesnormalesseobtienendelareacciónde 18gdebicarbonatopotásicocon65gdeácidosulfúricoal10%? a)1 b)2 c)3 d)4 e)5 (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;K=39,1;S=32) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yKHCO es: H SO (aq)+2KHCO (s)K SO (aq)+2CO (g)+2H O(l) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 226 Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 18gKHCO 1molKHCO =0,180molKHCO 100,1gKHCO 10gH SO 1molH SO 65gH SO 10% =0,066molH SO 100gH SO 10% 98gH SO Larelaciónmolares: 0,180molKHCO =2,7 0,066molH SO Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraKHCO ,porloque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCO quesedesprende: 0,066molH SO 2molCO 22,4LCO =3L 1molH SO 1molCO Larespuestacorrectaeslac. 4.68.LaherrumbresepuedeeliminardelaropablancaporlaaccióndelHCldiluido.¿Cuáles lamasadeherrumbrequesepodríaeliminarporlaacciónde100mLdeunadisoluciónde HCl,dedensidad1,028g/mLyderiquezadel4%? (s)+HCl(aq) (aq)+ (l) a)1028mg b)0,04g c)0,003kg d)0,17g e)0,03kg (Masasatómicas:Fe=55,8;Cl=35,4;H=1;O=16) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyFe O es: Fe O (s)+6HCl(aq)2FeCl (aq)+3H O(l) ElnúmerodemolesdeHClqueseconsumenes: 100mLHCl4% 4gHCl 1molHCl 1,028gHCl4% =0,113molHCl 1mLHCl4% 100gHCl4% 36,5gHCl LamasadeFe O quereaccionaes: 0,113molHCl 1molFe O 159,6gFe O 1kgFe O =0,003kg 6molHCl 1molFe O 103 gFe O Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 4.69.Cuandoexplotalanitroglicerina, 227 ,tienelugarlasiguientereacción: (l) (g)+ (g)+ (g)+ (g) ΔH<0 Siexplotaunaampollaquecontiene454gdenitroglicerina,¿cuálserápresióndelvaporde aguaqueseforma,sielvolumentotaldelosgasessemideencondicionesnormales? a)262mmHg b)0,0345atm c)1013Pa d)3,45atm e)131Torr (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;N=14;1atm=1,01325·105Pa) (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaexplosióndelanitroglicerinaes: 4C H NO (l)12CO (g)+6N (g)+O (g)+10H O(g) DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales: p =p·y =p n n Silosgasesestánmedidosencondicionesnormales,lapresióntotaldelamezclagaseosa es1atm: p =1atm 10mol 760mmHg =262mmHg 12+6+1+10 mol 1atm Larespuestacorrectaeslaa. 4.70.¿Cuálesdelossiguientesenunciadossonciertos? i.SienunareacciónentreAyBhaymásdeAquedeB,elreactivolimitanteesA. ii.Doscantidadesdistintasdeoxígeno,8y16g,nopuedenreaccionarconunamisma cantidaddehidrógeno(1g)paraformardistintoscompuestos. iii.Lascantidadesmínimasdeloselementoshidrógenoyoxígenoquetenemosque hacerreaccionarparalaobtenciónde son2gdehidrógenoy16gdeoxígeno. iv.ParalareacciónA+BC;enaplicacióndelprincipiodeconservacióndela materia,sireaccionan1gdeAy2gdeB,seobtienen3gdeC. a)Soloiiiyiv b)Soloi c)Soloiv d)Soloii e)Soloiii (O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004) i) Falso. Depende de cuál sea la estequiometría de la reacción y del valor de las masas molaresdeAyB. ii)Falso.SetratadelaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltonquediceque: “lasmasasdeunelemento(8y16gO)quereaccionanconunamasafijadeotro(1g H),paraformardiferentescompuestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos” (1:2) iii) Falso. 2 g de H y 16 g de O son cantidades están en la relación estequiométrica para formar1moldeH O.Sisedeseaunamenorcantidaddeaguabastaráconmanteneresa relaciónestequiométrica. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 228 iv)Verdadero.Suponiendoque1gAy2gdeBsoncantidadesestequiométricasquese consumentotalmenteformando3gdeC. Larespuestacorrectaeslac. 4.71.Lacombustióndelmetanooriginadióxidodecarbonoyagua: a)Paraobtener1moldeaguasenecesita1moldemetano. b)Cada32gdemetanoproducen22,4litrosde enc.n. c)Lacombustiónde16gdemetanorequiere2molesdeoxígeno. d)Lacombustiónde22,4litrosdemetanoenc.n.produce18gdeagua. (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia2004) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen2molesdeH Opor cadamoldemetano. b)Falso.Apartirde32gdeCH elvolumendeCO ,medidoenc.n.,queseobtienees: 32gCH 1molCH 1molCO 22,4LCO =44,8LCO 16gCH 1molCH 1molCO c)Verdadero.Apartirde16gdeCH elnúmerodemolesdeO queseconsumenes: 16gCH 1molCH 2molO =2mol 16gCH 1molCH d)Falso.Apartirde22,4LdeCH ,medidoenc.n.,lamasadeH Oqueseobtienees: 22,4LCH 1molCH 2molH O 18gH O =36gH2 O 22,4LCH 1molCH 1molH O Larespuestacorrectaeslac. 4.72.Dadalareacciónajustada 3 (aq)+2 (aq) (s)+6 (l) calculelosmolesdefosfatodecalcioformadosmezclando0,24molesdehidróxidodecalcioy 0,2molesdeácidofosfórico: a)0,08moles b)0,0090moles c)0,100moles d)0,600moles (O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2008) Larelaciónmolares: 0,24molCa OH 0,2molH PO =1,2 Como la relación molar obtenida es menor que 1,5 quiere decir que sobra H PO por lo es el reactivo limitante que determina la cantidad de Ca PO que se que forma. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 0,24molCa OH 1molCa PO 3molCa OH =0,08mol 229 Larespuestacorrectaeslaa. 4.73.¿Quémasade seproduceenlareacciónde4,16gde a)36,4g b)39,3g c)37,4g d)32,0g (Masas:H=1,0;O=16,0) conunexcesode ? (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes: 2H (g)+O (g)2H O(l) RelacionandoH conH O: 4,16gH 1molH 2molH O 18gH O =37,4g 2gH 2molH 1molH O Larespuestacorrectaeslac. 4.74.Sequierevalorarunadisolucióndehidróxidodesodioconotradeácidosulfúrico0,25 M.Sisetoman15,00mLdeladisolucióndelabaseyseconsumen12,00mLdeladisolución ácida.¿Cuálserálamolaridaddeladisolucióndehidróxidodesodio? a)0,6M b)0,8M c)0,2M d)0,4M (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004) Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes: H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l) ElnúmerodemmolesdeNaOHneutralizadoses: 12mLH SO 0,25M 0,25mmolH SO 2mmolNaOH =6mmolNaOH 1mLH SO 0,25M 1mmolH SO Lamolaridaddeladisoluciónbásicaes: 6mmolNaOH =0,4M 15mLdisolució n Larespuestacorrectaeslad. 4.75.Completelasiguienteecuaciónquímicaeindiquesiseformaunprecipitado: + + a)NaCl(s)+ + b)NaNO3(s)+ + c)KCl(s)+ + d)KNO3(s)+ + e)Nohayreacción. + (O.Q.N.Luarca2005) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 230 Se trata de iones procedentes de sustancias solubles que no reaccionan formando un precipitado. Larespuestacorrectaeslae. 4.76.Sedisolvióunamuestradeóxidodemagnesioen50,0mLdeácidoclorhídrico0,183My elexcesodeácidosevaloróconfenolftaleínahastaelpuntofinal,con13,4mLdehidróxido sódico0,105M.¿Cuáleslamasadelamuestradeóxidodemagnesio? a)209mg b)184mg c)156mg d)104mg e)77,8mg (Masaatómica:Mg=24,3;O=16) (O.Q.N.Luarca2005) LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelHClconNaOHyMgOson, respectivamente: HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l) 2HCl(aq)+MgO(aq)MgCl (aq)+H O(l) ElnúmerodemmolestotalesdeHCles: 50mLHCl0,183M 0,183mmolHCl =9,15mmolHCl 1mLHCl0,183M ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconNaOHes: 14,3mLNaOH0,105M 0,105mmolNaOH 1mmolHCl =1,50mmolmolHCl 1mLNaOH0,105M 1mmolNaOH ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconMgOes: 9,15·mmolHCl total –1,50·mmolHCl conNaOH =7,65·mmolHCl conMgO RelacionandoHClconMgO: 7,65mmolHCl 1mmolMgO 40,3mgMgO =154mgMgO 2mmolHCl 1mmolMgO Larespuestacorrectaeslac. 