TEMARIO quimica - Universidad de Guadalajara

 TEMARIO PARA LA OLIMPIADA REGIONAL Y
ESTATAL DE QUÍMICA
Clasificación de los temas:
Grupo 1: Estos temas se incluyen en la inmensa
mayoría
de
los
programas
de
Química
de
nivel
preuniversitario.
Grupo 2: Estos temas no se incluyen en muchos de los
programas de Química de nivel preuniversitario; sin embargo,
se espera que los estudiantes Química de nivel olímpico de
cualquier país hayan estudiado estos temas.
QUÍMICA INORGÁNICA
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
Numero
Nombre
Grupo
1
Grupos Principales
1
2
Metales de Transición
2
4
Principio de Exclusión de Pauli
1
5
Regla de Hund
1
TENDENCIAS EN LA TABLA PERIÓDICA
(GRUPOS PRINCIPALES)
Numero
Nombre
Grupo
6
Electronegatividad
1
7
Afinidad Electrónica
2
9
Tamaño Atómico
1
10
Radio Iónico
2
11
Máximo Número de Oxidación
1
1 TENDENCIAS EN LAS PROPIEDADES FÍSICAS
(GRUPOS PRINCIPALES)
Numero
Nombre
Grupo
12
Punto de Fusión
1
13
Punto de Ebullición
2
14
Carácter Metálico
1
NOMENCLATURA
Numero
Nombre
Grupo
21
Compuestos
Principales
22
Compuestos
Transición
de
de
los
los
Grupos
Metales
de
1
1
ESTEQUIOMETRÍA
Numero
Nombre
Grupo
26
Balanceo de Ecuaciones
1
27
Relaciones de Masa y Volumen
1
28
Fórmula Empírica
1
29
Número de Avogadro
1
30
Cálculos de Concentraciones
1
ISOTOPOS
Numero
Nombre
Grupo
31
Conteo de Nucleones
1
BLOQUE
s
Numero
Nombre
Grupo
37
Productos de la Reacción con Agua.
Basicidad de los Productos.
1
38
Productos
Halógenos
de
la
Reacción
con
1
39
Productos
Oxígeno
de
la
Reacción
con
2
2 BLOQUE
p
Numero
Nombre
Grupo
44
Propiedades Ácido/Base de
CH4, NH3, H2S, H2O, HX
1
45
Reacción del NO con O2 para formar
1
NO2
46
Equilibrio entre el NO2 y el N2O4
47
Productos de Reacción del NO2 con
1
el Agua
49
El HNO3 y sus Sales son Oxidantes
1
53
Reacción del Na2S2O3 con el Yodo
2
55
Los Estados de Oxidación más
comunes de los Elementos del 2do y
3er período en
Compuestos con Halógenos o en 1
Oxoaniones son:
B(III), Al(III), Si(IV), P(V), S(IV), S(VI),
O(-2), F(-1), Cl(I), Cl(III), Cl(V), Cl(VII).
57
Los Estados de Oxidación preferidos
son
2
Sn(II), Pb(II), Bi(III)
58
Los Productos de Reacción de los
Óxidos No–Metálicos con el Agua.
