XVII Olimpiada Peruana de Química

XVII Olimpiada Peruana de Química
NIVEL INTERMEDIO - 1ª Fase
2012
Nombre del Alumno:
Código:
.
Escribe tu nombre y código de alumno solamente en la parte de identificación desglosable de la hoja
de respuestas y en la parte superior de esta carátula.
LA PRUEBA CONSTA DE 40 PREGUNTAS.
DURACIÓN DE LA PRUEBA: 3 horas.
CÓMO RENDIR LA PRUEBA:
•
Junto con el cuadernillo de preguntas has recibido una hoja de respuestas. La hoja de respuestas
tiene cuatro espacios para cada pregunta marcados con las letras A, B, C y D. Los cuatro espacios
con sus letras corresponden a las cuatro opciones de respuestas.
•
Una vez elegida tu respuesta, rellena con lápiz negro el espacio de la letra correspondiente, sin
sobrepasarlo. La marca debe ser suficientemente oscura. Usa lápiz blando.
•
Evita marcar en otros lugares o manchar con lápiz fuera de los lugares indicados. Cuando
cometas un error al marcar, debes borrar perfectamente la marca mal hecha. Para no manchar
limpia primero el borrador.
•
No pierdas tiempo. Si algunas preguntas te parecen muy difíciles, no te angusties. Pasa a la
siguiente y contesta las que encuentre fáciles.
•
No adivines. Si no puedes resolver alguna pregunta, pásala por alto, pues las respuestas
incorrectas tienen un valor negativo (-1). Las respuestas correctas tienen un valor de cuatro (4)
puntos y las respuestas en blanco no te restan puntos.
•
No marques por ningún motivo dos o más opciones, pues ello será considerado como respuesta
equivocada.
•
Está permitido el uso de calculadora.
•
No está permitido el uso de tabla periódica aparte de la que aparece en el examen.
•
Debes entregar al terminar la Prueba a) el cuadernillo de preguntas y
b) la hoja de respuestas.
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XVII OLIMPIADA PERUANA DE QUIMICA
NIVEL INTERMEDIO - 1ª Fase
2012
1.
Dada la ecuación: 2 NaNH2 + N2O → NaN3 + NaOH + NH3 ,
las masas de amida de sodio y de óxido de nitrógeno que se requiere como mínimo para preparar 10 g de azida
de sodio, NaN3, son:
a.
b.
c.
d.
2.
12 g de amida de sodio y 6,78 g de óxido de nitrógeno
20 g de amida de sodio y 10 g de óxido de nitrógeno
12 g de amida de sodio y 6 g de óxido de nitrógeno
24 g de amida de sodio y 13,56 g de óxido de nitrógeno
El carácter ácido, básico o neutro de las soluciones acuosas de las siguientes sustancias:
I NaCl
II CH3COONa III NH4NO3
IV (CH3)4NCl
es como sigue:
I neutro
I neutro
I ácido
I ácido
a.
b.
c.
d.
3.
III básico
III ácido
III básico
III ácido
IV básico
IV ácido
IV básico
IV ácido
El ácido hipocloroso, HClO, es el más débil de la serie de los oxiácidos del cloro. Las sales sódica y potásica de
este ácido se usan frecuentemente como desinfectantes o como blanqueadores en la industria de la celulosa, por
su alto poder oxidante. Sabiendo que es un ácido débil y que una solución 1,25 M de este ácido tiene un pH de
3,66, su constante de ionización ácida, Ka, es:
a. 1,8x10-5
4.
II ácido
II básico
II ácido
II básico
b. 3,8 x10-8
c. 5,4 x10-4
d. 2,2 x10-4
¿Qué masa de bicarbonato de sodio debe agregarse conjuntamente con 4 g de carbonato de potasio (K2CO3)
para obtener 500 mL de solución acuosa con un pH igual a 10,8?
pKa(CO32-/ HCO3-)= 10,33
M (K2CO3) = 138,2 g/mol
a. 1,64 g
b. 0,82 g
c. 1,21 g
d. 3,2 g
5. El dióxido de nitrógeno reacciona con agua formando ácido nítrico y NO(g) según la reacción siguiente:
3
NO2(g) + H2O(l) → 2 HNO3 (ac) + NO(g)
Al investigar la cinética de la reacción, a 25°C, se observó que no era de orden cero y se obtuvieron los
siguientes datos experimentales:
16
14,32
12,123
10,26
8,22
5,87
[NO2] (M)
0
600
1500
2400
3600
5000
t (s)
El orden y el tiempo de vida media (t ½ ) del dióxido en esta reacción son:
a.
orden 2 y t ½ = 28,88 min
b.
orden 1 y t ½ = 28,88 min
c.
orden 2 y t ½ = 57,76 min
d.
orden 1 y t ½ = 57,76 min
6. Cuando se quema 1,435 g de naftaleno sólido (C10H8), en una bomba calorimétrica, la temperatura se eleva de
21,27°C a 26,94°C. Si la cantidad de agua que rodea a la bomba es de 2000 g y la bomba absorbe 1,80 kJ/°C, la
entalpía molar de combustión del naftaleno es:
a. - 4 014,43 kJ
b. - 5 138,48 kJ
c. – 7 373,72 kJ
d. - 5 760,0 kJ
7.
