Ejercicios navidades

Colección ejercicios navidades. Grupo 11
1.- El beta-caroteno proporciona el color naranja a las zanahorias y es importante para
la visión correcta en los seres humanos. Su composición porcentual en masa es 89.49 %
de C y 10.51% de H. Su peso molecular es 536.9 gr/mol ¿Cuál es la fórmula molecular?
2.- Se añade un exceso de NaHCO3(s) a 415 ml de una disolución de Cu(NO3)2 (ac)
0.275 M. ¿Cuántos gramos de CuCO3 precipitarán? Ajusta la reacción química.
Cu(NO3)2 + NaHCO3  CuCO3 + NaNO3 + H2O + CO2
3.- En el azufre rómbico, los átomos de S se unen en moléculas de S8. Si la densidad del
azufre rómbico es 2.07 g/cm3, calcula para un cristal de 0.568 mm3 de volumen: a) el
número de moles de S8 presentes; b) el número total de átomos de S.
4.- Clasifica las siguientes especies en orden creciente de: a) número de electrones b)
número de neutrones c) masa.
,
,
,
,
,
,
5.- ¿Qué transición electrónica en el átomo de hidrógeno, empezando desde el nivel
n=7, producirá luz infrarroja de longitud de onda 2170 nm?
6.- Escribe la configuración electrónica para los sistemas Cu+, Cr, S2-.
7.- La energía de ionización generalmente aumenta de izquierda a derecha en un
periodo. Sin embargo el Aluminio tiene menor energía de ionización que el Mg explica
por qué.
8.- Ordena las siguientes especies isoelectrónicas en orden creciente de: a) radio
atómico b) energía de ionización: O2-, F-, Na+, Mg2+
9.- Cuál o cuales de las siguientes proposiciones son correctas para un electrón con n=4
y ml=-2? Justifícalo.
a) El electrón está en la cuarta capa principal
b) El electrón está en un orbital d
c) El electrón está en un orbital p
d) El electrón debe tener ms=+1/2
10.- Indica un valor aceptable para cada uno de los números cuánticos que faltan:
a) n=3, l=?, ml=2, ms=+1/2
b) n=?, l=2, ml=-1, ms=-1/2
c) n=4, l=2, ml=0, ms=?
a) n=?, l=0, ml=?, ms=?
11.- Escribe la estructura de Lewis para las siguientes moléculas:
ICl, PH3, P4, COBr2, XeO2F2, HNO2, ZnCl42-. Indica la hibridación del átomo central.
12.- Indicar la configuración electrónica del estado fundamental de la molécula de Cl2.
Dibuja su diagrama de orbitales moleculares.
13.- Describe la hibridación del fósforo en la molécula de PF5 y del N en el ión azida
N3 - .
14.-Utilizando diagramas de orbitales moleculares ordena las siguientes especies por
orden de estabilidad: Li2, Li2+, Li2-.
15.-La nitroglicerina es un liquido sensible al impacto que detona por medio de la
reacción:
4 C3H5(NO3)3 (l) → 6 N2(g) + 10 H2O(g) + 12 CO2 (g)+ O2 (g).
Calcular el volumen total de gases producidos a 215 kPa y 275ºC a partir de 454 g de
nitroglicerina.
16.-Identifique los tipos de fuerzas intermoleculares que pueden surgir entre las
moléculas de cada una de las siguientes sustancias:
a) NO2, b) N2H4, c) HF, d) C I4.
17.- Los siguientes puntos de ebullición corresponden a las sustancias de la lista. Asigna
a cada una de ellas su correspondiente punto normal de ebullición.
P.E. (ºC): -162, -88.5, 28, 36, 64.5, 78.3, 82.5, 140, 205, 290.
Sustancia: CH4, CH3CHOHCH3, C6H5CH2OH(tiene un anillo bencénico), CH3CH3,
C5H9OH(cíclico), (CH3)2CHCH2CH3, CH3OH, HOCH2CHOHCH2OH, CH3(CH2)3CH3,
CH3CH2OH.
18.- Completa el cuadro siguiente (todos los valores en Kj/mol):
Comp.MX
ΔHsub(M)
PI(M) ΔHfX(g)
A.E.(X)
ΔHredMX
ΔHforMX(s)
a) NaCl
108
494
122
-349
-787
¿?
b)KBr
89
418
97
-325
¿?
-394
c)RbF
¿?
402
79
-328
-774
-558
19.- Una muestra de gas cambia de P1, V1 y T1 a P2, V2 y T2 por un camino y vuelve a
P1, V1 y T1 por otro camino. ¿Cuáles de las siguientes magnitudes deben ser cero para el
gas en este ciclo? ΔT, ΔP, ΔV, Q, W y ΔU.
20.- a) Calcular el trabajo realizado en la compresión isotérmica y reversible de 50 g de
nitrógeno desde una presión de 1 atm hasta 20 atm a la temperatura de 25ºC.
b) Calcular el trabajo realizado por el gas en su expansión isotérmica para volver al
estado inicial, contra una presión constante de 1 atm. (Suponer que el nitrógeno se
comporta idealmente).
21.- Para la reacción 2 CO (g) + O2 (g) → 2 CO2 (g), la variación de entalpía a 25ºC
tiene un valor de 563 kJ. Calcular la variación de energía interna a la misma
temperatura.