1
Estequiometría
de
los
Ácidos
Resultantes
59
Reacción de los Halógenos con el
2
Agua
60
La Reactividad y el Poder Oxidante
1
de los Halógenos decrece del F2 al I2
BLOQUE
1
d
Numero
Nombre
Grupo
62
Los Estados de Oxidación comunes
de los Metales más comunes del
Bloque d son:
1
Cr(III), Cr(VI), Mn(II), Mn(IV), Mn(VII),
Fe(II), Fe(III), Co(II), Ni(II), Cu(I),
Cu(II), Ag(I), Zn(II), Hg(I), Hg(II)
63
Color de los Iones anteriores en
2
Solución Acuosa
65
El Cr, Mn, Fe, Ni, Co y Zn se
1
disuelven en HCl diluido; el Cu, Ag y
3 Hg no se disuelven
66
Los Productos de la disolución son
2
Cationes (2+)
68
El Cr(OH)3 y el Zn(OH)2 son
Anfóteros,
mientras
que
otros 1
Hidróxidos comunes no
69
El MnO4-, CrO42- y Cr2O72- son
Oxidantes Fuertes
1
70
Productos de Reducción de MnO4en función del Ph
2
OTROS PROBLEMAS INORGÁNICOS
Numero
Nombre
Grupo
72
Producción Industrial de
H2SO4, NH3, Na2CO3, Na, Cl2, 1
NaOH
QUÍMICA ORGÁNICA
ALCANOS
Numero
Nombre
Grupo
76
Nomenclatura (IUPAC)
1
77
Tendencias en Propiedades Físicas
1
78
Sustitución (p. ej. con Cl2):
—Productos
1
79
—Radicales Libres
2
81
Cicloalcanos
—Nomenclatura
2
82
—Tensión en los Anillos Pequeños
2
83
—Conformación de Silla y de Bote
2
ALQUENOS
Numero
Nombre
Grupo
84
Planaridad
1
85
Isomería E/Z (cis/trans)
1
86
Adición de Br2, HBR:
—Productos
1
87
—Regla de Markovnikoff
2
4 ALQUINOS
Numero
Nombre
Grupo
91
Geometría Lineal
1
92
Acidez
2
ARENOS
Numero
Nombre
Grupo
93
Fórmula del Benceno
1
94
Deslocalización de Electrones
1
95
Estabilización por Resonancia
1
100
Efecto del Primer Sustituyente
—en la Reactividad
2
101
—en la Orientación
2
COMPUESTOS CON HALOGENOS
Numero
Nombre
Grupo
103
Reacción de Hidrólisis
2
105
Reactividad
terciario)
(primario,
secundario,
2
ALCOHOLES Y FENOLES
Numero
Nombre
Grupo
111
Puentes de Hidrógeno (alcoholes vs
1
éteres)
112
Acidez de Alcoholes vs Fenoles
2
113
Deshidratación a Alquenos
1
114
Deshidratación a Éteres
2
115
Esteres con Ácidos Inorgánicos
2
118
Fórmula de la Glicerina
1
5 COMPUESTOS CARBONILICOS
Numero
Nombre
Grupo
119
Nomenclatura
1
121
Preparación
—Oxidación de Alcoholes
1
123
Reacciones
—Oxidación de Aldehídos
1
ÁCIDOS CARBOXILICOS
Numero
Nombre
Grupo
132
Efecto Inductivo y Fuerza Acida
2
133
Equivalencia de los dos Átomos de
2
Oxígeno en los Aniones
136
Productos de Reacción con Alcoholes
1
(esterificación)
144
Nombre y Fórmula del Acido Oxálico 1
146
Actividad Óptica (p. ej. Acido Láctico) 2
148
Grasas Animales
Diferencias
vs
Vegetales
–
2
COMPUESTOS CON NITRÓGENO
Numero
Nombre
Grupo
149
Basicidad de las Aminas
1
151
Nomenclatura:
Secundarias,
Cuaternarias
Primarias,
Terciarias
y 2
MACROMOLÉCULAS
Numero
Nombre
Grupo
163
Grupos Hidrofílicos e Hidrofóbicos
2
165
Preparación de Jabones
1
6 FISICOQUÍMICA
EQUILIBRIO QUÍMICO
Numero
Nombre
Grupo
276
Modelo Dinámico
Químico
277
Equilibrio expresado en término de
—Concentraciones Relativas
1
278
—Presiones Parciales Relativas
2
279
Relación entre las diferentes
Constantes de Equilibrio para Gases
Ideales
2
(Concentraciones,
Presiones,
Fracción Mol)
del
Equilibrio
1
EQUILIBRIO IONICO
Numero
Nombre
Grupo
281
Teoría de Arrhenius de Ácidos y
1
Bases
282
Teoría de Brönsted y Lowry;
Ácidos y Bases Conjugados
1
283
Definición de Ph
1
284
Producto Iónico del Agua
1
285
Relación entre Ka y Kb para
