problemas del tema 4 para el seminario

Problemas de Quı́mica General
1◦ de C. Quı́micas
Curso 2015-2016
Grupo 911
Hoja 4
1. ¿Cuáles de las siguientes moléculas tienen fuerzas debidas a dipolos permanentes? (a) SiH4 , (b)
MgCl2 molecular, (c) NCl3 , (d) F2 O (e) AlCl3 , (f) SF6 , (g) NO, (h) SeF4 .
2. Para cada una de las siguientes sustancias, describir la importancia de las fuerzas de dispersión
de London, de interacción entre dipolos permanentes y de enlace de hidrógeno: (a) HCl; (b)
Br2 ; (c) ICl; (d) HF; (e) CH4 .
3. Cuando un átomo de hidrógeno del benceno es reemplazado por otro átomo o grupo de átomos,
cambia su punto de ebullición. Explicar el orden de los siguientes puntos de ebullición: C6 H6 ,
80◦ C; C6 H5 Cl, 132 ◦ C; C6 H5 Br, 156 ◦ C; C6 H5 OH, 182 ◦ C.
4. Una de las siguientes sustancias es lı́quida a temperatura de laboratorio y presión estándar,
mientras que las demás son gaseosas. Identificar cuál es la lı́quida y justificar por qué. CH3 OH,
C3 H8 , N2 , N2 O.
5. En algunos casos se puede formar un enlace de hidrógeno dentro de una misma molécula. Esto
recibe el nombre de enlace de hidrógeno intramolecular. En cuáles de las siguientes especies
cabe esperar que pueda darse esta situación: (a) C2 H6 ; (b) CH3 CH2 OH; (c) CH3 COOH; ácido
ortoftálico: HOOC–(C6 H4 )–COOH.
6. En el vapor de ácido acético algunas moléculas existen como monómeros y otras como dı́meros.
Si la densidad del vapor a 350K y 1 atm es 3.23 g L−1 , ¿qué proporción de moléculas cabe esperar
que estén como dı́meros? ¿Cómo cabrı́a esperar que cambiase esta proporción al aumentar la
temperatura?
7. ¿En qué dirección estará dirigido el momento dipolar permanente en las siguientes moléculas?
(a) HCN, (b) C6 H5 Cl, (c) CH3 F, (d) H2 O, (e) NH3 , (f) BCl3 .
8. ¿Cuál es la densidad del CO2 a 32.7◦ C y 758 torr?
9. En la porción del diagrama de fases del fósforo rojo mostrada en la figura:
(a) Indicar las fases presentes en las regiones marcadas con interrogaciones. (b) Indicar los
cambios de fase que se producen al ir reduciendo la presión desde el punto A al B a temperatura
constante. (c) Ídem para el paso de C a D a presión constante. (d) Explicar por qué el fósforo
rojo sólido no se puede fundir en un recipiente abierto a la atmósfera.
10. En la porción del diagrama de fases del azufre mostrada en la figura se distinguen las dos fases
sólidas: el azufre ortorrómbico (α) y el azufre monoclı́nico (β).
(a) Indicar los cambios de fase que se producen al pasar desde el punto A al B manteniendo la
presión constante. (b) En presencia de vapor se producen sendos cambios de fase entre fases
condensadas (α, β y lı́quida) a 95.3◦ C y 119◦ C respectivamente. ¿Qué cambio de fase corresponde a cada una de esas temperaturas? (c) En ocasiones se observa que el azufre ortorrómbico
se funde a 113◦ C. ¿Cómo puede explicarse eso? (d) En esos casos, si se calienta apreciablemente
el lı́quido y se deja enfriar, se encuentra que el lı́quido se congela a 119◦ C y no a 113◦ C. ¿Por
qué?
11. Las temperaturas de fusión del NaF, NaCl, NaBr, NaI son, respectivamente, 988, 801, 755 y
651◦ C. ¿Qué se puede decir acerca de la relación entre la fuerza de la interacción iónica y el
tamaño de los iones? A la vista de esos datos, ¿podrı́amos deducir algo acerca de la fuerza de
esa interacción en el CaI2 ?
12. Un recipiente de 2.35 l que contiene H2 (g) a 762 torr y 24◦ C se conecta con otro recipiente de
3.17 l que contiene He(g) a 728 torr y 24◦ C. Después de la mezcla, ¿cuál es la presión total del
gas en torr a 24◦ C?
13. Usando la ecuación del gas de Van der Waals, calcular la presión ejercida por 1 mol de gas
encerrado en un recipiente de 2.00 L a 273 K en el caso del CO2 : a = 3.59 L2 atm mol−2 ,
b = 0.0427 L mol−1 , y del Cl2 : a = 6.49 L2 atm mol−2 , b = 0.0562 L mol−1 ¿Cuál de los dos se
aparta más de la idealidad?
14. Una muestra de 1.65g de Al reacciona con HCl en exceso y el H2 liberado se recoge sobre agua
a 25◦ C y a una presión barométrica (total) de 744 torr. ¿Cuál es el volumen de H2 que se recoge
en esas condiciones? (PH2 O (25◦ C) = 23.8 mmHg.)
2 Al(s) + 6 HCl(ac) → 2 AlCl3 (ac) + 3 H2 (g)
15. Una muestra de O2 (g) se recoge sobre agua a 24◦ C. El volumen de gas es de 1.16 l. En un
experimento posterior se determina que la masa de O2 que hay en la muestra es 1.46 g. ¿Cuál
debe haber sido la presión barométrica en el momento en que se recogió el gas? (PH2 O (24◦ C) =
22.4mmHg)