4.77. La combustión completa de una mezcla de 4,10 g que contiene solamente propano ( )ypentano( )produjo12,42gde y6,35gde .¿Cuáleselporcentajede propano,enmasa,enestamuestra? a)4,50% b)37,5% c)50,0% d)30,0% e)80,0% (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.N.Luarca2005) Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloshidrocarburosson: C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 231 C H (g)+8O (g)5CO (g)+6H O(l) LosmolesdeCO yH Oqueseobtienenenlacombustiónson,respectivamente: 12,42gCO 1molCO =0,282molCO 44gCO 6,35gH O 1molH O =0,353molH O 18gH O LlamandoxeyalasmolesdeC H yC H sepuedenplantearlassiguientesecuaciones: xmolC H 44gC H +ymolC H 1molC H 72gC H 1molC H =4,10gmezcla(1) xmolC H 3molCO +ymolC H 1molC H 5molCO 1molC H =0,282molCO (2) xmolC H 4molH O +ymolC H 1molC H 6molH O =0,353molH O(3) 1molC H Resolviendo el sistema formado por dos de estas ecuaciones se obtienen resultados diferentes. Conlasecuaciones(1)y(2)seobtiene,x=0,0441molC H conloqueelporcentajeen masadeC H enlamezclaes: 0,0441molC H 44gC H 100=47,3%C H 4,10gmezcla 1molC H Con las ecuaciones (1) y (3) se obtiene, x = 0,0334 g C H con lo que el porcentaje en masadeC H enlamezclaes: 0,0334molC H 44gC H 100=35,9%C H 4,10gmezcla 1molC H Con las ecuaciones (2) y (3) se obtiene, x = 0,0352 g C H con lo que el porcentaje en masadeC H enlamezclaes: 0,0352molC H 44gC H 100=37,7%C H 4,10gmezcla 1molC H Comparando los tres resultados obtenidos con los propuestos, la respuesta correcta podríaserlab. 4.78.Cuandoladurezadelaguasedebealioncalcio,elprocesode“ablandamiento”puede representarsemediantelareacción: (aq)+ (aq) (s) ¿Cuál es la masa de carbonato sódico necesaria para eliminar prácticamente todo el ion calciopresenteen750mLdeunadisoluciónquecontiene86mgdeionCa2+porlitro? a)171mg b)65mg c)57mg d)41mg e)35mg (Masasatómicas:C=12;Ca=40;Na=23;O=16) (O.Q.N.Luarca2005) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 232 LaecuaciónquímicacorrespondientealasustitucióndelosionesCa2+es: Ca (aq)+Na CO (aq)2Na (aq)+CaCO (s) ElnúmerodemolesdeCa aeliminardelaguaes: 750mLdisolució n 86,2mgCa 1mmolCa 10 mLdisolució n 40mgCa =1,6mmolCa LamasadeNa CO equivalentealadeCa es: 1,6mmolCa 1mmolNa CO 106mgNa CO =171mg 1mmolCa 1mmolNa CO Larespuestacorrectaeslaa. 4.79.Puestoquelamasaatómicadelcarbonoes12yladeloxígenoes16,lamasadedióxido decarbonoproducidaenlacombustiónde32gdemetanoserá: a)88g b)28g c)64g d)44g (Dato:H=1) (O.Q.L.Murcia2005) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) Apartirde32gdeCH lamasadeCO queseobtienees: 32gCH 1molCH 1molCO 44gCO =88g 16molCH 1molCH 1molCO Larespuestacorrectaeslaa. 4.80.Elgasquesedesprendealmezclarcarburocálcicoconaguaes: a)Oxígeno b)Acetileno c)Hidrógeno d)Monóxidodecarbono (O.Q.L.Murcia2005) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes: CaC (s)+2H O(l)C H (g)+Ca OH (aq) Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es el acetileno, . Larespuestacorrectaeslab. 4.81.Puestoquelamasamoleculardelcarbonatocálcicoes100,paralareaccióncompleta de100gdeestecompuestoconácidoclorhídricoserequiere: a)Unlitrodedisolución1M. b)0,5litrosdedisolución0,333M. c)2litrosdedisolución1M. d)0,333litrosdedisolución0,5M. (O.Q.L.Murcia2005) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 233 LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles: CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l) ElnúmerodemolesdeHClquereaccionanes: 100gCaCO 2molHCl 1molCaCO =2molHCl 100molCaCO 1molCaCO ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenlasdisolucionesdadases: a)Falso. 1LHCl1M 1molHCl =1molHCl 1LHCl1M b)Falso. 0,5LHCl0,333M c)Verdadero. 2LHCl1M 0,333molHCl =0,166molHCl 1LHCl0,333M 1molHCl =2molHCl 1LHCl1M d)Falso. 0,333LHCl0,5M 0,5molHCl =0,166molHCl 1LHCl0,5M Larespuestacorrectaeslac. 4.82. Se necesita preparar 25 kg de disolución de amoníaco con un 35% de cantidaddesulfatodeamoniosedebetomarparaello? a)30kg b)34kg c)25kg d)38kg (Datos.M(g· ): =17,0; =132,0) . ¿Qué (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005) LamasadeNH necesariaparaprepararladisoluciónes: 25kgNH 35% 35kgNH 103 gNH 1molNH =514,7molNH 100kgNH 35% 1kgNH 17gNH LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeNH apartirde NH NH SO (s)2NH (g) RelacionandoNH con NH 514,7molNH SO : 1mol NH SO 132g NH 2molNH 1mol NH Larespuestacorrectaeslab. SO es: SO 1kg NH SO =34kg SO 103 g NH SO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 234 4.83.Calculalacantidaddeairenecesarioparaquemar10kgdecarbóndando: i)CO ii) . a)i)46,667 ii)93,335 b)i)36,543 ii)73,086 c)i)49,543 ii)99,086 d)i)36,667 ii)73,335 (Dato.Sesuponequeelairecontiene1/5deoxígeno) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005) LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCOapartirdeCes: 2C(s)+O (g)2CO(g) Suponiendo queel volumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCcon O y conaire: 103 gC 1molC 1molO 5molaire 22,4Laire 1m3 aire 10kgC =46,667m3 aire 1kgC 12gC 2molC 1molO 1molaire 103 Laire LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCO apartirdeCes: C(s)+O (g)CO (g) Suponiendo queel volumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCcon O y conaire: 10kgC 103 gC 1molC 1molO 5molaire 22,4Laire 1m3 aire =93,333m3 aire 1kgC 12gC 1molC 1molO 1molaire 103 Laire Larespuestacorrectaeslaa. 4.84.Enlacombustióndelagasolina( a)1molde y30molesde . b)2molde y30molesde . c)2molde y25molesde . d)1molde y25molesde . )seobtendrían18molesdeaguasiseutilizan: (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelC H proporcionalas cantidadesdereactivosparaobtener18molesdeagua: 2 (g)+25 (g)16 (g)+18 (l) Larespuestacorrectaeslac. 4.85. El nitrato de amonio, , (masa molar 80 g· ) se descompone sobre los 177C, produciendo el gas (anestésico, propelente) y vapor de agua. En un ensayo de laboratoriosetrabajócon36,4gde ,químicamentepuro,a255Cenunrecipiente de5L,porloquelafinalseobtuvo: a)0,455molesdegas b)3molesdegas c)0,910molesdegas d)1,365molesdegas (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005) La ecuación química ajustada correspondiente a la descomposición térmica del NH NO es: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 235 NH NO (s)N O(g)+2H O(g) RelacionandoNH NO conlacantidaddegasdesprendido: 36,4gNH NO 1molNH NO 3molgas =1,365molgas 80gNH NO 1molNH4NO3 Larespuestacorrectaeslad. 4.86.Elgas,quedisueltoenagua,producelalluviaácidaquetantodañoocasionaalmedio ambientees: a)hidrógeno b)nitrógeno c)dióxidodeazufre d)dióxidodecarbono (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005) Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a la reacciones de formación de la lluviaácidaapartirdelSO son: 2SO (g)+O (g)2SO (g) SO (g)+H O(l)H SO (aq) Larespuestacorrectaeslac. 