Ácidos y Bases Conjugados
1
289
Cálculo del pH para un Acido Débil a
1
partir de Ka
291
Cálculo del pH de Ácidos Fuertes
2
CINÉTICA DE REACCIONES HOMOGÉNEAS
Numero
Nombre
Grupo
301
Factores que afectan la Velocidad de
1
Reacción
302
Ecuación de Velocidad
1
303
Constante de Velocidad
1
304
Orden de Reacción
2
305
Reacciones de 1er Orden
—Concentración en Función
Tiempo
306
—Vida Media
307
—Relación entre Vida
Constante de Velocidad
del 2
2
Media
y
2
7 TERMODINÁMICA
Numero
Nombre
Grupo
317
Sistema y Alrededores
2
318
Energía, Calor y Trabajo
2
319
Relación entre Entalpía y Energía
2
320
Capacidad Calorífica (definición)
2
322
Ley de Hess
2
325
Uso de las Entalpías Estándar de
2
Formación
SISTEMAS DE FASES
Numero
Nombre
Grupo
333
Ley del Gas Ideal
1
335
Definición de Presión Parcial
1
336
Dependencia de la Presión de Vapor
de un Líquido con respecto a la 2
Temperatura
343
Ley de Henry
2
344
Ley de Raoult
2
348
Presión Osmótica
2
QUÍMICA ANALÍTICA
Numero
Nombre
Grupo
352
Uso de la Pipeta
1
353
Uso de la Bureta
1
354
Elección
de
Acidimetría
355
Curvas de Titulación
—pH (Ácidos Fuertes y Débiles)
2
358
Identificación Cualitativa
—de Ag+, Ba2+, Cl-, SO42-
1
361
—K, Ca y Sr (Identificación a la
1
Flama)
Indicador
para
1
QUÍMICA TEÓRICA
Numero
Nombre
Grupo
368
Números Cuánticos n, m y l
2
370
Forma de los Orbitales p
2
8 PROBLEMARIO
Estequiometría
1. Se sabe que luego de ocurrir la reacción 2 A + B
2C se obtuvo una
mezcla que contenía 4 moles de C, 2 moles de A y 4 moles de B ¿Cuántos
moles de A y B había antes de que ocurriera la reacción?
a) 10 de A y 8 de B
b) 6 de A y 6 de B
c) 8 de A y 6 de B
d) 10 de A y 10 de B
2. Para obtener plata mediante la reacción Zn + 2AgNO3
( )
2Ag + Zn(NO3)2,
¿Cuántos moles de AgNO3 es necesario agregar al reactor, con el Zn
suficiente si se desea producir 20 moles de plata y el rendimiento de la
reacción es del 90%?
( )
a) 9 moles
b) 11.1 moles
c) 18 moles
d) 22.2 moles
3. ¿Cuántos gramos de un compuesto que contiene el 52.17 % de Carbono
debe quemarse para obtener 6.25 g de CO2?
a) 2.79 g
b) 11.95 g
c) 3.3 g
d) 5.3 g
( )
4. Balancear las siguientes reacciones:
a) (NH4)2 SO4(ac) + Ba (NO3)2(ac)
b) KHCO3
c) Fe2O3
K 2O +
+
CO
BaSO4(s) + NH4NO3(ac)
H2O + CO2
Fe + CO2
d) C6H14O4 + O2
CO2
f) CaO +
CaSiO3
SiO2
+
H 2O
9 5. Calcular los moles de aire (21 % mol de O2) que se requieren para la
combustión completa de 10 g de metano CH4.
6. De a cuerdo a la reacción Fe2O3 + 3CO
2Fe + 3CO2, si se parte de
150 g Fe2O3 y se obtienen 100 g de fierro ¿Cuál es el % de rendimiento?
( )
a) 85 %
b) 90 %
c) 95 %
d) 100 %
7. De acuerdo a la siguiente reacción s/balancear: NH3 + CO2
CO(NH2)2
+ H 2O
Se tiene una relación molar de NH3 y CO2 3:1 determine:
a) Reactivo limitante
b) De acuerdo a la reacción anterior determine el rendimiento teórico
de CO (NH2)2
c) De la reacción anterior se obtuvieron 47.7g CO(NH2)2 calcule el %
de rendimiento real:
d) ¿Cuál es % de exceso?
Disoluciones
1. ¿Qué tipos de fuerzas intermoleculares existen entre los siguientes
pares de sustancias:
2.
a) HBr y H2S
____________________
b) Cl2 y CBr4
____________________
c) I2 y NO3-1
____________________
d) NH3 y C6H6
____________________
Si
se
mezclan
los
siguientes
líquidos:
¿qué
tipos
de
fuerzas
intermoleculares existirán en cada par de compuestos?