Con respecto a las reacciones siguientes:
[2/9]
I
II
III
IV
a.
b.
c.
d.
8.
Fe2O3(s) → Fe(s) + 3/2 O2(g)
NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)
H2O(l) → H2 (g) + O2 (g)
→ CO2(g)
C(S) + O2(g)
ΔG>0
ΔG<0
ΔG>0
ΔG<0
I y III no son espontáneas y ocurren con disminución de la entropía del sistema.
II y IV no son espontáneas y ambas ocurren con disminución de la entropía del sistema.
I y III son espontáneas y ambas ocurren con aumento de la entropía del sistema.
II y IV son espontáneas, II ocurre con disminución de la entropía del sistema.
Para el electroplateado de una pieza se utilizó 1 L de solución de Ag2SO4 0,20 M y un ánodo inerte. Se observó
que la concentración final de ion plata, Ag+, fue 0,30 M luego de 2 horas que duró el proceso. Considerando
que el volumen de solución no varió, la intensidad que tenía la corriente utilizada era de:
a. 2,68 A
b. 13,4 A
c. 1,34 A
d. 1,60 A
9. Cierto isótopo se desintegra en medio acuoso siguiendo una cinética de primer orden y con una vida media de
2000 días. Si en este momento se registra 10-8 mol/L de esta especie en la solución, ¿al cabo de cuánto tiempo
habrá reaccionado el 75% de la cantidad inicial?
a.
1000 días
b.
2000 días
c.
4000 días
d.
8000 días
10. Al disolver 17,5 g de azúcar manitol en 100,0 g de agua, a 25 oC, la presión de vapor de la solución bajó en 0,04
kPa, siendo su valor inicial de 2,29 kPa. ¿Cuál será la masa molar del manitol?
a.
183 g/mol
b.
168 g/mol
c.
113 g/mol
d.
383 g/mol
11. Dadas las siguientes tres reacciones termoquímicas a 25 oC,
(i) 3 CO(g) + 4 H2(g) → C3H8(g) + 3/2 O2(g) ΔH° = 227,7 kJ
(ii)
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g)
ΔH° = - 241,8 kJ
ΔH° = - 283,0 kJ
(iii) CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)
Cuando reacciona 1 gramo de C3H8 a 25 oC, según la ecuación:
C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g)
a.
b.
c.
d.
se libera 2044 kJ
se consume 2044 kJ
se consume 4650 kJ
se libera 46,5 kJ
12. Estime la magnitud de la presión parcial del dióxido de carbono a a 25 oC, una vez que la siguiente reacción
haya llegado al equilibrio químico:
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)
Especie
ΔGof (kJ/mol) a 25 oC
a.
b.
c.
d.
CaCO3 (s)
- 1129
Se requiere conocer las moles y volumen para el gas CO2.
Será extremadamente baja, casi nula.
Será extremadamente alta, del orden de 1000 kPa.
Será cercana a la presión atmosférica, casi 1 bar.
13. Determine el potencial estándar a 25 oC para la óxido-reducción
[3/9]
CaO (s)
- 603
CO2 (g)
- 394
2 PH3(g) → 2 P(s) + 3 H2(g) Eo = ?
dadas las siguientes reducciones a la misma temperatura:
P(s) + 3H+ (ac) + 3e → PH3(g) Eo = - 0,063 V .
2H+ (ac) + 2e → H2(g) Eo = 0,000 V .
a.
b.
c.
d.
Eo =
Eo =
Eo =
Eo =
0,0063 V
- 0,0063 V
- 0,0126 V
0,0126 V
14. La presión de vapor de tolueno y benceno puro a 300 K es de 3,57 kPa y 9,65 kPa, respectivamente. Bajo estas
condiciones, para una fracción molar de 0,60 de tolueno en benceno, calcule la presión de vapor del benceno
sobre la solución benceno-tolueno.
a.
1,43 kPa
b.
2,14 kPa
c.
3,86 kPa
d.
5,79 kPa
15. Al disolver 11,9 g de un compuesto poco volátil “X” en 520,8 g de etanol (C2H5OH), la presión de vapor del
solvente puro disminuye de 56,18 a 55,24 Torr. Según su masa molar, ¿cuál de los siguientes compuestos se
adecúa mejor a estas observaciones experimentales para “X” ?
a.
C2H6O
b.