4.87.Ajustelaecuaciónsiguiente: w +x y a)w=1,x=1,y=1,z=1 b)w=1,x=5,y=3,z=4 c)w=2,x=5,y=3,z=4 d)w=1,x=5,y=1,z=4 e)w=1,x=1,y=3,z=1 +z (O.Q.L.Extremadura2005) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes: (g)+5 (g)3 (g)+4 (l) Larespuestacorrectaeslab. 4.88. Ajuste la reacción y determine el reactivo limitante cuando se hacen reaccionar 4,0 molesde con2,0molesdenitrógeno. + a)Hidrógeno b)Nitrógeno c)Amoníaco d)Hidrógenoynitrógeno e)Nohayningúnreactivolimitante (O.Q.L.Extremadura2005) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeNH es: N (g)+3H (g)2NH (g) Larelaciónmolares: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 236 4molH =2 2molN Como la relación molar es menor que 3 quiere decir que sobra N , por lo que reactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH formado. es el Larespuestacorrectaeslaa. 4.89.Elazobencenoesunproductoindustrial,intermedioenlapreparacióndetintes,quese obtiene mediante lasiguiente reacciónentrenitrobenceno(ρ=1,20g/mL) ytrietilenglicol (ρ=1,12g/mL): 2 +4 +4 +4 Cuandosehacenreaccionar0,25Ldecadaunodelosdosreactivos: a)Elnitrobencenoseencuentraenexceso. b)Seforman1,68moldeazobenceno c)Seforman2,44molde d)Reaccionan2,44moldenitrobenceno. e)Nohayreactivolimitante. (Masasatómicas:H=1,008;C=12,011;N=14,007) (O.Q.N.Vigo2006) Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 0,25LC H NO 10 mLC H NO 1,20gC H NO 1molC H NO =2,44molC H NO 1LC H NO 1mLC H NO 123gC H NO 0,25LC H O 10 mLC H O 1,12gC H O 1molC H O =1,87molC H O 1LC H O 1mLC H O 123gC H O a)Verdadero Larelaciónmolares: 1,87molC H O =0,77 2,44molC H NO Como la relación molar obtenida es menor que 2 quiere decir que el nitrobenceno, , se encuentra en exceso, por lo que C H O es el reactivo limitante que determinalacantidaddeproductoformado. b)Falso 1,87molC H O 2mol C H N =0,93mol C H N 4molC H O c)Falso 1,87molC H O 4molH O =1,87molH O 4molC H O d)Falso 1,87molC H O 2molC H NO =0,93molC H NO 4molC H O e)Falso.Talcomosehademostradoenelapartadoa). ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 237 Larespuestacorrectaeslaa. 4.90. Se valora una muestra de 4,5 g de sangre con 10,5 mL de 0,0400 M para determinar el contenido de alcohol de acuerdo con la siguiente reacción. ¿Cuál es el contenidodealcoholensangreexpresadoenporcentajeenmasa? 16 +2 + 4 +11 +2 a)0,43% b)0,21% c)0,090% d)0,35% e)0,046% (Masasatómicas:H=1,008;C=12,011;O=15,999;K=39,098;Cr=52,00) (O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)(O.Q.L.Madrid2011) LamasadeC H OHreaccionadaes: 10,5mLK Cr O 0,04M 0,21mmolC H OH 0,04mmolK Cr O 1mmolC H OH =0,21mmolC H OH 1mLK Cr O 0,04M 2mmolK Cr O 46,099mgC H OH 1mgC H OH =9,66·10 gC H OH 1mmolC H OH 103 mgC H OH ElporcentajedeC H OHensangrees: 9,66·10 gC H OH 100=0,21% 4,5gsangre Larespuestacorrectaeslab. 4.91. El que los astronautas exhalan al respirar se extrae de la atmósfera de la nave espacialporreacciónconKOHsegún: (g)+2KOH(aq) (aq)+ (l) ¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH? a)0,393kg b)0,786kg c)0,636kg d)0,500kg (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16;K=39,1) (O.Q.L.Murcia2006) LamasadeCO quesepuedeeliminarcon1kgdeKOHes: 103 gKOH 1molKOH 1molCO 44gCO 1kgCO 1kgKOH =0,392kg 1kgKOH 56,1gKOH 2molKOH 1molCO 103 gCO Larespuestacorrectaeslaa. 4.92.Cuandosemezclaaguaycarburodecalcio: a)Seproduceundestelloluminoso. b)Sedesprendeungas. c)Seoriginaunadisoluciónverdemanzana. d)Nopasanadaporqueelcarburodecalcioflota. (O.Q.L.Murcia2006) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 238 CaC (s)+2H O(l)C H (g)+Ca OH (aq) Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es el acetileno,C H . Larespuestacorrectaeslab. 4.93.CuandosemezclandisolucionesdeNaOHy ,¿quévolumendedisoluciónde 0,5Msenecesitaparaobtener3gde sólido? a)48,6mL b)24,3mL c)30,8mL d)61,5mL (Datos.Masasatómicasrelativas:Cu=63,5;H=1;O=16) (O.Q.L.Madrid2006) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes: Cu NO (aq)+2NaOH(aq)Cu OH (s)+2NaNO (aq) RelacionandoCu OH conCu NO 3gCu OH : 1molCu OH 1molCu NO 97,5gCu OH 1molCu OH 0,0308molCu NO =0,0308molCu NO 103 mLCu NO 0,5M =61,5mL 0,5molCu NO 0,5M Larespuestacorrectaeslab. 4.94.Seutilizaunadisoluciónde 0,3Mparavalorar25,0mLdedisolución 0,25M.¿CuántosmLdeladisolucióndelácidosonnecesarios? a)41,7mL b)20,8mL c)3,75mL d)10,4mL (O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes: 2HNO (aq)+Ba OH (aq)Ba NO (aq)+2H O(l) LosmmoldeBa OH neutralizadosson: 25,0mLBa OH 0,25M 0,250mmolBa OH =6,25mmolBa OH 1,0mLBa OH 0,25M RelacionandoBa OH conHNO : 6,25mmolBa OH 2mmolHNO 1,0mLHNO 0,3M =41,7mL 1mmolBa OH 0,3mmolHNO Larespuestacorrectaeslaa. 0,3M ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 4.95.Indicacuáldelassiguientesreaccionesnoescorrecta: a) + + b) +CaO + + c) + + d)NaCl+ +NO+ + 239 (O.Q.L.Madrid2006) a)Correcta CaCO +CO +H OCa HCO Setratadelareaccióninversadeladedescomposicióntérmicadelbicarbonatodecalcio. b)Incorrecta H SO +CaOSO +Ca OH +H O EnestareacciónelH SO sereduceaSO mientrasquenohayningunasustanciaquese oxide. c)Correcta Ca N +H ONH +Ca OH Se trata de una reacción ácido‐base entre el ion nitruro que capta protones (base) y el aguaqueloscede(ácido). d)Correcta NaCl+HNO NaNO +NO+H O+Cl Setratadeunareaccióndeoxidación‐reducciónenlaqueelHNO (oxidante)sereducea NOyelCl (reductor)queseoxidaaCl . Larespuestacorrectaeslab. 4.96.¿Cuáldelossiguientesóxidosproduceácidonítricocuandoreaccionaconagua? a)NO b) c) d) (O.Q.L.Madrid2006) LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeN O conH Oes: N O +H O2HNO Larespuestacorrectaeslac. 4.97. Se quema con una cerilla un poco de alcohol en un plato hasta que no quede nada de líquido.Indicacuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta: a)Losgasesobtenidoscontinúansiendoalcohol,peroenestadogaseoso. b)Elalcoholesunamezcladesustanciasqueseseparancuandopasaavapor. c)Losgases obtenidossonsustancias diferentesal alcoholque resultan de lacombinaciónde ésteconeloxígenodelaire. d) El alcohol al quemarse desaparece, transformándose en energía, ya que aumenta la temperatura. (O.Q.L.Asturias2006) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 240 Suponiendo que el alcohol fuera el etanol, C H OH, la ecuación química ajustada correspondienteasucombustiónsería: C H OH(l)+3O (g)2CO (g)+3H O(g) Comoseobserva,lassustanciasqueseobtienen,CO (g)yH O(g),sonelresultadodela combinacióndelO atmosféricoconeletanol. Larespuestacorrectaeslac. 4.98.Unadisoluciónconstituidapor3,00molesde y2,00molesdeKOH,yaguasuficiente hastaformar800mLdedisolución,tendráunaconcentraciónmolardeiones: a)[ ]=0 [ ]=[ ]=7·10 M b)[ ]=0 [ ]=[ ]=2,5M c)[ ]=1,25M [ ]=3,75M [ ]=2,5M d)[ ]=1,25M [ ]=[ ]=2,5M (O.Q.L.Asturias2006) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHNO yKOHes: HNO (aq)+KOH(aq)KNO (aq)+H O(l) ComolarelaciónmolarHNO3 /KOHesmayorque1quieredecirquesobraHNO yqueel KOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeKNO queseforma. 