10 a) H2O, CCl4 y Hexano
b) I2, H2O y CCl4
3. ¿Cuál de los siguientes pares de líquidos serán miscibles?
a) H2O y CH3CH2CH2CH3
b) C6H6 y CCl4
c) H2O y CH3CO2H
a) Si se agregan 25 g de CuSO4 anhidro a 500 cm3 de una solución de
CuSO4 al 5% en peso, la densidad de la solución es 1.049 g/cm3. Calcular
la molalidad de la solución resultante y el Cs
b) ¿Cuál sería la molalidad y el Cs si se hubiera agregado 25 g de CuSO4 .
5 H2O a la misma solución anterior?
c) ¿Cuál es la pureza del H2SO4 concentrado de densidad 1.8 g/cm3, si 5
cm3 del ácido se neutralizaron con 84.6 cm3 de NaOH 2N?
4. Se necesitaron 22.5 cm3 de HCl, para neutralizar 25 cm3 de una
solución de Na2CO3 0.1 N ¿Cuál es la normalidad del HCl? ¿Cuántos cm3
de agua se deben agregar a 200 cm3 del HCl para volverlo 0.1000N?
5. Cuales pares de compuestos pueden formar puente de Hidrógeno
HCl; CCl4 NH3; H2O
NH4Cl; NH4OH
CH4; CH3OH HNO3 HCN
CHCl3
CH3COCH3
CH3CHO
HCOOH
HBr
11 Tabla periódica
1. Cuál es el elemento y su número atómico cuando al utilizar por
segunda vez orbitales “p”, tiene 2 pares electrónicos en su última capa.
Indicar sus números cuánticos.
2. Los átomos que tienen el mismo número de electrones pero diferente
número de protones son:
a) Isótopos
c) Isótonos
b) Elementos diferentes
d) Iones
3. Completar la siguiente tabla:
Símbolo del
átomo o ión
Z
A
11
13
23
32
Número de
protones
Número de
neutrones
Carga
0
14
35
51
73
Número de
electrones
10
17
23
-1
+2
30
Orgánica
1. Considera la siguiente estructura para las preguntas 36, 37 y 38
(CH3)3CCH2CH(CH(CH2)CH2CH3)CH2C(CH2CH3)2(C(CH3)3)
2. La representación lineo-angular de la estructura es:
a)
b)
12 c)
d)
3. El nombre IUPAC para el compuesto es:
a) n-tetradecano
b) 2-metil, 3-n-butil, 5-terbutil, 5, 5 dietil
c) 1, 1, 1-trimetil, 1-secbutil, 3-terbutil, 6-isopropil
d) 2, 2, 7, 7-tetrametil, 4-secbutil, 6, 6-dietil octano
4. La formula condensada de la estructura es:
a) C20H42
b) C14H30
c) C20H40
d) C19H40
5. El número de estructuras posibles que tiene el compuesto C4H10O es:
a) 2
b) 5
c) 7
d) más de ocho
13 Considere las siguientes estructuras para las preguntas 6, 7 y 8.
OH
O
O
a)
b)
H
c)
O
6. El atrayente sexual del macho del picudo del algodonero es un
compuesto con un grupo funcional alcohol. La estructura que representa
el atrayente sexual es:
a) B
b) A
c) C
d) ninguna de las dibujadas
7. El compuesto que presenta 4 insaturaciones (no necesariamente
debidas a un doble enlace) es:
a) A
b) B
c) C
d) ninguna tiene instauraciones
8. La estructura que contiene un aldehído y una instauración es un
repelente natural de las cucarachas contenido en los pepinos. El
compuesto repelente es:
a) A
b) B
c) C
d) A y B cumplen con la descripción
9. Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa
a) Un alcano siempre contiene la misma cantidad de carbono en todos sus
compuestos
b) Un alqueno siempre contiene la misma cantidad de carbono en todos
sus compuestos
c) Un alqueno siempre contiene la misma cantidad de porcentaje de
carbono en todos sus compuestos
d) El tetracloruro de carbono es un compuesto polar
14 Considere las siguientes estructuras para las preguntas 10 y 11
a)
b)
c)
d)
e)
f)
10. Las estructuras que no representan la geometría del enlace
múltiple son:
a) a y b
b) b y e
c) d y f
d) d y e
11. El nombre correcto para la estructura b es:
a) 2-etil, 4- metil 4-hexeno
b) 3-metil, 5-etil 2-hexeno
c) 3, 5 dimetil 2- hepteno
d) 2-metil, 2-hexeno
Gases
Considere el siguiente sistema para las preguntas 1, 2 y 3
Seis kg de CO se mezclan con 8kg de un gas desconocido. Sí la mezcla
resultante ocupa un volumen de 5m3 cuando está a 0.3MPa y 150°C
1. ¿Cuál es la densidad de la mezcla gaseosa?