C2H6O2
c.
C3H8NO
d.
C3H8O2
16. La bromoacetona (C3H5BrO) actúa como un gas lacrimógeno, en tanto que el óxido nitroso (N2O) funciona
como un gas hilarante. Ambos gases son muy peligrosos y afectan fisiológicamente a los seres vivos.
Se tiene dos cilindros, uno con el gas lacrimógeno, el otro con el hilarante. Ambos gases están sometidos a las
mismas condiciones de presión, volumen y temperatura. Los cilindros están separados a 100 m. Asumiendo
condiciones de efusión de gases ideales, ¿a qué distancia se encontrarán primero ambos gases?
a.
A 86,32 m del hilarante.
b.
A 86,32 m del lacrimógeno.
c.
A 36,23 m del hilarante.
d.
A 36,23 m del lacrimógeno.
17. El anión nitrito es isoelectrónico con una de las especies que se muestran debajo. Seleccione la adecuada.
a.
CO2
b.
SO2
c.
N3–
d.
ClO–
18. ¿Cuál de las siguientes especies no cumple la regla del octeto?
a.
BF4–
b.
NH3
c.
ClF3
d.
CClF3
19. Indique cuál de las siguientes especies es plana.
a.
PH3
b.
NH3
c.
ClF3
d.
CClF3
20. ¿Cuál de las siguientes especies isoelectrónicas tiene menor radio?
[4/9]
a.
b.
c.
d.
O2–
F−
Mg2+
Al3+
21. Una de las siguientes afirmaciones sobre los elementos alcalinos (grupo 1) no
es correcta:
a.
Sus óxidos se disuelven en agua para formar hidróxidos.
b.
Tienen las energías de ionización más altas de la tabla periódica.
c.
El radio atómico aumenta al aumentar el número atómico.
d.
Son elementos muy electropositivos.
22. Los cuatro procesos mostrados debajo implican una transmutación (conversión de un elemento en otro debido a
un proceso radiactivo).¿Cuál de ellos implica la absorción de una partícula alfa ( 24 He ) y la posterior emisión
de un protón ( 11 H )?
a.
b.
c.
d.
27
13 Al
32
16 S
14
7N
27
13 Al
30
15 P
28
P
Æ 15
17
Æ 8O
24
Æ 12
Mg
Æ
23. En un microondas las sustancias que presentan moléculas polares se calientan con facilidad. ¿Cuál de estas
moléculas en estado líquido se calentaría mejor?
a.
BF3
b.
NH3
c.
CH4
d.
F2
24. Debajo se muestra la reacción de dos óxidos con el agua. En la primera se obtiene una solución con pH ácido
mientras que en la segunda se obtiene una solución con pH básico.
P4O10 + 6 H2O Æ 4 H3PO4
Na2O + H2O Æ NaOH
Elija la explicación más adecuada:
a. Es debido a que el fósforo es un elemento menos electronegativo que el sodio.
b. Es debido a que el fósforo es un metal (sus óxidos son ácidos) y el sodio es un no metal (sus óxidos son
básicos).
c. Es debido a que el fósforo es un no metal (sus óxidos son ácidos) y el sodio es un metal (sus óxidos son
básicos).
d. Es debido a que el óxido de fósforo es iónico y el de sodio es covalente.
El siguiente enunciado corresponde a las preguntas 25 y 26:Una muestra de 0,4755 g que contiene (NH4)2C2O4 y
co mpuestos inertes se disolvió en agua y se alcalinizó con hidróxido de potasio (KOH). El amoníaco (NH3)
liberado se destiló sobre 50,0 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,1007 N. El exceso de ácido se valoró por retroceso
(es decir, se determina el exceso) con 11,3 mL de hidróxido de sodio (NaOH) 0,1214 N.
25. La concentración del ácido mineral expresada en molaridad es:
a.
0,1007
b.
0,1214
c.
0,2428
d.
0,0607
26. El porcentaje en peso de N en la muestra es:
a.
89,15
b.
14,82
c.
11,52
d.
10,85
[5/9]
27. De los siguientes compuestos, aquel que reacciona solamente por medio de un mecanismo SN1 en una
sustitución con OH- es:
a.
CH3CH2CH2CH2CH2Cl
b.
(CH3)2CHCH2Cl
c.
(CH3)3CCl
d.
CH3CH2CHClCH2CH3
28. De los siguientes tipos de compuestos, ¿cuál es el más resistente a una oxidación con dicromato de potasio en
medio ácido?
a.
Alcohol
b.
Ácido carboxílico
c.
Aldehído
d.
Alqueno
29. El producto de la reacción de 2-buteno con cloro es:
a.
1,2-diclorobutano
b.
2,2-diclorobutano
c.
2,3-diclorobutano
d.