2molKOH 1molHNO =2molHNO 1molKOH 3molHNO inicial 2molHNO gastado =1molHNO sobrante 2molKOH 1molKNO =2molKNO 1molKOH TantoHNO comoKNO3 sonelectrólitosfuertesqueendisoluciónacuosaseencuentran completamentedisociadoseniones: HNO (aq)H (aq)+NO (l) KNO (aq)K (aq)+NO (l) Lasconcentracionesmolaresdetodaslasespeciesiónicasresultantesdelareacciónson: H = 1molH 1000mLdisolució n 1molHNO =1,25M 1Ldisolució n 800mLdisolució n 1molHNO K = 1molK+ 1000mLdisolució n 2molKNO3 =2,5M 1Ldisolució n 800mLdisolució n 1molKNO3 NO = + 1molNO 1000mLdisolució n 1molHNO + 1Ldisolució n 800mLdisolució n 1molHNO 1molNO 1000mLdisolució n 2molKNO =3,75M 1Ldisolució n 800mLdisolució n 1molKNO Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 241 4.99.Lacantidaddeblenda(ZnS)deunariquezadel72%quehacefaltaparaobtener2 toneladasdeácidosulfúricodel90%,sabiendoqueenelprocesodetostación(indicadomás abajo)hayun40%depérdidasdeazufreenformadeSO2,es: a)3,54toneladas b)5,56toneladas c)4,12toneladas d)3,83toneladas e)4,90toneladas Dato.Procesodetostación: 2ZnO+2 2ZnS+3 2 + 2 + (Masasatómicas:S=32,0;Zn=65,4;O=16,0H=1,0) (O.Q.N.Córdoba2007) ElnúmerodemolesdeH SO aproducires: 2tH SO 90% 106 gH SO 90% 90gH SO 1molH SO =18367molH SO 1tH SO 90% 100gH SO 90% 98gH SO Lamasadeblendanecesariaes: 18367molH SO 1molZnS 97,4gZnS 100gblenda 1tblenda =2,48tblenda 1molH SO 1molZnS 72gZnS 106 gblenda Comoexistenunaspérdidasdel40%,elrendimientodelprocesoesel60%: 2,48tblenda 100tblenda teó rico =4,14tblenda 60tblenda real Larespuestacorrectaeslac. 4.100.Trasmezclarcarbonatodecalcioyaguadestiladayagitar,seobserva: a)Unadisoluciónanaranjada(naranjadeCassius). b)Quesedesprendeungasincoloronoinflamable. c)Eldesprendimientodehumosblancosdensos. d)Quesedepositaunsólidoblancoenelfondodelrecipiente. (O.Q.L.Murcia2007) Noseproduceningúntipodereacciónporloquehayquedescartarlaaparicióndecolory eldesprendimientodegases. El carbonato de calcio es insoluble en agua y tal como se mezcla con ésta y se agita, apareceturbidezquedesparececoneltiempoalprecipitarelsólidodecolorblancoenel fondodelrecipiente. Larespuestacorrectaeslad. 4.101. Indica cuál de las siguientes disoluciones neutralizará exactamente 25 mL de una disolución0,1Mdehidróxidodesodio: a)20mLdeácidoclorhídrico2M b)30mLdeácidoacético1,5M c)15mLdeácidonítrico2,5M d)10mLdeácidosulfúrico1,25M (O.Q.L.CastillayLeón2007) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 242 ElnúmerodemmolesdeNaOHaneutralizares: 25mLNaOH0,1M 1mmolNaOH =25mmolNaOH 1mLNaOH0,1M a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHCles: HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l) RelacionandoNaOHydisolucióndeHCl: 25mmolNaOH 1mmolHCl 1mLHCl2M =12,5mLHCl2M 1mmolNaOH 2mmolHCl b) Falso. La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entre NaOH y CH COOHes: CH COOH(aq)+NaOH(aq)CH COONa(aq)+H O(l) RelacionandoNaOHydisolucióndeCH COOH: 25mmolNaOH 1mmolCH COOH 1mLCH COOH1,5M =16,7mLCH COOH1,5M 1mmolNaOH 1,5mmolCH COOH c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHNO es: HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H O(l) RelacionandoNaOHydisolucióndeHNO : 25mmolNaOH 1mmolHNO 1mLHNO 2,5M =10mLHNO 1,5M 1mmolNaOH 2,5mmolHNO d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHy H SO es: H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l) RelacionandoNaOHydisolucióndeH SO : 25mmolNaOH 1mmolH SO 1mLH SO 1,25M =10mL 2mmolNaOH 1,25mmolH SO 1,25M Larespuestacorrectaeslad. 4.102.Señalacuálessonlosproductosdereacciónentremonohidrógenocarbonatodecalcio yácidoclorhídrico: a) + + b) + +CO c) + + +H2 d) + + (O.Q.L.Madrid2007) Se trata de una reacción ácido‐base entre el ácido clorhídrico y el monohidrógeno carbonatodecalcio,Ca HCO ,quesecomportacomobase. Estasreaccionessondedobledesplazamientoporloqueseformaránclorurodecalcioy ácidocarbónico.Elácidocarbónicoesunácidoinestablequesedescomponeendióxidode carbonoyagua.Laecuaciónquímicaajustadaes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2HCl(aq)+ (s) (aq)+2 (g)+2 243 (l) Larespuestacorrectaeslad. 4.103.Sisequemaporcompletounatoneladadelassiguientessustancias,¿cuálemitemenos dióxidodecarbonoalaatmósfera? a)Metano b)Carbónconunariquezadel65% c)Etanol d)Acetileno (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.L.Madrid2007) a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) RelacionandoelcombustibleconelCO producido: 1tCH 1tCO 106 gCH 1molCH 1molCO 44gCO 6 =2,8tCO 1tCH 16gCH 1molCH 1molCO 10 gCO b)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón,C,es: C(s)+O (g)CO (g) RelacionandoelcombustibleconelCO producido: 1tcarbó n 65tC 106 gC 1molC 1molCO 44gCO 1tCO 6 =2,4tCO 100tcarbó n 1tC 12gC 1molC 1molCO 10 gCO c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletanol,C H OH,es: C H OH(l)+3O (g)2CO (g)+3H O(l) RelacionandoelcombustibleconelCO producido: 106 gC H OH 1molC H OH 2molCO 44gCO 1tCO 1tC H OH =1,9t 1tC H OH 46gC H OH 1molC H OH 1molCO 106 gCO d)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetileno,C H ,es: 2C H (g)+5O (g)4CO (g)+2H O(l) RelacionandoelcombustibleconelCO producido: 1tC H 1tCO 106 gC H 1molC H 2molCO 44gCO 6 =3,4tCO 1tC H 26gC H 1molC H 1molCO 10 gCO Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 244 4.104.Sedisuelveunamuestradelentejasdesosa,NaOH,en500,0mLde .Sevalorauna porciónde100,0mLdeestadisoluciónysenecesitan16,5mLdeHCl0,050Mparaalcanzar elpuntodeequivalencia.¿CuántosmolesdeNaOHhabíapresentesenladisolucióninicial? a)4,125·10 mol b)8,25·10 mol c)0,825mol d)0,4125mol (O.Q.L.Madrid2007) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes: HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ElnúmerodemolesdeNaOHqueseconsumenenlavaloraciónes: 16,5mLHCl0,050M 1molNaOH =8,25·10 10 mLHCl0,050M 1molHCl 0,050molHCl 3 molNaOH Suponiendo que al disolver el NaOH no se produce variación apreciable de volumen y relacionando los moles de NaOH contenidos en la aliquota con los que contiene toda la disolución: 500,0mLNaOH aliquota 8,25·10 molNaOH =4,125·10 100,0mLNaOH aliquota molNaOH Larespuestacorrectaeslaa. 4.105. Si 6,4 g de azufre reaccionan con 11,2 g de hierro para formar 17,6 g de sulfuro de hierro(II),¿quécantidaddeFeSseformaráapartirde50gdehierroy50gdeazufre? a)100g b)87,6g c)137,2g d)78,6g (O.Q.L.Asturias2007) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelFeSes: Fe(s)+S(s)FeS(s) Lasrelacionesestequiométricaymásicainicialson,respectivamente: 50gFe 11,2gFe =1,75 =1 50gS 6,4gS Comoseobserva,larelaciónmásicaobtenidaesmenorque1,75loquequieredecirque sobraS,portantoFeeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeFeSformada: 50gFe 17,6gFeS =78,6gFeS 11,2gFe Larespuestacorrectaeslab. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 245 4.106.Enlareacción,atemperaturaambiente: +2HCl + + ¿CuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA? a)Unmolde produceunmolde . b)Seproducen22,4Lde pormolde . c)Eloxígenosereduce. d)Elhidrógenoseoxida. (O.Q.L.LaRioja2007) a)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción. b)Falso.AtemperaturaambienteelH Oqueseformaeslíquida. c‐d)Falso.Setratadeunareacciónácido‐base,enlaqueelHCleselácidoyelCO esla base. Larespuestacorrectaeslaa. 