2. Determine el peso molecular del gas desconocido
3. Determine la fracción mol del gas desconocido en la mezcla
4. ¿Qué altura debe tener una columna de agua para ejercer una presión
igual a la de una columna de mercurio de 760 mm? (La densidad del agua
es de 1.00 g/ml, en tanto que la del mercurio es de 13.6 g/ml.)
a) 760 mm
b)29.92
pulgadas
c)10.3
metros
(
)
d) 55.9 mm
15 5. El peróxido de hidrogeno, H2O2, se utiliza para desinfectar lentes de
contacto
H 2O 2
2 H 2O
- Calcular el volumen de O2
(g)
(l)
+O2
(g)
en mililitros, a 22 ºC y 752 mm Hg,
que puede liberarse de 10.00 mL de disolución acuosa conteniendo
3.00 % masa de H2O2. La densidad de la solución acuosa de peróxido
de hidrógeno es de 1.01 g/mL.
109 mL
6. Una persona expele 750 g de CO2. Suponiendo que la persona se
encuentra en una habitación cerrada cuyas dimensiones son: 3m X 3m X
2.4m y en la cual la temperatura es 17°C
a) Calcular los moles de CO2 en la habitación
b) Calcular la presión que ejerce el CO2 en la habitación
7. El gas hidrógeno gaseoso contenido en un cilindro de acero de 2 L a 25
ºC está sometido a una presión de 4 atm. ¿Cuántas moléculas de
hidrógeno hay en el cilindro?
8. Una muestra de 128 g de dióxido de carbono sólido (“hielo seco”) se
sublima. ¿Qué volumen ocupará el CO2(g) medido a TPE expresado en L y
ft3?
9. El anestésico clorhidrato de procaína se emplea a menudo para reducir
el dolor durante la cirugía dental. El compuesto se vende como solución al
10% en masa (d = 1.0 g cm-3)en agua. Si el dentista inyecta 0.50 ml de la
solución, ¿ qué masa
de clorhidrato de procaína (en miligramos)le
inyectará?
10. La diabetes puede alterar la densidad de la orina, de modo que esta
última puede emplearse como herramienta diagnóstica. Los diabéticos
excretan demasiada azúcar a demasiada agua. ¿Qué ocurrirá con la
densidad de la orina en cada uno de estos casos?
16 a. Aumenta, disminuye b. Disminuye, aumenta
c. Aumenta, aumenta
d. Diminuye, disminuye
11. El aluminio de un paquete que contiene 75 pies2 de papel aluminio
para cocina pesa aproximadamente 12 oz (onza). El aluminio tiene
densidad e 2.70 g cm-3. ¿Cuál es el grosor aproximada del papel de
aluminio en milímetros? (1 oz = 28.4g)
12. La fluoración del suministro de agua potable para las ciudades se ha
practicado en estados unidos por décadas. Esto se realiza agregando en
forma continua fluoruro de sodio en el agua, a medida que sale del
reservorio. Supongamos que vive en una ciudad de tamaño mediano de
150 000 personas y que consumen 660L de agua por persona al día. ¿Qué
masa de fluoruro de sodio (en kilogramos) deberá agregarse al suministro
de agua anualmente (365 días) para lograr la concentración necesaria de
fluoruro de 1ppm (parte por millón)?
13. Las baterías para automóvil están llenas de ácido sulfúrico. ¿Cuál será
la masa de ácido (en gramos) en 500 mL de una solución de ácido para
baterías si la densidad de la misma es 1.285g cm-3 y si la solución
contiene 38.08% de ácido sulfúrico en masa?
En base a la siguiente lista: Li, Fe, Mo, Ga, Ge, Si, B, Zr, Ra, C, P, At, Se,
O, Rn, Xe, Rb. Conteste las siguientes cuatro preguntas.
14. Tres elementos que sean metálicos:
15. Cuatro elementos que sean no metales
16. Dos elementos que sean metaloides
17 17. Nombre de tres metales de transición, un halógeno, un gas noble y un
metal alcalino.
18. Calcule en número de masa de cada uno de los siguientes átomos:
magnesio con 15 neutrones, titanio con 26 neutrones y cinc con 32
neutrones
19. ¿Cuál de los siguientes son isótopos del elemento X?
