Fórmula - Universidad de Londres

UNIVERSIDAD DE LONDRES - PREPARATORIA
CLAVE DE INCORPORACIÒN UNAM 1244
Guía para examen extraordinario de: Química IV - I
Plan: 96 Clave: 1612 Año: 6 área I Ciclo escolar: 08-09
ACADEMIA DE CIENCIAS
Nombre del Profesor: IBQ Oscar Guzmán Guzmán
1) Defina los siguientes conceptos: (a) Enlace covalente polar ; (b) Enlace
covalente no polar ; (c)Electronegatividad, (d) Radio Atómico, y explique
la manera en que varía en un grupo y en un período en la tabla
periódica.
2) Defina qué es el agua.
3) ¿Cuál es el tipo de enlace que presenta el agua?
4) ¿A qué se debe que el agua se considera un disolvente universal?
5) ¿Qué tipo de enlace presenta intermolecularmente el agua?
6) ¿Por qué se dice que el agua es un solvente dipolar?
7) Describe y dibuje la estructura de Caltrato del agua.
8) ¿Qué tipo de sustancias son solubles en agua?
9) ¿Cómo se define una solución?
10) ¿Qué característica primordial presentan las soluciones?
11) ¿Qué es un soluto y qué características puede tener?
12) ¿Qué es un solvente y qué características debe tener?
13) ¿Qué es una solución valorada?
14) ¿Cuáles son los tipos más comunes de soluciones valoradas?
15) Define qué es una solución Molar.
16) Define qué es una solución Normal.
17) Define qué es una solución Molal.
18) ¿Qué es un mol?
19) ¿Qué propiedades presentan los ácidos y las bases?
20) De acuerdo a Bronsted ¿Cómo se define un ácido y una base?
21) En base al número de protones ¿Cuántos tipos de diferentes de
ácidos existen?
22) ¿Por qué se dice que algunos iones son anfóteros? Mencione dos
ejemplos de cada uno.
23) ¿Qué es un par conjugado ácido – base?
24) Cuando una reacción presenta una doble fecha ¿Qué significa
físicamente?
25) Escriba la deducción matemática de la fórmula del pH y del pOH a
partir de la reacción de autoionización del agua.
26) ¿Qué es el kw? Y ¿Cuál es su valor?
27) ¿Qué investigador introduce el concepto de pH y a razón de qué?
28) ¿Cómo se define el pH? Y ¿Cómo se calcula?
29) ¿Cómo se define el pOH? Y ¿Cómo se calcula?
30) ¿Cómo se calcula [H3O+]?
31) ¿Cómo se calcula [OH-]?
32) ¿Qué es un ácido fuerte y una base fuerte?
33) ¿Cómo crece la acidez en los Hidruros y en los oxiácidos?
34) ¿Cuáles son las únicas bases fuertes?
35) Ordene en orden creciente de acidez los siguientes Hidruros: HF,
HBr, H2Se, HI, NH3, H2O, H2S, H2Te, PH3, CH4, AsH5, SbH5.
36) Ordene en orden creciente los siguientes oxiácidos: HNO3, H2SO4,
HClO, HNO2, HBrO3, H2SO3, H3BO3, H3PO4, HIO2, H2CO3, H3SbO5.
37) Resuelve los siguientes problemas.
A.
Se desea encontrar el pH, pOH y [OH-] de las siguientes soluciones desconocidas:
a) [H3O+] = 3.8 x 10-5
b) [H3O+] = 14.81 x 10-8
c) [H3O+] = 13.25 x 10-10
B.
Encuentre el pH en los siguientes casos:
a) Anilina = 0.0086 M
b) Piridina = 0.0000856 M
c) HCN = 0.038 M
38) ¿Cuál es el efecto del ión común?
39) ¿En qué tipo de soluciones se presenta dicho fenómeno?
40) ¿Qué establece el principio de Le Châtelier? ¿Qué se entiende por
tensión?
41) Grafique los siguientes procesos de neutralización en base a los
siguientes datos:
a) Se desea neutralizar 24 ml de ácido Nítrico (HNO3) cuya concentración es 0.75 mol/l. Dicho
proceso comprende la adición de las siguientes alícuotas de hidróxido de litio (LiOH) a una
concentración de 0.4 mol/l.