4.107. Una muestra de 0,1131 g del sulfato reacciona con produciendo0,2193gde .¿CuáleslamasaatómicarelativadeM? a)23,1 b)24,3 c)27,0 d)39,2 e)40,6 (Datos.Masasatómicasrelativas:Ba=137,3;S=32;O=16) en exceso, (O.Q.N.Castellón2008) RelacionandoBaSO conMSO : 0,2193gBaSO 1molBaSO 1molMSO (96+x)gMSO =0,1131gMSO 233,3gBaSO 1molBaSO 1molMSO Seobtiene,x=24,3g. Larespuestacorrectaeslab. 4.108.Elmineralbauxita(dondeel50%enmasaes )seutilizaparalaobtenciónde aluminiosegúnlasiguientereacciónsinajustar: +C→Al+ . Indicalacantidaddemineralquehacefaltaparaobtener27gdealuminio: a)7g b)28,6g c)102g d)51g (Masasatómicas:Al=27;O=16) (O.Q.L.Murcia2008) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes: 2Al O (s)+3C(s)4Al(s)+3CO (g) RelacionandoAlconbauxita: 27gAl 1molAl 2molAl O 102gAl O 100gbauxita =102gbauxita 4molAl 1molAl O 50gAl O 27gAl ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 246 Larespuestacorrectaeslac. 4.109.Siseañadenunaspocaspartículasdecarbonatodecalcioaunadisolucióndiluidade ácidoclorhídrico: a)Flotarán. b)Sedesprenderánburbujas. c)Seiránalfondo. d)Ladisoluciónviraráalamarillopálido. (O.Q.L.Murcia2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es: CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l) ), por tanto, se observará el Como se observa en esta reacción se forma un gas ( desprendimientodeburbujas. Larespuestacorrectaeslab. 4.110.Lacantidaddeaguaqueseobtendráalprovocar lacombustión completade8 gde metanoes: a)8g b)9g c)18g d)19g (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.L.Murcia2008) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) RelacionandoCH conH O: 8gCH 1molCH 2molH O 18gH O =18g 16gCH 1molCH 1molH O Larespuestacorrectaeslac. 4.111.¿Cuálesdelassiguientespropiedadesdelaluminioesunapropiedadquímica? a)Densidad=2,7g/ . b)Reaccionaconeloxígenoparadarunóxidometálico. c)Puntodefusión=660°C. d)Buenconductordelaelectricidad. (O.Q.L.CastillayLeón2008) Ladensidad,elpuntodefusiónylaconductividadeléctricasonpropiedadesfísicas. Lareactividadquímica,enestecaso,conelO esunapropiedadquímica Larespuestacorrectaeslab. 4.112.Señalasialgunodelossiguientesprocesospuededarsecomoquímico: a)Fusióndelhierro. b)Combustióndelagasolina. c)Congelacióndelagua. d)Disolucióndeazúcarenagua. (O.Q.L.CastillayLeón2008) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 247 La fusión del hierro, congelación del agua y disolución del azúcar en agua son cambios físicos,quesólollevanaunestadodiferentedeagregación. La combustión de la gasolina es un cambio químico, ya que las sustancias finales del procesosondiferentesdelasiniciales. Larespuestacorrectaeslab. 4.113.Calculaelvolumendehidrógeno,medidoencondicionesnormales,seobtienecuando se añade un exceso de disolución de ácido sulfúrico del 98% y densidad 1,8 g/mL a 5 g de cobreconformacióndeunasalcúprica. a)0,88L b)3,52L c)1,76L d)Nosepuedesabersinconocerelvolumendeácidosulfúrico. (Masasatómicas.Cu=63,5,S=32,1;O=16;H=1) (O.Q.L.Baleares2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCuyH SO es: 2H SO (aq)+Cu(s)CuSO (aq)+SO (g)+2H O(l) Comoseobserva,nosedesprendeH enestareacciónyaqueelcobre(E° noescapazdereduciralosionesH procedentesdelH SO (E° / )=0V. / )=0,34V Nohayningunarespuestacorrecta. 4.114. Los vehículos espaciales utilizan normalmente para su propulsión un sistema de combustible/oxidante formado por N,N‐dimetilhidracina, , y tetróxido de dinitrógeno, ,líquidos.Sisemezclancantidadesestequiométricasdeestoscomponentes, se producen únicamente , y en fase gas. ¿Cuántos moles de se producen a partirde1molde ? a)1 b)2 c)4 d)8 (O.Q.L.Madrid2008) De acuerdo con la ley de conservación de la masa, si el reactivo CH molesdeC,porcadamoldeestasustanciaseobtendrán2molesde NNH contiene 2 . Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndadaes: CH NNH (l)+2N O (l)3N (g)+2CO (g)+4H O(g) Larespuestacorrectaeslab. 4.115.Cuandosecalientan50,0gde (s)seproducelareacción: (s) (s)+ (g)+ (g) Serecogenlosgasesenunrecipientede5,0La150°C.Lapresiónparcialdel a)1,67atm b)3,34atm c)0,834atm d)0,591atm (Datos.O=16;H=1;S=32;Na=23.ConstanteR=0,082atm·L· · ) será: (O.Q.L.Madrid2008) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 248 Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes: 2NaHSO (s)Na SO (s)+SO (g)+H O(g) ElnúmerodemolesdeSO obtenidoses: 50gNaHSO 1molNaHSO 1molSO =0,24molSO 104gNaHSO 2molNaHSO Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporelgases: p= 0,24mol 0,082atm·L·mol ·K 5L 150+273 K =1,67atm Larespuestacorrectaeslaa. 4.116.Sisehacenreaccionardeformacompleta14,0gde reacciónquedaránenelrecipiente: a) y b) y c) y d)Solamente (Masasatómicas.O=16;H=1) y10,0gde ,despuésdela (O.Q.L.Madrid2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es: 2H (g)+O (g)2H O(l) Larelaciónmolares: 14gH 1molH 32gO =22,4 10gO 2gH 1molO Larelaciónmolaresmayorque2,loquequieredecirquesobra yqueO eselreactivo quequedaalfinaldelareacción. limitantequedeterminalacantidadde Larespuestacorrectaeslab. 4.117.Sehacenreaccionar10gdecincconácidosulfúricoenexceso.Calculaelvolumende hidrógenoqueseobtiene,medidoa27°Cy740mmHg. a)5,3L b)7,0L c)3,8L d)4,5L (Datos.Zn=65,4.ConstanteR=0,082atm·L· · ) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes: H SO (aq)+Zn(s)ZnSO (aq)+H (g) ElnúmerodemolesdeH obtenidoses: 10gZn 1molZn 1molH =0,15molH 65,4gZn 1molZn Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) V= 0,15mol 0,082atm·L·mol 1 ·K 740mmHg 1 249 25+273 K 760mmHg =3,8L 1atm Larespuestacorrectaeslac. 4.118.Semezclan250mLdeunadisolucióndehidróxidodesodio0,5Mcon300mLdeuna disolucióndeácidosulfúrico0,2M.Indicaquesedeberíahacerparaneutralizarladisolución resultante: a)Añadir12,5mLdeácidosulfúrico0,2M b)Añadir5,8mLdeácidosulfúrico0,2M c)Añadir6,8mLdehidróxidodesodio0,5M d)Añadir14,6mLdehidróxidodesodio0,5M (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes: H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l) Elnúmerodemmolesdereactivosaneutralizares: 250mLNaOH0,5M 0,5mmolNaOH =125mmolNaOH 1mLNaOH0,1M 300mLH SO 0,2M 0,2mmolH SO =60mmolH SO 1mLH SO 125mmolNaOH =2,1 60mmolH SO Como la relación molar es mayor que 2, quiere decir que sobra NaOH y que es preciso añadirH SO paraconseguirlacompletaneutralizacióndelreactivosobrante. RelacionandoH SO conNaOH: 60mmolH SO 2mmolNaOH =120mmolNaOH 1mLH SO 125mmolNaOH inicial –120mmolNaOH gastado =5mmolNaOH sobrante ElvolumendedisolucióndeH SO 0,2Maañadires: 5mmolNaOH 1mmolH SO 1mLH SO 0,2M =12,5mL 2mmolNaOH 0,2mmolH SO 0,2M Larespuestacorrectaeslaa. 