I.
919
X
II.
209
X
III.
189
X
IV.
219
20. El Talio tiene dos isótopos estables,
X
203Tl
y
205Tl
¿Cuál es el más
abundante de ellos?
21. El galio tiene dos isótopos naturales,
69Ga
y
71Ga,
con masas de
68.9257 y 70.9249 uma, respectivamente. Calcule las abundancias
porcentuales de estos isótopos del galio.
22. Cuando una muestra de fósforo experimenta combustión en contacto
con la atmósfera, se forma el compuesto P4O10. Un experimento indico que
0.744g de fósforo formaban 1.704 g de P4O10. Emplee esta información
para determinar la proporción de las masas atómicas del fósforo y
oxigeno.
23. Le dan un cubo de plomo de arista de 1.000cm. La densidad del plomo
es 11.35 g cm-3. Los átomos de plomo son esféricos, por lo tanto los
átomos de plomo de esta muestra no llenan el espacio disponible. Como
aproximación, suponga que el 60% del espacio del cubo contiene átomos
esféricos de plomo. Estime el radio del átomo de plomo (Vesfera = 1.3333pr3)
En base a la siguiente lista: ion bario, ion sulfuro, ion perclorato, ion
sulfato, ion carbonato ácido, ion permanganato, ion nitrito, ion amonio.
18 Conteste la siguiente pregunta.
24. El símbolo, incluyendo la carga correcta, de cada uno de los iones son:
En base a la siguiente lista: K2S, (NH4)3PO4, Ni3(PO4)2, KH2PO4, Ca(ClO)2.
Conteste la siguiente pregunta:
25. El nombre de cada uno de los compuestos es:
En base en la siguiente lista:
i. AlCl2,
ii. KF2,
iii. Ga2O3,
iv. MgS,
v. Ca2O,
vi. SrBr2,
vii. Fe2O5,
viii. Li2O.
Conteste la siguiente pregunta:
26. ¿Cuáles formulas son correctas?
27. Una gota de agua tiene un volumen de aproximadamente 0.05 mL.
¿Cuántas moléculas de agua contiene una gota de agua?
28. Si la sal de Epsom, MgSO4.xH2O, se calienta a 250°C pierde toda su
agua de hidratación. Al calentar una muestra de 1.687g del hidrato se
obtienen 0.824g de MgSO4 ¿Cuántas moléculas de agua tiene cada unidad
de MgSO4?
29. Su médico le diagnostico anemia, es decir, que tiene muy poco hierro
en la sangre. En la farmacia se encuentran dos suplementos dietéticas
que contienen hierro, uno con sulfato de hierro (II), y el otro un gluconato
de hierro (II), Fe(C6H11O7)2. Si se toma 100mg de cada compuesto, ¿cuál de
los ellos le suministrará mas átomos de hierro?
19 30. La acción de las bacterias sobre la carne y el pescado produce un
compuesto llamado cadaverina y, como su nombre y origen implican,
¡huele muy mal! (También está presente en el mal aliento y se suma al
olor de la orina). Está formado por 58.77% C, 13.81% H, y 27.49% N. Su
masa molar es de 102.2g mol-1. Determine la formula molecular de la
cadaverina.
31. Los metales de transición se pueden combinar con monóxido
formando un compuesto. Suponga que se combinan 0.125g de níquel con
monóxido y se aíslan 0.364g de compuesto Ni (CO)x ¿Cuál es el valor de x?
32. El peptobismol, que ayuda a aliviar el malestar estomacal, contiene
300mg de subsalicilato de bismuto, C21H15Bi3O12, por tableta, Si se toma
dos tabletas para el malestar estomacal ¿qué masa de bismuto consume?
33. El porcentaje en peso de oxigeno de un oxido de formula MO2 es
15.2%. ¿Qué elemento o elementos podrían ser M?
34. Los elementos A y Z se combinan para producir dos compuestos
distintos: A2Z3 y AZ2. Si 0.15 mol de A2Z3 tiene masa de 15.9g y 0.15 mol
de AZ2 tiene masa de 9.3g, ¿Cuáles son las masas atómicas de Ay Z?
35. El boro forma una serie extensa de compuestos con hidrógeno, todos
ellos con fórmula general BxHy. Si 0.148g de BxHy dan 0.422g de B2O3 al
quemarse con exceso de O2 ¿Cuál es la formula empírica de BxHy?