V(ml)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 67
pH
b) Se desea neutralizar 30 ml de hidróxido de sodio cuya concentración es 0.13 M. Dicho
proceso comprende la adición de las siguientes alícuotas de ácido nítrico a una concentración
de 0.3 mol/l.
V(ml)
0 5 10 11 12 13 14 15 16 20 25 30
pH
c) Se desea neutralizar 25 ml de ácido Hipobromoso cuya concentración es 0.40 M. Dicho
proceso comprende la adición de las siguientes alícuotas de Hidróxido de Potasio a una
concentración de 0.25 mol/l.
V(ml)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
pH
d) Se desea neutralizar 75 ml de cafeína cuya concentración es 0.22 M. Dicho proceso
comprende la adición de las siguientes alícuotas de ácido perclórico a una concentración de 0.1
mol/l.
V(ml)
0 5 35 50 95 140 165 185 200 220 230 250
pH
42) ¿Qué estudia la Termoquímica?
43) Defina qué es un sistema.
44) ¿Qué es un sistema abierto? De 5 ejemplos.
45) ¿Qué es un sistema cerrado? De 5 ejemplos.
46) ¿Qué es un sistema aislado? De 5 ejemplos.
47) ¿Qué diferencia existe entre un proceso que absorbe calor del
alrededor y de uno que lo cede? Explique mediante un esquema.
48) ¿Cómo se conocen dichos procesos.
49) ¿Qué establece la primera Ley de la Termodinámica?
50) Defina qué es un estado.
51) ¿Qué es una función de estado?
52) ¿Qué es la entalpía?
53) ¿Qué estudia la calorimetría?
54) ¿Qué es calor?
55) ¿Qué es temperatura?
56) ¿Qué es una capacidad calorífica?
57) ¿Qué diferencia existe entre entalpía estándar y entalpía de reacción?
58) ¿Cómo se represente una reacción exotérmica y una endotérmica?
59) ¿Qué diferencia existe entre calor de dilución y calor de disolución?
60) ¿Qué es la energía reticular?
61) ¿Qué es una ecuación termoquímica?
62) Realiza los siguientes ejercicios:
a) La combustión de 1.00 g de benceno con oxígeno libera 41.84
kJ de calor y produce bióxido de carbono en estado gaseoso y
vapor de agua. Escribe la ecuación termoquímica para la
combustión de un mol de benceno.
b) La combustión de 1.00 g de alcohol etílico libera 26.69 kJ de
calor y produce bióxido de carbono en estado gaseoso y agua
en estado líquido. Escriba la ecuación termoquímica para la
combustión de 1 mol de alcohol etílico.
c) La hidracina se utiliza como combustible de cohete. La
ecuación termoquímica para la combustión de hidracina es:
N2H4 (l)+ O2(g) →N2(g) + 2 H2O(l)
H= - 622.4 kJ
¿Qué cantidad de calor se libera por la combustión de 1.00 g
de hidracina?
d) Dada la ecuación termoquímica:
2 NaN3 (s) →2Na(s) +3 N2(g)
H= + 42.7 kJ
¿Cuál es el valor de H para la preparación de 0.150 kg de
nitrógeno?
e) Dada la ecuación termoquímica:
2 NH3 (g ) + 3 N2O(g)→4N2(g) +3 H2O(l)
H= + 1010 kJ
1) ¿Qué cantidad de calor se libera por la reacción de 50.0 g
de N2O(g) con exceso de NH3 (g ) ?
2) ¿Qué cantidad de calor se libera por la reacción que
produce 50.0 g de N2(g) ?
63) ¿Qué establece la Ley de Hess?
64) ¿Por qué la entalpía estándar de formación de los elementos es
siempre cero?