4.119. Una sosa cáustica comercial contiene hidróxido de sodio e impurezas que no tienen carácterácido‐base.Sedisuelven25,06gsosacáusticacomercialenaguahastaobtenerun volumentotalde1Ldedisolución.Sevaloran10mLdeestadisoluciónysegastan11,45mL de ácido clorhídrico 0,5 M. Calcula el porcentaje en masa de hidróxido de sodio puro que contienelasosacáusticacomercial. a)98,35% b)75,65% c)91,38% d)100% (Datos.O=16;H=1;Na=23) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 250 HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l) LamasadeNaOHqueseconsumeenlavaloraciónes: 11,45mLHCl0,5M 1molNaOH 40gNaOH =0,229gNaOH 10 mLHCl0,5M 1molHCl 1molNaOH 0,5molHCl 3 Relacionando la masa de NaOH contenida en la aliquota con la que contiene toda la disolución: 1000mLdisolució n 0,229gNaOH aliquota =22,9gNaOH aliquota 10mLNaOH Lariquezadelamuestraes: 22,9gNaOH 100=91,38%NaOH 25,06gsosa Larespuestacorrectaeslac. 4.120.Sisehacenreaccionar7,5molesde siguientesafirmacionesescierta? a)ElreactivolimitanteeselAl. b)SobraunátomodeAl. c)Sobraunmolde . d)Seformaráncomomáximo5molesde y6molesdeAlparaformar ,¿cuáldelas . (O.Q.L.CastillayLeón2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles: 3Cl (g)+2Al(s)2AlCl (s) a‐c)Falso.Larelaciónmolar 7,5molCl =1,25 6molAl Como la relación molar es menor que 1,5 quiere decir que sobra Al y que reactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado. es el b)Falso.Lacantidadesmuypequeña,resultaabsurdo. d)Verdadero. 7,5molCl 2molAlCl =5molAlCl 3molCl Larespuestacorrectaeslad. 4.121.¿CuáldelassiguientesdisolucionesdeNaOHneutralizaríatotalmente10mLdeuna disolución 0,15M? a)10mLdedisolución0,15M b)20mLdedisolución0,10M c)10mLdedisolución0,30M d)5mLdedisolución0,30M (O.Q.L.CastillayLeón2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 251 H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l) ElnúmerodemmolesdeH SO aneutralizares: 10mLH SO 0,15M 0,15mmolH SO =1,5mmolH SO 1mLH SO 0,15M ElnúmerodemmolesdeNaOHnecesariosparaneutralizarelH SO es: 1,5mmolH SO 2mmolNaOH =3,0mmolNaOH 1mmolH2SO4 ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosencadaunadelasdisolucionespropuestases: a)10mLdedisolución0,15M 10mLNaOH0,15M 0,15mmolNaOH =1,5mmolNaOH 1mLNaOH0,15M b)20mLdedisolución0,10M 20mLNaOH0,10M 0,10mmolNaOH =2,0mmolNaOH 1mLNaOH0,10M c)10mLdedisolución0,30M 10mLNaOH0,30M 0,30mmolNaOH =3,0mmolNaOH 1mLNaOH0,30M d)10mLdedisolución0,30M 5mLNaOH0,30M 0,30mmolNaOH =1,5mmolNaOH 1mLNaOH0,30M Larespuestacorrectaeslac. 4.122. ¿Cuántos moles de agua se pueden formar cuando reaccionan 3 moles de hidrógeno moleculardiatómicocon1moldeoxígenomoleculardiatómico? a)1moldeagua b)2molesdeagua c)3molesdeagua d)4molesdeagua (O.Q.L.CastillayLeón2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es: 2H (g)+O (s)2H O(l) Larelaciónmolares: 3molH =3 1molO Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraH yque reactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada. RelacionandoO conH O: 1molO 2molH2O =2molH2 O 1molO esel ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 252 Larespuestacorrectaeslab. 4.123. Se utiliza una disolución de 0,25 M para valorar 20 mL de una disolución de por0,3M.¿CuántosmLsonnecesariosparalavaloración? a)24mL b)15mL c)48mL d)3mL (O.Q.L.LaRioja2008) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreHClO yCa OH es: 2HClO (aq)+Ca OH (aq)Ca ClO (aq)+2H O(l) RelacionandommolesdeCa OH conHClO es: 20mLCa OH 0,3M 12mmolHClO 0,3mmolCa OH 2mmolHClO 1mLCa OH 0,3M 1mmolCa OH 1mLHClO 0,25M =48mL 0,25mmolHClO =12mmolHClO 0,25M Larespuestacorrectaeslac. 4.124.Lareacción: +2 2HCl+ esunareacciónde: a)Precipitación b)Ácido‐basededesplazamiento c)Redox d)Ácido‐basedeneutralización. (O.Q.L.LaRioja2008) a)Falso.Nosetratadeunareaccióndeprecipitaciónyaqueseformaningunasustancia sólida.Seríanecesariaqueelenunciadoproporcionaralosestadosdeagregacióndetodas lassustancias. b) Verdadero. Se trata de una reacción de desplazamiento ya que el ácido más fuerte, HNO ,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones. c)Falso.Nosetratadeunareacciónredoxyaqueningúnelementodelosreactivoscambia sunúmerodeoxidación. d)Falso.Nosetratadeunareaccióndeneutralizaciónyaquelosdosácidosqueaparecen sonfuertes. Larespuestacorrectaeslab. 4.125.¿Cuántosgramosde (g)seproducenalhacerreaccionar2,50gdeAlcon100mL dedisolucióndeHCl2,00M? a)0,20g b)0,10g c)0,28g d)6,67·10 g e)9,26·10 g (Masaatómica:Al=27) (O.Q.N.Ávila2009) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 253 LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyAles: 2Al(s)+6HCl(aq)2AlCl (aq)+3H (g) Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 2,50gAl 100mLHCl2M 1molAl =0,093molAl 27gAl 2molHCl =0,2molHCl 10 mLHCl2M 0,2molHCl =2,2 0,093molAl Como la relación molar es menor que 3 quiere decir que sobra Al, por lo que HCl es el reactivolimitantequedeterminalacantidaddeH formado: 0,2molHCl 3molH 2gH =0,20g 6molHCl 1molH Larespuestacorrectaeslaa. 4.126.Elciclohexanol, (l),calentadoconácidosulfúricoofosfórico,setransforma en ciclohexeno, (l). Si a partir de 75,0 g de ciclohexanol se obtienen 25,0 g de ciclohexeno,deacuerdoconlasiguientereacción: (l) (l)+ (l) ¿Cuálhasidoelrendimientodelareacción? a)25,0% b)82,0% c)75,5% d)40,6% e)33,3% (Masasatómicas:C=12;O=16;H=1) (O.Q.N.Ávila2009) LamasadeC H quesedeberíaobtenerapartirde75gdeC H OHes: 75gC H OH 1molC H OH 1molC H 82gC H 100gC H OH 1molC H OH 1molC H =61,5gC H Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso: η= 25,0gC H real 100=40,6% 61,5gC H teó rico Larespuestacorrectaeslad. 4.127. ¿Qué volumen de 0,50 M es necesario para neutralizar 25,0 mL de una disoluciónacuosadeNaOH0,025M? a)0,312mL b)0,625mL c)1,25mL d)2,50mL e)25,0mL (O.Q.N.Ávila2009) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreH SO yNaOHes: H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 254 RelacionandommolesdeNaOHconH SO es: 25mLNaOH0,025M 0,3125mmolH SO 0,025mmolNaOH 1mmolH SO =0,3125mmolH SO 1mLNaOH0,025M 2mmolNaOH 1mLH SO 0,50M =0,625mL 0,50mmolH SO 0,50M Larespuestacorrectaeslab. 4.128.Dadalareacciónsinajustar: Al+ ¿Cuálserálasumadeloscoeficientescuandoestécompletamenteajustada? a)9 b)7 c)5 d)4 (O.Q.L.Murcia2009) Laecuaciónquímicaajustadaes: 4Al+3O 2Al O Lasumadeloscoeficientesestequiométricoses9. Larespuestacorrectaeslaa. 4.129.Dadalareacciónsinajustar: + + ¿Cuáleslacantidaddeoxígenonecesariaparareaccionarcompletamentecon1molde a)2moles b)2átomos c)2gramos d)2moléculas ? (O.Q.L.Murcia2009) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes: CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) Reacciona1moldeCH con2molesdeO . Larespuestacorrectaeslaa. 4.130. 100 mL de 0,1 M de sulfuro de sodio reaccionan con un volumen (V) de disoluciónde 0,1Mparaformar .SeñaleelvalordeVparaesteproceso: a)100mL b)50mL c)200mL d)Ningunadelasanteriores. (O.Q.L.Murcia2009) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses: 2AgNO (aq)+Na S(aq)2NaNO (aq)+Ag S(s) ElnúmerodemmolesdeNa Ses: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 100mLNa S0,1M 255 0,1mmolNa S =10mmolNa S 1mLNa S0,1M RelacionandoNa SconAgNO es: 10mmolNa S 2mmolAgNO 1mLAgNO 0,1M =200mL 1mmolNa S 0,1mmolAgNO 0,1M Larespuestacorrectaeslac. 