22.- Calcular el cambio de entalpía y energía interna para la reacción:
H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (l) a 25ºC
a partir de los datos siguientes:
C (s) + 2 H2O (g) → CO2 (g) + 2 H2 (g) ΔH1 = 21.5 kcal
C (s) + 1/2 O2 (g) → CO (g) ΔH2 = -26.4 kcal
H2O (g) → H2O (l) ΔH3 = -10.5 kcal
CO (g) + 1/2 O2 (g) → CO2 (g) ΔH4 = -67.7 kcal
23.-El nitrógeno y el oxígeno pueden sufrir, entre otras, tres reacciones químicas: en una
producen monóxido de nitrógeno, en otra dióxido de nitrógeno y en la última tetróxido
de dinitrógeno. Todas las sustancias mencionadas son gases en las condiciones de
reacción. En un libro se dice que las entropías de reacción estándar son -121.5, -297.2 y
-24.5 J/K, pero no aclara qué dato corresponde a cada reacción. ¿Podrías asignar tú
dichos valores?
24.- Calcular ΔSvap para cada uno de los compuestos siguientes:
Compuesto
Tebull/ºC
-1
ΔHvap/kJ mol
Metilmercaptano (CH3SH) 6.2
24.5
Bromometano
Metanol
Hidracina (N2H4)
24.0
37.5
40.6
3.56
64.96
113.5
Tricloruro de fósforo
76
30.5
¿Cuáles no obedecen la regla de Trouton? Justificar dichas excepciones.
25.- ¿Cuál de las siguientes reacciones no será nunca espontánea en condiciones
estándar, independientemente del valor de la temperatura?
a) 2 NH3 (g) → N2 (g) + 3 H2 (g)
ΔHº = 92.2 kJ
b) N2 (g) + 2 O2 (g) → 2 NO2 (g) ΔHº = 67.6 kJ
c) 2 Na (g) + Cl2 (g) → 2 NaCl (g) ΔHº = -822 kJ
d) 2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l)
ΔHº = -571.6 kJ
¿Cuál de las reacciones es espontánea a temperaturas elevadas y no lo es a temperaturas
bajas?
26.- El pentano es uno de los hidrocarburos más volátiles en la gasolina. Las entalpías
-1
de formación estándar del pentano a 25ºC son: ΔHfº[C5H12 (l)] = -173.5 kJ mol ;
-1
ΔHfº[C5H12 (g)] = -146.9 kJ mol .
a) Estimar, usando la regla de Trouton, la temperatura de ebullición normal del pentano.
b) Estimar ΔGº para la vaporización de un mol de pentano a 25ºC.
c) Comentar el significado del signo de ΔGº a 25ºC.
27.- El martini contiene alrededor de un 30% en masa de alcohol. Si tenemos en cuenta
que un 15% del alcohol del martini pasa directamente a la corriente sanguínea (unos 7 L
para un adulto) y que una copa de martini pesa alrededor de 142 g, calcular la
3
concentración de alcohol en sangre (en g/cm ) de una persona que ha tomado dos
martinis antes de cenar. Si la persona pretende conducir, ¿supera el límite legal de
alcoholemia, establecido actualmente en 0.5 g de alcohol por litro de sangre?
28.- Se llena el radiador de un automóvil con una disolución anticongelante preparada
3
mezclando cuatro litros de etilenglicol C2H6O2 (ρ = 1.12 g/cm ) con seis litros de agua
3
(ρ = 1.00 g/cm ). Calcular el punto de congelación de la mezcla. Esta mezcla,
¿protegerá los motores de automóvil en San Petersburgo, si la temperatura más baja
prevista es de -29ºC?
29.- Durante el estudio de la velocidad de la reacción: A2(g) + 3B2(g) →2 AB3(g), se
observa que en un recipiente cerrado que contiene 1.80 mol/L de A2 y 0.75 mol/L de B2,
la concentración de B2 disminuye hasta 0.50mol/L en 40 segundos.
a) ¿Cuál es la velocidad media de reacción de B2 durante este periodo de tiempo?.
b) ¿Cuál es la velocidad media de producción de AB3?.
c) ¿Cuál es la concentración de A2 despues de los 40 segundos?.
30.- A partir de los siguientes datos
Experimento
Concentración
Inicial de A(M)
Concentración
inicial de B(M)
Velocidad
inicial(M/s)
1
2
3
0.75
0.75
1.50
2.7.10-5
5.4.10-5
1.08. 10-4
0.20
0.40
0.40
De la reacción A+B→ productos, calcular el valor de k de dicha reacción.
31.- Para la reacción entre el NO y el Br2 en fase gaseosa, se ha propuesto el siguiente
mecanismo en dos etapas:
1) NO (g) + Br2 (g) → NOBr2 (g)
2) NOBr2 (g) + NO (g) → 2 NOBr (g)
a) Escribir la reacción química para la reacción global.
b) Identificar, si existe, alguna especie intermedia.
c) ¿Cuál es la molecularidad de la reacción global.
32.- Calcular la energía de activación de una reacción que a la temperatura de 80ºC es
2.5 veces más rápida que a 48ºC.