2-clorobutano
30. La p-metilanilina no es muy soluble en agua. Para incrementar la solubilidad de este compuesto en agua, se
podría utilizar:
a.
éter etílico
b.
NaOH 1 M
c.
diclorometano
d.
HCl 1 M
31. Si un polímero tiene la fórmula (-CH2CCl2CH2CCl2-)n, el monómero del cual fue obtenido es:
a.
HC≡CCl
b.
Cl2C=CH2
c.
ClHC=CClH
d.
H2C=CClH
32. El producto de oxidación de un alcohol primario es:
a.
una cetona
b.
un alqueno
c.
un éter
d.
un aldehído
33. ¿Cuántos isómeros tienen la fórmula C3H8O?
a.
5
b.
4
c.
3
d.
2
34. Ordene según su acidez a los siguientes alcoholes (de menor a mayor):
OH
O 2N
OH
NO2
OH
NO2
A
a.
b.
c.
d.
B
A<B<C
A<C<B
B<C<A
B<A<C
35. Asigne la configuración al estereocentro de la siguiente molécula:
[6/9]
C
H
H
CH2OH
OH
O
a.
b.
c.
d.
R
S
d
l
36. ¿Cuál de las siguientes estructuras no es una buena estructura de Lewis?
a)
H
b)
H
H
H
H
H
c)
O
H
C
H
H
d)
H
H
C
H
O
C
O
H
H
H
C
H
37. ¿Cuál de las siguientes estructuras corresponde a la 2-hidroxiacetofenona?
O
O
O
OH
O
H
CH3
H3C
H
OH
OH
OH
A
a.
b.
c.
d.
B
C
D
A
B
C
D
38. Señale los grupos funcionales presentes en el siguiente compuesto:
CO2H
CHO
CH3
O
O
a.
b.
c.
d.
alqueno, aldehído, éter, ácido carboxílico
éter, aldehído, cetona, ácido carboxílico
alqueno, éster, ácido carboxílico, aldehído
aromático, éster, ácido carboxílico, cetona
39. Elija los mejores reactivos para llevar a cabo la siguiente reacción (D = deuterio):
Br
?
[7/9]
D
a.
b.
c.
d.
D2, Pt
1) Mg / éter; 2) D2O
1) D3O+; 2) NaOD / calor
D2SO4 / calor
40. Señale el producto más probable para la siguiente reacción:
CH3
O
H 3C
C
Cl
?
AlCl3
a)
b)
CH3
c)
CH3
CH3
d)
O
H2 C
CH3
O
Cl
O
[8/9]
CH3
CH3
Datos
R = 0,082 L atm mol-1 K-1 = 8,314 J mol-1 K-1
1 atm = 760 torr = 760 mmHg
F = 96 500 coulomb / mol = 96 500 J V-1 mol-1
ΔGo = - n F Eo
ΔG = - n F E = ΔGo + R T ln Q
E = Eo – (0,059/n) log Q
ln [A] = ln [A]o – k t
1/[A] = 1/[A]o + k t
[A] = [A]o – k t
TABLA PERIODICA de los ELEMENTOS
1A
H
2A
3A
4A
5A
6A
7A
1.008
8A
He
4.003
3
Li
4
Be
6.941
9.012
11
Na
12
Mg
22.99
24.31
19
K
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
10.81
12.01
14.01
16.00
19.00
20.18
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
26.98
28.09
30.97
32.07
35.45
39.95
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
65.39
69.72
72.61
74.92
78.96
79.90
83.80
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
107.9
112.4
114.8
118.7
121.8
127.6
126.9
131.3
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
195.1
197.0
200.6
204.4
207.2
209.0
(209)
(210)
(222)
110
Ds
111
Rg
112
113
114
115
116
117
118
(Uut)
(Uuq)
(Uup)
(Uuh)
(Uus)
(Uuo)
(281)
(272)
Uub
(277)
3B
4B
5B
6B
7B
8B
8B
8B
1B
2B
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
39.10
40.08
44.96
47.88
50.94
52.00
54.94
55.85
58.93
58.69
63.55
37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
85.47
87.62
88.91
91.22
92.91
95.94
(98)
101.1
102.9
106.4
55
Cs
56
Ba
57
La
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
132.9
137.3
138.9
178.5
180.9
183.8
186.2
190.2
192.2
87
Fr
88
Ra
89
Ac
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
(223)
(226)
(227)
(261)
(262)
(266)
(264)
(277)
(268)
[9/9]
XVII Olimpiada Peruana de Química
NIVEL INTERMEDIO - 2ª Fase
2012
Nombre del Alumno: ________________________________Código: ____________________
Escriba su nombre y código de alumno solamente en la parte de identificación desglosable de la hoja de
respuestas y en la parte superior de esta carátula.
LA PRUEBA CONSTA DE 40 PREGUNTAS.