4.131.Cuandosemezclaunadisolucióndeclorurodesodioconotradenitratodeplata: a)Apareceunprecipitadoblanco. b)Sedesprendeungasverdosomuyirritante. c)Ladisolucióntomauncolorrojopúrpura. d)Elvasosecalientamucho. (O.Q.L.Murcia2009) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es: NaCl(aq)+AgNO (aq)AgCl(s)+NaNO (aq) ComoseobservaenestareacciónseformaunprecipitadodecolorblancodeAgCl. Larespuestacorrectaeslaa. 4.132. Si se mezcla un volumen de disolución 0,2 molar de ácido clorhídrico con el mismo volumendedisolución0,2Mdehidróxidodesodio,ladisoluciónresultantees: a)0,2molarenclorurodesodio b)0,1molarenácidoclorhídrico c)0,1molarenhidróxidodesodio +. d)0,0000001molaren (O.Q.L.Murcia2009) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes: HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l) Comosehacenreaccionarvolúmenesigualesdedisolucionesdelamismaconcentracióny comolaestequiometríaes1:1,setratadecantidadesestequiométricasylosreactivosse consumencompletamente. Elnúmerodemolesdeproductoformadoseráelmismoqueeldelosreactivos,perocomo el volumen final de disolución es el doble, la concentración de la disolución de NaCl formadoserálamitad,enestecaso0,1M. Ningunadelasrespuestasdadasescorrecta. 4.133.Semezclalamismacantidaddemasadeyodoydecinc,reaccionandoambosparadar yodurodecinc.Elexcesodecincserá: a)61% b)74,2% c)25,7% d)39% (Masasatómicas:I=127;Zn=65,4) (O.Q.L.Madrid2009) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreI yZnes: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 256 I (s)+Zn(s)ZnI (s) Partiendode100gdecadaelemento: 100gI 1molI 1molZn 65,4gZn =25,7gZn 254gI 1molI 1molZn LacantidaddeZnenexcesoes: 100gZn inicial –25,7gZn reaccionado =74,2gZn exceso Comosehapartidode100gdeZn,lacantidadenexcesocoincideconelporcentaje. Larespuestacorrectaeslab. 4.134. El que los astronautas exhalan al respirar se extrae de la atmósfera de la nave espacialporreacciónconKOHsegúnelproceso: +2KOH + ¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH? a)0,393kg b)0,786kg c)0,636kg d)0,500kg (Masasatómicas:C=12;O=16;K=39,1;H=1) (O.Q.L.Madrid2009) RelacionandoCO conKOH: 1kgKOH 103 gKOH 1molKOH 1molCO 44gCO 1kgCO =0,392kg 1kgKOH 56,1gKOH 2molKOH 1molCO 103 gCO Larespuestacorrectaeslaa. 4.135.Lareacciónentreelácidonítricoylaplatametálicaes: a)Transferenciaprotónica b)Transferenciaelectrónica c)Hidrólisis d)Precipitación (O.Q.L.Madrid2009) En la reacción entre un ácido, HNO , y un metal, Ag, siempre se forma la sal de ambas sustancias,AgNO .Comoseobserva: AgAg +e (oxidación) Setratadeunatransferenciaelectrónica. Larespuestacorrectaeslab. 4.136. Una muestra de 0,243 g de magnesio reacciona con 0,250 g de nitrógeno dando nitruro de magnesio. Después de la reacción quedan 0,159 g de nitrógeno, ¿qué masa de nitrurodemagnesiodehaformado? a)0,402g b)0,334g c)0,091g d)0,652g (O.Q.L.CastillayLeón2009) ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 257 Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa: m inicial + mN(inicial –mN sobrante =mnitrurodemagnesio formado Sustituyendo: m formado =0,243g+ 0,250g–0,159g =0,334g Larespuestacorrectaeslab. 4.137. En la prueba de un motor, la combustión de 1 L (690 g) de octano en determinadas condiciones, produce 1,5 kg de dióxido de carbono. ¿Cuál es el rendimiento porcentual de la reacción? a)35,2% b)65,5% c)94,0% d)69,0% e)70,4% (Masasatómicas:C=12;H=1;O=16) (O.Q.N.Sevilla2010) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes: 2C H (g)+25O (g)16CO (g)+18H O(l) LamasadeCO quesedebeobteneres: 690gC8 H18 1molC8 H18 16molCO 44gCO =2131gCO 114gC8 H18 2molC8 H18 1molCO Elrendimientodelprocesoes: η= 1500gCO real 100=70,4% 2131gCO teó rico Larespuestacorrectaeslae. 4.138.Sehacereaccionaruntrozodetizacon6,5gdeHCl(aq)diluidoyseproducen2,3gde (g). Sabiendo que el es el único componente de la tiza que reacciona con el HCl, ¿cuáleselporcentajeenmasade quecontienelatiza? a)15,6% b)80,4% c)40,2% d)31,1% e)62,2% (Masasatómicas:C=12;Ca=40;O=16) (O.Q.N.Sevilla2010) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes: CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+CO (g)+H O(l) LamasadeCaCO quecontienelatizaes: 2,3gCO2 1molCO2 1molCaCO 100gCaCO =5,23gCaCO 44gCO2 1molCO2 1molCaCO Expresadoenformadeporcentaje: ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 258 5,23gCaCO 100=80,4% 6,5gtiza Larespuestacorrectaeslab. 4.139.Elsulfatodesodioseobtieneporreacciónentre: a) (s)yNaBr(aq) b) (l)yNaCl(s) c) (s)y (l) d) (g)yNaOH(s) (O.Q.L.Murcia2010) Setratadeunareaccióndedesplazamientoyaqueelácidomásfuerte,H2SO4,desplazaal másdébil,HCl,desuscombinaciones.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteala yNaCles: reacciónentre H SO (l)+2NaCl(s)Na SO (aq)+2HCl(g) Larespuestacorrectaeslab. 4.140. Si se calcina 1,6 g de una mezcla de clorato de potasio y clorato de sodio, queda un residuosólidodeclorurodepotasioyclorurodesodiode0,923g.¿Cuáleselporcentajede cloratodepotasiodelamuestrainicial? a)75% b)25% c)45% d)20% (Masasatómicas:Cl=35,5;O=16;K=39,1;Na=23) (O.Q.L.Madrid2010) Lasecuacionesquímicascorrespondientesaladescomposicióntérmicadelassalesson: 2KClO (s)2KCl(s)+3O (g) 2NaClO (s)2NaCl(s)+3O (g) Llamando x e y a las masas de KClO y NaClO , respectivamente, se pueden plantear las siguientesecuaciones: xgKClO +ygNaClO =1,6gmezcla xgKClO 1molKCl 74,6gKCl 1molKClO + 122,6gKClO 1molKClO 1molKCl +ygNaClO 1molNaCl 58,5gNaCl 1molNaClO =0,923gresiduo 106,5gNaClO 1molNaClO 1molNaCl Resolviendoelsistemaformadoporestasecuacionesseobtiene: x=0,72gKClO Elporcentajeenmasaenlamezclaes: 0,72gKClO 100=45% 1,6gmezcla Larespuestacorrectaeslac. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 259 4.141.¿Cuál lassiguientesreacciones químicasnorepresentaunpeligroparalaatmósfera terrestre? a)2Fe+3/2 (s) b)C+ (g) c)C+½ CO(g) d)2 + 2 (g) (O.Q.L.Madrid2010) a)Verdadero.Seformaunsólidoquenopuedecontaminarlaatmósfera. b)Falso.SeformaCO (g)quecontribuyealefectoinvernadero. c)Falso.SeformaCO(g)queestóxico. d)Falso.SeformaH O(g)quecontribuyealefectoinvernadero. Larespuestacorrectaeslaa. 4.142. Una muestra de 0,738 g del sulfato reacciona con produciendo1,511gde .¿CuáleslamasaatómicaM? a)26,94g/mol b)269,4g/mol c)17,83g/mol d)21,01g/mol (Datos.Masasatómicasrelativas:Ba=137,3;S=32;O=16) en exceso, (O.Q.L.Madrid2010) RelacionandoBaSO conM SO 1,511gBaSO : 1molBaSO 1molM SO 233,3gBaSO 3molBaSO (3·96+2x)gM SO 1molM SO =0,738gM SO Seobtiene,x=26,92g. Larespuestacorrectaeslab. (CuestiónsimilaralapropuestaenCastellón2008). 4.143.Cuandosehacenreaccionar10gdedihidrógenoy10gdedioxígenoseobtienen: a)Unmoldeagua b)20gdeagua c)30gdeagua d)3,76·10 moléculasdeagua (Masasatómicas:H=1;O=16) (O.Q.L.Asturias2010) Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes: 2H (g)+O (g)2H O(l) Elnúmerodemolesdecadareactivoes: 10gH 10gO 1molH =5,0molH 2gH 1molO =0,31molO 32gO 5,0molH =16 0,31molO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) Como la relación molar es mayor que 2 quiere decir que sobra H , por lo que reactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada: 260 es el 2molH O =0,62molH O 1molO 0,31molO 0,62molH O 18gH O =11,2gH O 1molH O 0,62molH O 6,022·10 molé culasH O =3,76· 0,62molH O moléculas Larespuestacorrectaeslad. (CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997,Baleares2007yMadrid2010). 