65) Realiza los siguientes ejercicios:
A) De acuerdo con la reacción:
CS2(l) + 2 H2O(l) →CO2(g) + 2 H2S(g)
Calcule el H a partir de las siguientes reacciones:
a) H2S(g) + 3/2 O2(g)→H2O(l) + SO2(g)
H= - 562.6 kJ
b) CS2(l) + 3 O2(g)→CO2(g) + 2 SO2(g)
H= - 1075.2 kJ
B) Dada la ecuación:
N2(g) + 1/2 O2(g) → N2O(g)
Calcule el H a partir de las siguientes reacciones:
a) 2 NH3(g) + 3 N2O(g)→4 N2(g) + 3 H2O(g) H= - 1010 kJ
b) 4NH3(g) + 3 O2(g)→2N2(g) + 6 H2O (l)
H= - 1531 kJ
C) Dados:
a) 2 NF3(g) + 2 NO(g)→N2F4(g) + 2 ONF(g)
H= - 82.9 kJ
b) NO(g) + ½ F2(g)→ONF(g)
H= - 156.9 kJ
c) Cu(s) + F2(g)→CuF2(s)
H= - 531 kJ
Calcule el H para la reacción general a partir de las reacciones
anteriores:
2 NF3(g) + Cu(s) →N2F4(g) + CuF2(s)
D) Dados:
a) FeO(s) + H2(g)→Fe(s) + H2O(g)
b) 3 FeO(s) + ½ O2(g)→Fe3O4(s)
c) H2(g) + ½ O2(g)→H2O (g)
H= + 24.7 kJ
H= - 317.6 kJ
H= - 241.8 kJ
Calcule el H para la reacción general a partir de las reacciones
anteriores:
3 Fe(s) + 4 H2O (g) → Fe3O4(s) + 4 H2(g)
E) Dados:
a) BCl3(g) + 3 H2O(l)→ H3BO3(s) + 3 HCl(g)
b) B2H6(g) + 6 H2O(l)→ 2H3BO3(s) + 6 H2(g)
c) ½ H2(g) + ½ Cl2(g)→ HCl(g)
H= - 112.5 kJ
H= - 493.4 kJ
H= - 92.3 kJ
Calcule el H para la reacción general a partir de las reacciones
anteriores:
B2H6(g) + 6 Cl2(g)→2 BCl3(g) + 6 HCl(g)
66) Mencione la segunda y tercera Ley de la Termodinámica.
67) Defina qué es la entropía.
68) ¿Qué es la energía libre de Gibbs?
69) ¿Qué es una reacción endergónica y una reacción exergónica? Cite 10
ejemplos de cada una de ellas.
70) ¿Qué estudia la electroquímica?
71) Cite 15 aplicaciones de la electroquímica en su vida diaria.
72) Explique brevemente el método de oxido-reducción en medio ácido y
establezca las condiciones bajo las que opera dicho sistema.
73) Explique brevemente el método de oxido-reducción en medio alcalino y
establezca las condiciones bajo las que opera dicho sistema.
74) ¿Qué es una celda electroquímica?
75) ¿Qué es un electrodo?¿Cuántos tipos de electrodos se conocen y para
qué se utilizan?
76) ¿Cómo se calcula el potencial de un electrodo?
77) ¿De qué depende el potencial de un electrodo?
78) ¿Qué es una batería? ¿Cuántos tipos existen?¿cuáles son sus
ventajas y desventajas?
79) ¿Cómo definiría la corrosión y cómo la prevendría?
80) Diga en qué consiste la Teoría de las colisiones.
81) ¿Cómo explica esta teoría las reacciones químicas?
82) ¿Qué es una Energía de activación?
83) Mencione qué es el orden de reacción de una ecuación química.
84) Establezca las ecuaciones utilizadas para una ecuación química de:
orden cero, primer orden, segundo orden y orden fraccionario.
85) ¿Qué se entiende por vida media?
86) ¿Qué es y cómo se calcula la velocidad de reacción? ¿Qué es y cómo
se calcula la constante de equilibrio?
87) Establezca las ecuaciones fundamentales para cada tipo de orden.
88) Establezca cada una de las gráficas (velocidad de reacción en función
de concentración) para cada orden de reacción.
89) Diga qué factores alteran el orden de reacción.
90) Experimentalmente cómo se determina el orden de reacción de una
ecuación química?
91) ¿De qué orden es una reacción de desintegración nuclear? justifique su
respuesta.
92) ¿Qué es un catalizador?
93) ¿Cuál es la función de un catalizador?
94) Esquematice el avance de reacción de una ecuación química y señale
las fases, así también, esquematice la misma reacción cuando se utiliza
un catalizador.
95) Mencione qué es el orden de reacción de una ecuación química.
96) Establezca las ecuaciones utilizadas para una ecuación química de:
orden cero, primer orden, segundo orden y orden fraccionario.
97) En base a la anterior pregunta determine de qué orden es una
reacción de desintegración nuclear, justifique su respuesta.