DURACIÓN DE LA PRUEBA: 3 horas.
CÓMO RENDIR LA PRUEBA:
ƒ
Una vez iniciada la prueba, no podrá retirarse del aula. Podrá retirarse solo al término de las tres
horas que dura el examen.
ƒ
Junto con el cuadernillo de preguntas usted ha recibido una hoja de respuestas. La hoja de respuestas
tiene cuatro espacios para cada pregunta marcados con las letras A, B, C y D. Los cuatro espacios
con sus letras corresponden a las cuatro opciones de respuestas.
ƒ
Una vez elegida su respuesta rellene con lápiz negro el espacio de la letra correspondiente, sin
sobrepasarlo. La marca debe ser lo suficientemente oscura. Use lápiz blando.
ƒ
Evite marcar la hoja de respuestas en otros lugares o manchar con lápiz fuera de los lugares
indicados. Cuando cometa un error al marcar, debe borrar perfectamente la marca mal hecha. Para
no manchar la hoja, limpie primero el borrador.
ƒ
No pierda tiempo. Si algunas preguntas le parecen muy difíciles, no se angustie. Pase a la siguiente
y conteste las que encuentre fáciles.
ƒ
No adivine. Si no puede resolver alguna pregunta, pásela por alto, pues las respuestas incorrectas
tienen un valor negativo (-1). Las respuestas correctas tienen un valor de cuatro (4) puntos y las
respuestas en blanco no le restan puntos.
ƒ
No marque por ningún motivo dos o más opciones, pues ello será considerado como respuesta
equivocada.
ƒ
Está permitido el uso de calculadora.
ƒ
Solo puede utilizar la tabla periódica que se le entregará junto con la prueba.
ƒ
No está permitido el uso de hojas adicionales para hacer cálculos.
ƒ
Al terminar la prueba, debe entregar
a) el cuadernillo de preguntas1 y
b) la hoja de respuestas.
Página 1 de 8
1
Ninguna parte de este material de evaluación, incluido el diseño de la cubierta, puede ser reproducida, almacenada o transmitida de ninguna
forma, ni por ningún medio, sea este electrónico, químico, mecánico, electro-óptico, grabación o fotocopia o cualquier otro, sin la previa
autorización por parte del COMITÉ PERMANENTE DE ORGANIZACIÓN.
[1/8]
XVII OLIMPIADA PERUANA DE QUIMICA
NIVEL INTERMEDIO - 2ª Fase
2012
1. Se registró la concentración del bromo molecular durante la disociación del mismo (Br2 → 2 Br ) en función
del tiempo de reacción:
t(s)
[Br2]
(mol/L)
120
2,58x10-2
220
1,51x10-2
320
1,04x10-2
420
0,80x10-2
520
0,67x10-2
620
0,56x10-2
En cuanto a la vida media de Br2 en esta reacción, se puede afirmar que:
a. no depende de la concentración inicial de Br2.
b. aumenta con la concentración inicial de Br2.
c. disminuye con la concentración inicial de Br2.
d. aumenta con la constante de velocidad de la reacción.
2. Se tiene 7,80 g de una sal anhidra de cloruro de hierro. Al disolver totalmente esta sal en 1 kg de agua a 25 oC,
el punto de ebullición de la mezcla aumentó en 0,10 oC. El valor de la Kebullición del agua es 0,52 oC kg mol-1.
Entonces, la solución preparada consiste en:
a. FeCl2 0,048 molal.
b. FeCl2 0,064 molal.
c. FeCl3 0,048 molal.
d. FeCl3 0,064 molal
3. Con los siguientes datos de potencial estándar de reducción a 25 oC:
i) HAsO2 (ac) + 3 H+ (ac) + 3 e → As (s) + 2 H2O (l)
Eo = 0,248 V
+
Eo = 0,560 V ,
ii) H3AsO4 (ac) + 2 H (ac) + 2 e → HAsO2 (ac) + 2 H2O (l)
determine el potencial estándar para la reducción:
H3AsO4 (ac) + 5 H+ (ac) + 5e → As (s) + 4 H2O(l)
Eo = ?
a. 0,373 V
b. 0,808 V
c. - 0,312 V
d. 0,312 V
4. Con los siguientes datos de potencial estándar de reducción a 25 oC:
Ag2C2O4 (s) + 2 e → 2 Ag (s) + C2O42- (ac)
Eo = 0,4647 V
+
Eo = 0,7996 V ,
Ag (ac) + e → Ag (s)
estime el producto de solubilidad del oxalato de plata (I), Ag2C2O4 .
a. 4,67 x 10-8
b. 4,67 x 10-12
c. 6,74 x 10-5
d. 6,47 x 10-15
5. El punto de ebullición es la temperatura a la que la presión de vapor de un líquido puro logra igualar a la
presión atmosférica. Esta es una condición de equilibrio termodinámico para una sustancia que cambia de
fase. Con los siguientes datos, estime el punto de ebullición a presión estándar para la acetona:
Entalpías estándar de formación a 25 oC
(ΔHfo) en kJ/mol
Para acetona líquida
-249,4
La entropía estándar de vaporización a 25 oC es 95 J K-1 mol-1 .
a.
b.
c.
d.