4.144.Paralareacción: 2X+3Y3Z lacombinaciónde2,00molesdeXcon2,00molesdeYproduce1,75molesdeZ.¿Cuálesel rendimientodeestareacciónen%? a)43,8% b)58,3% c)66,7% d)87,5% (O.Q.L.LaRioja2010) Larelaciónmolares: 2,00molY =1 2,00molX Como la relación molar es menor que 1,5 quiere decir que sobra X, por lo que Y es el reactivolimitantequedeterminalacantidaddeZformada: 2,00molY 3molZ =2,00molZ 3molY Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso: η= 1,75molZ real 100=87,5% 2,00molZ teó rico Larespuestacorrectaeslad. 4.145. ¿Cuántos moles de potasio? (g) se producen por descomposición de 245 g de clorato de 2 (s)2KCl(s)+3 (g) a)1,50 b)2,00 c)2,50 d)3,00 (Masamolar =122,6g· ) (O.Q.L.LaRioja2010) RelacionandoKClO yO : 245gKClO 1molKClO 3molO =3,00mol 122,6gKClO 2molKClO ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 261 Larespuestacorrectaeslad. 4.146.Enunareacciónquímica: a)Lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable. b)Elnúmerototaldeátomosdecadaelementovaría. c)Elnúmeroatómicodeloselementosqueintervienenenlareacciónsemodificadurantela misma. d)Lamasadelassustanciasdependedelmétododepreparación. (O.Q.L.CastillayLeón2010) a)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,lamasatotal delassustanciaspermaneceinvariable. b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas. Larespuestacorrectaeslaa. 4.147.Elhidrógenoyeloxígenoseencuentranformando enlarelaciónenpeso1/8.Sise preparaunareacciónentre0,18gdehidrógenoy0,18gdeoxígeno: a)Partedeloxígenoquedarásinreaccionar. b)Partedelhidrógenoquedarásinreaccionar. c)Todoelhidrógenoquedarásinreaccionar. d)Todoelhidrógenoreaccionaráconeloxígeno. (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) Larelaciónmásicaquesetienees: 0,18gO =1 0,18gH Como la relación másica es < 8 quiere decir que sobra limitantequedeterminalacantidaddeH Oformada. , por lo que O es el reactivo Larespuestacorrectaeslab. 4.148. Una muestra de 0,32126 g de ácido malónico, , requiere 26,21 mL de una disolucióndeNaOH(aq)parallevaracabodeformacompletalasíntesisde y .¿CuáleslamolaridaddelNaOH(aq)? a)0,2649M b)3,7512M c)0,3751M d)2,6490M (Masasatómicas:H=1;O=16;C=12) (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010) Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreelácidomalónico, ácidodicarboxílico,H C O ,yNaOHes: H C O (aq)+2NaOH(aq)Na H C O (aq)+2H O(l) ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar: 0,32126gH C O 10 mgH C O 1mmolH C O 2mmolNaOH =0,2375M 26,21mLNaOH(aq) 1gH C O 104mgH C O 1mmolH C O Ningunarespuestaescorrecta. ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 262 4.149.Dadalaecuación: 2 (s)2KCl(s)+3 (g) Unamuestrade3,00gde sedescomponeyeloxígenoserecogea24,0°Cy0,982atm. ¿Quévolumendeoxígenoseobtienesuponiendounrendimientodel100%? a)304mL b)608mL c)911mL d)1820mL e)2240mL (Datos.R=0,082atm·L· · ;masamolar(g· ): 3=122,6) (O.Q.L.Asturias2011) ElnúmerodemolesdeO queseobtieneapartirdelsólidoes: 3,00gKClO 1molKClO 3molO =0,0367molO 122,6gKClO 2molKClO Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases: V= 0,0367mol 0,082atm·L·mol 1 ·K 0,982atm 1 24+273 K 1000mL =910mL 1L Larespuestacorrectaeslac. 4.150.Sisemezclan200mLdeunadisolucióndenitratodeplomo(II)0,2Mconotros200 mLdeunadisolucióndesulfatodesodio0,3M,seformancomoproductossulfatodeplomo (II)insolubleyotroproductosoluble,nitratodesodio.Laconcentracióndelsulfatodesodio quesobraes: a)0,02M b)0,05M c)0,2M d)Nada,estánenlasproporcionesestequiométricasadecuadas. (O.Q.L.Asturias2011) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentrePb NO Pb NO yNa SO es: (aq)+Na SO (aq)2NaNO (aq)+PbSO (s) Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses: 200mLNa SO 0,3M 200mLPb NO 0,3mmolNa SO =60mmolNa SO 1mLNa SO 0,3M 0,2M 0,2mmolPb NO =40mmolPb NO 1mLPb NO 0,2M Larelaciónmolares: 60mmolNa SO 40mmolPb NO =1,5 Comolarelaciónmolaresamyorque1quieredecirquesobraNa SO yque elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNa SO sobrante: 40molPb NO 1mmolNa SO =40mmolNa SO 1molPb NO es ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 263 60mmolNa SO inicial −40Na SO gastado =20Na SO sobrante Considerandovolúmenesaditivoslaconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees: 20mmolNa SO =0,05M 200+200 mLdisolució n Larespuestacorrectaeslac. 4.151.Siaunadisolucióndesulfatodesodioseleadicionaotradeclorurodebario: a)Sedesprendeungastóxicodecolorverde. b)Sehueleintensamenteaazufre. c)Apareceunprecipitadoblanco. d)Sedesprendemuchocalor. (O.Q.L.Murcia2011) LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBaCl yNa SO es: BaCl (aq)+Na SO (aq)2NaCl(aq)+BaSO (s) Setratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadode colorblanco. de Larespuestacorrectaeslac. 4.152.Aldesmontarelcalentadordeaguaquellevaunalavadorasehaencontradoqueestá recubiertodeunacapablancaquesedesealimpiaryqueestáconstituidaporcarbonatode calcio.Sepuededecirque: a)Elcolordecarbonatodecalcioesamarillo. b)Laúnicasoluciónserárestregarfuertementeconunestropajo. c)SeconsiguelimpiarsiseintroduceenunadisolucióndeNaOH. d)Convinagreypacienciaseconsigueeliminarlasustancia. (O.Q.L.Murcia2011) La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entre vinagre, acido acético (CH COOH)yCaCO es: 2CH COOH(aq)+CaCO (s)Ca CH COO (aq)+CO (g)+H O(l) SetratadeunareaccióndeneutralizaciónentreelácidoCH COOHylabaseCaCO quese disuelveypasaaformarlasalCa CH COO quequedaendisoluciónacuosa. Larespuestacorrectaeslad. 4.153.Unamuestrade6,25gdecincreaccionacon1,20gdefósforodandofosfurodecinc. Despuésdelareacciónquedan2,46gdecinc,¿quémasadefosfurodecincdehaformado? a)2,50g b)5,00g c)3,33g d)7,50g (O.Q.L.CastillayLeón2011) Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa: m (inicial)+ m (inicial)–m (sobrante) =m (formado) Sustituyendo: m (formado)=1,20g+ 6,25g–2,46g =5,00g ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 264 Larespuestacorrectaeslab. (CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2009). 4.154.CuandosemezclaKOH(s)con a) b) c)HCl d) (s)seproduceungas.¿Quégases?: (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) Se trata de una reacción ácido‐base y la ecuación química ajustada correspondiente a la mismaes: KOH(s)+NH Cl(s)NH (g)+KCl(s)+H O(g) Elgasquesedesprendeesel . Larespuestacorrectaeslad. 4.155.Delossiguientesmetales¿cuálreaccionarámásviolentamenteconelagua? a)Ca b)K c)Mg d)Na (O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011) Losmetalesalcalinosyalcalinotérreossonexcelentesreductoresyreaccionanfácilmente conelagua. Lareaccióndelosalcalinosesviolenta,sobretodoenelcasodelKqueencontactoconel aguaestallalanzandollamasdecolorvioletaentodaslasdirecciones.Laecuaciónquímica ajustadacorrespondienteaestareacciónes: 2K(s)+2H O(l)2KOH(aq)+H (g) Larespuestacorrectaeslab.