36. El mentol, el aceite de la menta, tiene un olor característico. Este
compuesto contiene solo C, H y O. Si se queman 95.6mg de mentol
totalmente con O2 y se obtienen 269 mg de CO2 y 110 mg de H2O, ¿Cuál
es la formula empírica del mentol?
20 37. En un experimento se calientan 1.056g de un carbonato metálico, que
contiene un metal desconocido M, para obtener el óxido metálico y 0.376g
de CO2. ¿Cuál es la identidad del metal M?
a. Ni
b. Cu c. Zn d. Ba
38. El oxido de titanio (IV) se calienta con hidrógeno gaseoso para dar
agua y un nuevo oxido de titanio, TixOy. Si 1.598g de oxido de titanio (IV)
producen 1.438g de TixOy ¿Cuál es la formula empírica del nuevo óxido?
39. Con referencia al problema anterior, al balancear la ecuación el
coeficiente
mínimo
entero
para
el
óxido
de
titanio
(IV) es:
40. La tioridazina, C21H26N2S2, es un producto farmacéutico que se emplea
para regular la dopamina, un neurotransmisor cerebral. Un químico
puede
analizar
el
contenido
de
tioridazina
de
una
muestra
descomponiéndola para trasformar el azufre en ion sulfato. Este se separa
después como sulfato de bario insoluble en agua. Suponga que una
muestra de 12 tabletas de fármaco da 0.301g de sulfato de bario ¿Cuál es
el contenido en miligramos de tioridazina de cada tableta?
41. Una muestra conocida de hierro se agrega al bromo líquido y se
permite que reaccione en su totalidad. La reacción tiene como resultado
un solo producto, que puede aislarse y pesarse. El experimento se repita
varias veces con diferentes masas de hierro, pero empleando la misma
masa de bromo. (Véase el gráfico)
21 masa de producto (g)
12
10
8
6
4
2
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
masa de hierro (g)
Diga
cuáles
de
las
siguientes
afirmaciones
describen
mejor
los
experimentos resumidos en la gráfica:
I.
Cuando se agregan 1.00g de Fe al Br2, el Fe es el reactivo
limitante.
II.
III.
Cuando se agregan 3.50g de Fe al Br2, hay un exceso de Br2
Cuando se agregan 2.50g de Fe al Br2, ambos reactivos se
consumen en su totalidad
IV.
Cuando se agregan 2.00g de Fe al Br2, se forman 10.0g de
producto. Por lo tanto, el rendimiento porcentual debe ser
20.0%
42. Con referencia al problema anterior, ¿cuál es la formula empírica del
producto?
43. El hidrógeno carbonato de sodio, NaHCO3, puede descomponerse
cuantitativamente al calentarlo.
2 NaHCO3
Na2CO3 + CO2 + H2O
Una muestra de 0.784 de NaHCO3 impuro de un residuo sólido (Na2CO3 y
otros sólidos)
con masa de 0.4724g ¿cuál es el porcentaje en masa de
NaHCO3 en la muestra?
22 44. Se mezclan medio litro de HCl 2.50M con 250 ml de HCl 3.75M.
Suponiendo un volumen total de solución tras la mezcla ¿cuál es la
concentración de H+?
45. Una solución de ácido clorhídrico tiene un volumen de 250mL y una
concentración 0.012 se le agregan exactamente 250mL de NaOH 0.0105M
¿cuál es la concentración de H+ en la nueva solución?
46. Dos estudiantes titulan diferentes muestras de la misma solución de
HCl usando una solución de NaOH 0.100 e indicador de fenolftaleína. El
primer estudiante pipetea 200.0ml de la solución de HCl al matraz, le
agrega 20ml de agua destilada, unas gotas de solución de fenolftaliena y
la titula hasta que aparece el primer color rosado perdurable. El segundo
estudiante pipetea 20.0ml de la solución de HCl al matraz, le agrega 60ml
de agua destilada, unas gotas de fenolftaleína y la titula hasta el primer
color rosado perdurable. Cada estudiante calcula correctamente la
molaridad de la solución de HCl. El resultado del segundo estudiante será:
a.
cuatro veces más bajo que el primer estudiante
b.
cuatro veces más alto que el primer estudiante
c.
dos veces más bajo que el primer estudiante
d.
igual que el primer estudiante
47. Se necesita conocer el volumen de agua de una pequeña alberca, pero,
por su forma irregular, no es sencillo determinar sus dimensiones y
calcular su volumen. Para resolver este problema se introduce una
solución de un tinte (1.0g de azul de metilieno C16H18ClN3S, en 50.0 ml de
agua). Después de mezclar el tinte con el agua de la alberca, se toma una
muestra de agua. Usando un aparato tal como un espectrofotómetro, se
determina que la concentración de tinte en la alberca es de 4.1x10-8M.