56,5 oC
329,5 oC
68,9 oC
25 oC
[2/8]
Para acetona gaseosa
-218,1
6. Dada la configuración electrónica de una especie atómica, se define su momento angular total de los orbitales
(ML) como la suma de todos los valores del número cuántico magnético (ml) de los electrones presentes, según
los orbitales atómicos que estén ocupando. De igual modo, se define el spin electrónico total (S) como la
suma de los números cuánticos de spin (ms) entre todos los electrones que entran en esta configuración. Este
spin electrónico total determina la multiplicidad del spin para el átomo, y su valor está dado por (2 S + 1).
¿Cuáles de los siguientes átomos en estado basal difieren tanto en su momento angular total (ML) como en su
multiplicidad de spin (2 S + 1)?
a. 2He y 12Mg
b. 13Al y 12Mg
c. 10Ne y 12Mg
d. 7N y 15P
7. Tanto los orbitales atómicos puros (s, p, d, f) como sus combinaciones en forma de orbitales híbridos (sp, sp2,
sp3, sp3d2, etc.) pueden ser representados mediante funciones o expresiones matemáticas.
¿Cuáles de las siguientes opciones representa mejor a una hibridación sp2 ?
a.
(sp2)1
(sp2)2
(sp2)3
(sp2)4
(sp2)5
c.
(sp2)1
(sp2)2
(sp2)3
=
=
=
=
=
0,577 (2s) + 0,816 (2pz)
0,577 (2s) - 0,408 (2pz) + 0,707 (2px)
0,577 (2s) - 0,408 (2pz) - 0,707 (2px)
0,577 (2s) - 0,408 (2pz) - 0,707 (2px)
0,577 (2s) - 0,408 (2pz) - 0,707 (2px)
b.
(sp2)1 = 0,577 (5s) + 0,816 (3pz)
(sp2)2 = 0,577 (1s) - 0,408 (4pz) + 0,707 (4px)
(sp2)3 = 0,577 (1s) - 0,408 (4pz) - 0,707 (4px)
d.
(sp2)1 = 0,577 (2s) + 0,816 (2pz)
(sp2)2 = 0,577 (2s) - 0,408 (2pz) + 0,707 (2px)
(sp2)3 = 0,577 (2s) - 0,408 (2pz) - 0,707 (2px)
= 0,58 (2px) - 0,42 (2py) + 0,71 (2pz)
= 0,58 (2px) + 0,42 (2py) - 0,71 (2pz)
= - 0,58 (2px) + 0,42 (2py) + 0,71 (2pz)
8. Analice el siguiente mecanismo de reacción:
Etapa 1: 2 NO → N2O2
Etapa 2: N2O2 → NO + NO
Etapa 3: N2O2 → N2 + 2 O
¿Cuál de las siguientes opciones es verdadera?
a. La especie N2O2 es un producto de la reacción global.
b. Si la tercera es la etapa más rápida del mecanismo, entonces su energía de activación debe ser la mayor de
todas.
c. Si la primera etapa es mucho más lenta que las demás, entonces, necesariamente la ley de velocidad
global será de primer orden.
d. Ninguna de las opciones anteriores es verdadera.
9.
Una aleación contiene aluminio, magnesio y silicio. Una muestra de 0,6750 g se disuelve en ácido y se separa
el silicio en forma de SiO2, cuya masa una vez calcinada es de 0,0285 g. A la solución ácida resultante se le
añade amoniaco y se precipita el aluminio como Al2O3 que, luego de un adecuado tratamiento, da una masa de
0,5383 g. De la solución amoniacal final, se precipita el magnesio con fosfato, se calcina el precipitado y se
pesa como pirofosfato (Mg2P2O7). Se obtiene una masa de 1,6946 g. Calcule el porcentaje en masa de
magnesio en la aleación.
a. 54,84 %
b. 42,21 %
c. 1,97 %
d. 27,42 %
10. Una muestra sólida cuya masa es de 1,633 g contiene NaCl y MgCl2. La muestra se disuelve en agua y se lleva
a un volumen de 250 mL. Una alícuota de 25,0 mL se valora con una solución de Ag+ 0,1250 M y se
consumen 24,5 mL. La masa de de MgCl2 en la muestra es:
a. 6,83 g
b. 0,342 g
c. 683 mg
d. 3,415 g
11. La concentración de ion cloruro (Cl-(ac) ) en una muestra de agua potable es 2,1x10-3 M. El máximo aceptable
es 25 ppm. Considere que la densidad del agua es 1g /mL. La muestra de agua potable:
a. no está apta para su consumo porque contiene 122,85 ppm.
b. está apta para su consumo porque contiene 21 ppm.
c. no está apta para su consumo porque contiene 74,55 ppm.
d. está apta para su consumo porque contiene 7,455 ppm.