98) ¿Qué es la velocidad de reacción de una ecuación química?
99) ¿Qué es la constante de reacción de una ecuación química?
100) ¿Qué es la vida media?¿Para qué se utiliza dicho dato?
101) ¿Qué es un catalizador?
102) ¿Cuál es la función de un catalizador?
103) ¿Qué es la energía de reacción?
104) Esquematice el avance de reacción de una ecuación química y señale
las fases, así también, esquematice la misma reacción cuando se utiliza
un catalizador.
105) Diga qué estudia la Química Orgánica.
106) Diga qué tipo de hibridación puede presentar el carbono en las
moléculas orgánicas. Mencione sus características de cada carbono.
107) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un alcano.
108) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un alqueno.
109) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un cicloalcano.
110) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un areno.
111) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un alcohol.
112) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un cetona.
113) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un aldehído.
114) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un ácido carboxílico.
115) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un halugenuro de alquilo.
116) Mencione a manera sintetizada las reglas que se utilizan para
nombrar un amina.
117) Explique ampliamente qué es un mecanismo de reacción y
esquematice los ataques nucleofílicos (SN1 y SN2), electrofílicos.
118) En base a su respuesta anterior explique las siguientes ecuaciones
químicas:
CH2=CH2 + HBr
CH3-CH2-Br
CH3-CH=CH2 + HBr
CH3-CH(Br)-CH3 +CH3-CH2-CH2-Br
CH3-Cl + CH3-CH2-Cl + Mg
CH3-CH2-CH3 + MgCl2
BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA.
1)
2)
3)
4)
Chang, R., Química. McGraw Hill, México, 1992.
Morrison, R. y Boyd, R., Química Orgánica, Iberoamericana, 1990.
Solomons, G., Fundamentos de Química Orgánica, Limusa, 1996.
Van Holda A., Mathews, Bioquímica, Pearson, España 2006
Tabla de constantes de ionización
HF
7.1 X 10-4
Base
Conjugada
Fluoruro
HNO2
4.5 X 10-4
Nitrito
Ácido Acetilsalicílico
C9H8O4
3.0 X 10-4
Ácido Fórmico
HCOOH
1.7 X 10-4
Ácido Ascórbico
C6H8O6
Ácido Benzoico
Nombre del Ácido
Ácido Fluorhídrico
Ácido Nitroso
Ácido Hidrazoico
Ácido Acético
Fórmula
Ka
Fórmula
Kb
F-
1.4 X 10-11
NO2-
2.2 X 10-11
Acetilsalicilato
C9H7O4-
3.3 X 10-11
Formiato
HCOO-
5.9 X 10-11
8.0 X 10
Ascorbato
C6H7O6-
1.3 X 10
C5H5COOH
6.5 X 10-5
Benzoato
C5H5COO-
1.5 X 10-10
HN3
1.9 X 10-5
Hidrazoato
N3-
5.2 X 10-10
CH3COOH
1.8 X 10-5
Acetato
CH3COO-
5.6 X 10-10
-5
-8
-10
-7
Ácido Hipocloroso
HClO
3.2 X 10
Hipoclorito
ClO-
3.1 X 10
Ácido Hipobromoso
HBrO
2.1 X 10-9
Hipobromito
BrO-
4.8 X 10-6
Ácido Cianhídrico
HCN
4.9 X 10-10
Cianuro
CN-
2.0 X 10-5
Nombre de la Base
Etilamina
Metilamina
Cafeína
Fórmula
C2H5NH2
Kb
-4
Fórmula
C2H5NH3+
CH3NH2
4.4 X 10-4
CH3NH3+
2.2 X 10-11
C8H10N4O2
4.1 X 10-4
C8H11N4O2+
2.4 X 10-11
5.6 X 10
Ka
1.8 X 10-11
Dietilamina
(CH3)2NH
7.4 X 10-4
(CH3)2NH2+
1.4 X 10-11
Amoniaco
NH3
1.8 X 10-5
NH4+
5.5 X 10-10
Hidracina
N2H4
9.8 X 10-7
N2H5+
1.0 X 10-8
Piridina
C5H5N
1.7 X 10-9
C5H6N+
5.8 X 10-6
Anilina
C6H5NH2
3.8 X 10-10
C6H5NH3+
Urea
N2H4CO
1.5 X 10-14
N2H5CO+
2.6 X 10-5
0.66