¿Cuál es el volumen de agua en la alberca?
23 En base a la reacción:
Au + NaCN + O2 + H2O
Na[AuCN2] + NaOH
Conteste las siguientes tres preguntas
48. El nombre de los agentes oxidantes y reductores en la reacción son:
49. La relación de los coeficientes estequiométricos de las especies Au /
CN-1 es:
50. Si se tiene exactamente una tonelada métrica de mineral de oro ¿qué
volumen de NaCN 0.075M, en litros, será necesario para extraer el oro si
el mineral contiene 0.019% de oro?
51. Si se mezclan 25.0ml de FeCl3 y 0.234M con 42.5ml de NaOH 0.453M
¿qué masa de en gramos de hidróxido de hierro (III) se precipita?
52. El cisplatino puede reaccionar con el compuesto orgánico piridina,
C5H5N, para formar un nuevo compuesto:
Pt(NH3)2Cl2 + x C5H5N
Pt(NH3)2Cl2(C5H5N)x
Suponga que se trata 0.150g de cisplatino con lo que se cree que es un
exceso de piridina líquida (1.50 ml, d= 0.979 g cm-3). Cuando la reacción
termina, se puede saber cuánta piridina quedó sin reaccionar titulando la
solución con HCl estandarizado. Si se requiere 37.0ml de HCl 0.475M
para titular el exceso de piridina (la reacción tiene estequiometria uno a
uno) ¿cuál es la fórmula del compuesto desconocido Pt(NH3)2Cl2(C5H5N)x?
53. El mechero bunsen de laboratorio quema metano para formar CO2 y
vapor de agua. El gas metano se suministra al mechero a razón de 5.0 L
min-1 (a temperatura de 28°C y presión de 773 mmHg). ¿A qué velocidad
se debe suministrar
oxígeno al mechero (a presión de 742 mmHg y
temperatura de 26°C)
24 54. El hierro forma una serie de compuestos del tipo Fex(CO)y. En la
atmósfera se oxidan formando Fe2O3 y CO2 gaseoso. Tras calentar una
muestra de Fex(CO)Y en contacto con la atmósfera, se aísla el CO2 en un
matraz de 1.50 L a 25 °C. La presión del gas es de 44.9 mm Hg. ¿Cuál es
la fórmula del Fex(CO)Y?
55. Los carbonatos metálicos del Grupo 2 A se descomponen formando el
óxido metálico y CO2 al calentarse:
MCO3 (S)
MO(S) + CO2(g)
Se calienta 0.158g de un compuesto de un carbonato solido blanquecino
de un metal de Grupo 2 A (M), y se determina que el CO2 que se
desprende tiene una presión de 69.8 mm Hg en un matraz de 285mL a 25
°C. Identifique a M.
56. Enuncie la Ley de Graham con palabras y en forma de ecuación. Si un
gas desconocido experimenta efusión cuatro veces más lento que el H2
gaseoso a 25 °C, ¿Cuál es la masa molar del gas desconocido?, ¿Qué gas
común tiene esta masa molar?
57. El agua a 25 °C tiene una densidad de 0.997 g/cm3. Calcule la
molalidad y la molaridad del agua pura a esta temperatura.
25 UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA
Directorio
Dr. Marco Antonio Cortés Guardado
Rector General
Dr. Miguel Ángel Navarro Navarro
Vicerrector
Lic. José Alfredo Peña Ramos
Secretario General
Dra. Ruth Padilla Muñoz
Directora General del SEMS
Mtro. Albert Héctor Medel Ruiz
Secretario Académico del SEMS
Lic. José de Jesús Ramírez Flores
Coordinador de Apoyos Académicos del SEMS
M. C. Gabriel Palacios Huerta
Delegado Estatal de la Olimpiada de Química en Jalisco
Dr. Eulogio Orozco Guareño
Delegado Estatal de la Olimpiada de Química en Jalisco
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