[3/8]
12. Para determinar la concentración de sacarosa, C12H22O11, en una solución, se puede utilizar la reacción
representada por la ecuación siguiente:
48 KNO3 (ac) + 5 C12H22O11 (ac) → 24 K2CO3 (ac) + 24 N2 (g) + 55 H2O (l)+ 36 CO2 (g)
Para una muestra de 10 mL de una solución que contiene C12H22O11, se necesitan 15 mL de una solución de
KNO3 (ac) 2 M para que reaccione toda la sacarosa. La molaridad de la solución de sacarosa es:
a. 0,00625 M
b. 0,3125 M
c. 0,03125 M
d. 0,0625 M
13. Dos de las sustancias más conocidas que contienen Cl (cloro) son cloro molecular, Cl2 (g) , y cloruro de sodio,
NaCl (s). El cloro molecular es empleado muchas veces para producir desinfectantes y el cloruro de sodio está
presente en la sal de mesa. Bajo ciertas condiciones, se puede disociar o romper los enlaces presentes tanto en
el Cl2 (g) como en el NaCl (s) y obtener sus componentes gaseosos. En el caso del Cl2 (g) , se disocia en átomos
de Cl (g) ; en cambio, el NaCl (s) se disocia en los iones gaseosos Na+(g) y Cl-(g) . Se desea comparar cuál de
estas sustancias requiere mayor cantidad de calor de disociación por unidad de masa. Para ello, se cuenta con
la siguiente información:
ΔHohidratación (Cl-(g) ) = - 363 kJ/mol
ΔHohidratación (Na+(g) ) = - 406 kJ/mol
o
EE(Cl-Cl) = 242,67 kJ/mol
ΔH disolución (NaCl (s) ) = 17 kJ/mol
Con estos datos, se puede calcular que la energía reticular del NaCl (s) es:
a. 393 kJ/mol
b. 769 kJ/mol
c. 786 kJ/mol
d. 509,3 kJ/mol
14. Con respecto a las siguientes reacciones para obtener hidrógeno molecular:
Reacción A: CH4 (g) + H2O (g) Æ CO (g) + 3 H2 (g)
∆Ho = 206 kJ; ∆S° = 215,3 J/K
Reacción B: CO (g) + H2O (g) Æ CO2 (g) + H2 (g)
∆Ho = - 41,2 kJ; ∆S° = -42 J/K
Considerando que los valores de ∆Ho y ∆S° no cambian apreciablemente con la temperatura, se tiene que:
a. ambas reacciones son espontáneas a 600°C.
b. solo la reacción A es espontánea a 600°C.
c. solo la reacción B es espontánea a 600°C.
d. ninguna de las reacciones es espontánea a 600°C.
15. En un calorímetro a presión constante, de capacidad calorífica 35 J/°C, se mezcla 50 mL de una solución de
AgNO3 (ac) 0,1M con 50 mL de una solución de HCl(ac) 0,1M. La temperatura inicial del sistema fue 22,60 °C y
la temperatura final fue de 23,30°C. El calor liberado se debe a la reacción:
Ag+(ac) + Cl-(ac) → AgCl (s)
Si la densidad de la solución final es de 1 g/mL y que su calor específico es 4,184 J /g °C; la entalpía de
reacción por cada mol de AgCl (s) formado es:
a. - 63,48 kJ
b. – 634,8 kJ
c. – 126,9 kJ
d. – 12,69 kJ
16. Un gerente de una empresa química guarda información confidencial en una caja fuerte cuya combinación se
deduce de los valores de pH de dos soluciones acuosas. La primera es una solución de la sal NaX 0,05 M (pH
= 10,02), que proviene del ácido débil HX. La combinación de la caja fuerte, entonces, tiene la forma “ 10,02 a,bc ”.
Para saber cuáles son los valores de a, b y c hay que determinar el pH de la segunda solución, que es del ácido
HX 0,1 M.
La clave de la combinación de la caja fuerte es:
a. 10,02 – 3,98
b. 10,02 – 4,17
c. 10,02 – 4,55
d. 10,02 – 6,75
Considere el siguiente enunciado para responder las preguntas 17 a 23.
