Prueba Final 2da Olimpiada de Química Agosto 28 de 2010 TEMA A

Prueba Final
2da Olimpiada de Química
Agosto 28 de 2010
Credencial ___________
Nombre: _____________________________________
D.I. ____________________
TEMA A
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No comience a resolver el examen hasta que el docente vigilante lo autorice.
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El examen consta de seis (6) problemas, cada uno de los cuales debe resolver
en forma clara y ordenada. Debe mostrar todas las operaciones que
justifiquen la respuesta final.
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Recuerde que todas las cantidades deben ir acompañadas de sus
correspondientes unidades.
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A continuación encontrará algunas constantes y ecuaciones que le pueden
servir de ayuda para dar solución adecuada a los problemas propuestos.
Densidad:
m = masa, V = volumen
Concentración:
n = mol, V = volumen (L)
Ecuación de estado del gas ideal: PV = nRT
n = mol
, T = Temperatura (K)
R = 0.082
1 atm = 760 mm Hg
ESTEQUIOMETRIA-FORMULA EMPIRICA
Problema 1 – Valor 20%
Del análisis de un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno,
oxígeno y azufre se obtuvieron los siguientes resultados:
• 0.253 g del compuesto produjeron 0.280 g de CO2 y 0.0574 g de agua
• 0.206 g del compuesto produjeron 0.404 g de sulfato de Bario
Con esta información determine:
a. (6%) El porcentaje en peso de cada uno de los elementos
b. (6%) La fórmula empírica del compuesto
c. (8%) La posible estructura que representa la formula empírica
ESTEQUIOMETRIA-REACTIVO LÍMITE Y RENDIMIENTO
Problema 2 – Valor 15%
El cobre se encuentra en la naturaleza en estado nativo y también formando
menas como la calcopirita, CuFeS2. El metal se obtiene por tostación de la
mena para dar Cu2S y después cobre metálico como se indica en las
siguientes reacciones:
CuFeS2(s) + O2(g) → Cu2S(s) + FeO(s) + SO2(g)
Cu2S(s) + O2(g) → Cu(l) + SO2(g)
Sabiendo que el rendimiento de la primera y la segunda reacción es 85 % y
98 % respectivamente. ¿Cuántas toneladas métricas (106 g) de calcopirita del
75 % de pureza se requieren para obtener media tonelada de cobre?
GASES
Problema 3 – Valor 15%
Para que un globo lleno de gas ascienda en el aire, la densidad del gas del
globo debe ser inferior a la de el aire.
a. (5%) considere que el aire tiene una masa molar de 28.96 g/mol y calcule
la densidad del aire a 25 °C y 1 atm, en g/L.
b. (5%)Demuestre mediante cálculos que un globo lleno de dióxido de
carbono a 25 °C y 1 atm no puede elevarse en el arie a 25 °C.
c. (5%)Calcule la temperatura mímima a la que debería haberse calentado
el globo en la parte (b) para que ascendiense en el aire. Desperecie la
masa del globo.
SOLUCIONES Y TITULACION
Problema 4 – Valor 20%
Cierta planta industrial desea unificar las cantidades ácido clorhídrico
presente en su empresa, para ello, mezcla 210 L de HCl 2.0 M con 80.0 L de
una solución de HCl cuya concentración no es exactamente conocida.
Después de unificar la solución de HCl, se toma una muestra para su valoración
con 627 mg de Na2CO3 como patrón primario según la siguiente reacción:
HCl(ac) + Na2CO3(s) → CO2(g) + H2O(l) + NaCl(ac)
El proceso de titulación consumió 5.2 mL de la nueva solución de HCl para
alcanzar el punto final con verde de bromocresol como indicador.
a. (10%) ¿Cuál es la concentración de la solución resultante de HCl?
b. (10%) ¿Cuál era la concentración de la solución nominal de HCl de
concentración desconocida?
ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS
Problema 5 – Valor 15%
Clasificar los siguientes compuestos en orden creciente de punto de
ebullición. Explicar claramente la razón del orden seleccionado
Neopentano
1-Pentanol
n-Hexano
2-metil-2-butanol
2,3-dimetilbutano
ORGANICA
Problema 6 – Valor 15%
Según el orden de prioridad en la nomenclatura de funciones orgánicas,
clasifique de mayor a menor las siguientes funciones químicas descritas en
forma general, asignando en la columna en blanco un numero que
corresponda entre 1 y 10.
a. (7.5%) Orden de prioridad
Compuesto
Forma general
Orden de
prioridad
Aldehídos
Alcanos
Amidas
Ácidos carboxílicos
Alquenos
Cetonas
Alcoholes
Aminas
Éteres
Esteres
b. (7.5%) De acuerdo a la clasificación anterior nombre los siguientes
compuestos
Compuesto
Nombre IUPAC