xx de Octubre de 2

XXVI OLIMPIADA DE QUÍMICA
(FASE LOCAL-DISTRITO UNIVERSITARIO DE CÓRDOBA)
7 de Marzo de 2013
Instrucciones:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Duración:3 horas
No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número.
Se podrá responder a las preguntas en el orden que se desee.
Puntuación: Formulación y Nomenclatura hasta 1,5 puntos. Cuestiones teóricas (nº
1, 2, 3 y 4) hasta 1 punto. Problemas (nº 1, 2 y 3) hasta 1.5 puntos.
Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción en las
respuestas y la capacidad de síntesis.
Se podrán utilizar calculadoras que no sean programables.
A. FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA.
Nombre o formule, según sea el caso, los siguientes compuestos: 1) Ácido crómico. 2) Óxido de
nitrógeno(IV). 3) Pent-2-en-dial. 4) But-3-enoato de etinilo. 5) Ba(H2PO4)2 6) CS2.
7) CH3-CHOH-COOH 8)
O
CH2-CH3
B. CUESTIONES TEÓRICAS
1.
a. En la nitración de 10 g de benceno (C6H6) se obtuvieron 13 g de nitrobenceno (C6H5NO2).
¿Cuál fue el rendimiento de la reacción? Masas atómicas: C=12; H=1; O=16; N=14.
b. ¿Cuál es la presión parcial del O2 en un matraz que contiene 14 g de N2 y 16 g de O2 a una
presión total de 6,0 atm y 0ºC. Datos masas atómicas: O=16; N=14.
c. ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en dos moles y medio de hidrógeno molecular?
d. Calcule la humedad relativa si la presión parcial del vapor de agua en el aire es 28,0 Torr a
30ºC. Dato: la presión de vapor de agua a 30ºC es 31,6 Torr.
2.
a. Explique cuál de los siguientes pares de especies químicas son isoelectrónicas: 1) Ne y Ar;
2) F- y Cl-; 3) Ne y F-.
b. ¿Cuántos electrones desapareados hay en el ion Fe2+ en estado gaseoso (Z=26) en su estado fundamental?
c. Explique brevemente ¿cuál de los siguientes elementos tiene el segundo potencial de ionización más bajo: O, Ca, K, Ne?
d. Explique cuál de las transiciones electrónicas para un mismo átomo: n=4→n=2;
n=5→n=2, emite una radiación de mayor λ.
3.
a. Para los siguientes compuestos: H2O, KI, H2S y CH4, indique, razonadamente, el de mayor y menor punto de ebullición.
b. Explique, brevemente, la geometría de la molécula BeF2 y el valor del momento dipolar.
c. Comente si un elemento con configuración externa ns2 puede conducir la corriente eléctrica.
d. Clasifique, en orden creciente, la energía reticular de los siguientes compuestos: NaCl,
NaBr y NaF.
4.
.
a. ¿Cuál es la variación de entalpía en la formación de amoniaco a la temperatura de 25ºC.
(Datos. Energías de enlace: (H-H)=436 kJ/mol; (N-H)=389 kJ/mol; (N≡N)= 945 kJ/mol;
R=8,31 J/mol K).
b. ¿Cuál es la variación de energía interna de la reacción anterior?
c. Escriba la ecuación que relaciona la solubilidad del Ag2S con el producto de solubilidad
en una disolución acuosa 0,2M de AgNO3 totalmente disociado.
d. Si la reacción directa del sistema en equilibrio: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g), es
exotérmica, explique si la constante de equilibrio será mayor a una temperatura de 473 K
o a una temperatura de 373 K.
C. PROBLEMAS.
1. Una muestra de 1,0 g contiene KNO3 y K2SO4 .
a) Para analizar el porcentaje de nitrato se trata la muestra con ácido sulfúrico concentrado en presencia de mercurio, midiendo el volumen de NO gaseoso producido:
2KNO3+4H2SO4+3Hg→K2SO4+ 3HgSO4 + 4H2O+2NO
y se obtienen 37,50 mL de NO a una temperatura de 23ºC y una presión de 732 mm Hg. ¿Cuál
es el porcentaje de nitrato de potasio en la muestra?
b) ¿Cuántos g de la mezcla que contiene KNO3 y K2SO4 hay que tomar para preparar 1000L
de una disolución que contenga 10 mg/L de potasio?
Datos. Masas atómicas y moleculares: Hg=200; K=39,1; KNO3=101,1; K2SO4=174,1;
H2SO4=98; H2O=18; NO=30.
2. En la combustión de 24,5 L de una mezcla de n1 moles de etano y n2 moles de propano, a 25ºC
y 1 atm, se liberan 1889 kJ.
a) Escriba las ecuaciones termoquímicas correspondientes a la combustión de etano y del
propano. Calcule la entalpía de combustión de etano y propano y la energía de Gibbs para las
reacciones de combustión de etano.
b) Calcule n1 y n2 e indique en qué cuantía contribuye cada gas a la entalpía total de la combustión.
Datos. ∆Hfº (kJ·mol-1): etano(g)= -85; propano(g)= -104; CO2(g)=-393,5; agua(l)= -285,8.
Sº (J·mol-1K-1): etano(g)=229,6; CO2(g)=213,7; agua(l)= 69,91; O2(g)=205,1.
3. Se introduce una cantidad de NaHCO3 sólido en un recipiente de 2L a 120ºC y se establece el
siguiente equilibrio: 2NaHCO3(s)
Na2CO3 (s) + H2O (g) + CO2 (g). El valor de
KP=1,28, a esa temperatura. Calcule.
a) La presión de CO2 y los gramos de carbonato de sodio en el equilibrio anterior.
b) Los gramos de hidrogenocarbonato de sodio que se formarán al añadir al equilibrio anterior 0,01 mol de gas CO2.
Datos. Masas atómicas. C=12; H=1; O=16; Na=23).