La etiqueta de un frasco de solución de blanqueador doméstico a base de cloro tiene la siguiente información:
“contenido de cloro activo (expresado como Cl -) = 2,0 a 2,5% en peso”. Para determinar el contenido de cloro,
se hace reaccionar una cantidad de blanqueador con KI (ac) en exceso, y ocurre la formación de I2, según la reacción
OCl- + 2 I- + H2O Æ I2 + Cl- + 2 OHLa cantidad de yodo formada es determinada por titulación con solución de tiosulfato de sodio. En una
determinación, 10 mL de blanqueador fueron diluidos a 100 mL con agua destilada. Una muestra de 25 mL de esa
[4/8]
solución diluida reaccionó con KI (ac) en exceso y la titulación indicó la formación de 1,5 x 10-3 mol de I2. La
densidad del agua es 1,0 g/mL.
17. Calcule la cantidad de moles de cloro activo en la muestra titulada.
a. 1,0 x 10-3
b. 1,5 x 10-2
c. 1,5 x 10-3
d. 1,5 x 10-1
18. Calcule la cantidad de moles de cloro activo en 100 mL de la solución diluida.
a. 1,5 x 10-3
b. 2,0 x 10-3
c. 3,0 x 10-3
d. 6,0 x 10-3
19. Calcule la masa de cloro activo en los 100 mL de la solución diluida.
a. 0,05 g
b. 0,21 g
c. 0,11 g
d. 0,07 g
20. Calcule la masa de los 10 mL de blanqueador.
a. 0,1 g
b. 1 g
c. 10 g
d. 100 g
21. Calcule el contenido exacto de cloro activo en la solución de blanqueador
a. 2,0 % en peso
b. 2,5 % en peso
c. 2,25 % en peso
d. 2,1 % en peso
22. ¿Es correcta la información de la etiqueta del frasco?
a. Sí.
b. No.
c. Faltan datos.
d. No es posible determinar la validez por el método descrito.
23. ¿Qué materiales de laboratorio son utilizados en este experimento?
a. Probeta, cápsula de porcelana y mechero.
b. Bureta, pipeta y fiolas.
c. Erlenmeyers, Kitasato y embudo.
d. Potenciómetro (pH-metro), tubos de ensayo y morteros.
24. Las reacciones que se muestran a continuación son clave en un proceso industrial muy importante a nivel
mundial:
¿Cómo se conoce a este proceso?
a. Proceso de Ostwald.
b. Proceso de Solvay.
c. Proceso de Hall-Héroult.
d. Proceso de Bosh-Haber.
[5/8]
25. La bauxita es un mineral compuesto mayormente por óxido de aluminio (Al2O3) con pequeñas cantidades de
óxido de hierro (Fe2O3) y óxido de silicio (SiO2). Este mineral es la fuente principal de aluminio en el mundo.
Para obtener aluminio, primero hay que separar el Al2O3 de la mezcla. Para eso, se pone la mezcla en una
solución acuosa de NaOH concentrada y caliente. ¿Qué ocurre entonces?
a. El Fe2O3 y el SiO2 se disuelven y el Al2O3 no. Se separan por decantación.
b. El Al2O3 y el Fe2O3 son óxidos anfóteros y ambos se disuelven. El SiO2 no. Se separan por decantación.
c. El Al2O3 se disuelve. El resto no se disuelve. Se separan por decantación.
d. Ninguna de las anteriores.
26. Dados los siguientes compuestos: CH4, NaH, NH3 y LiH, indique la respuesta correcta.
a. El LiH y el NaH liberan hidrógeno cuando se mezclan con agua.
b. Solo el NH3 libera hidrógeno cuando se mezcla con agua.
c. Solo el LiH libera hidrógeno cuando se mezcla con agua.
d. El único que no libera hidrógeno cuando se mezcla con agua es el CH4, el resto sí lo hace.
27. El aluminio es un metal con una estructura cristalina cúbica centrada en las caras. Indique el número de
átomos en la celda unitaria y la densidad del aluminio si sabe que la arista del cubo es 405 pm.
a. 2 y 1,35 g/cm3
b. 4 y 2,70 g/cm3
c. 8 y 5,40 g/cm3
d. 4 y 1,35 g/cm3
28. Dados los siguientes compuestos: MgO, SrO, CO y CaO, ordénelos según su punto de fusión.
a. MgO > SrO > CO > CaO
b. MgO > SrO > CaO > CO
c. MgO > CaO > SrO > CO
d. MgO > CO > SrO > CaO
29. Dados los siguientes iones complejos:
Indique cuáles de ellos son complejos coloreados.
a. Todos ellos.
b. Solo los complejos a, b y c.
c. Solo los complejos b, c y d.
d. Solo los complejos a, b y d.
30. Dadas las siguientes sustancias moleculares: PCl3, BF3, XeF4 y XeO3, señale la respuesta que indique
correctamente cuál o cuáles de ellas son planas.
a. BF3 y XeO3
b. BF3 y XeF4
c. Solo BF3
d. PCl3 y XeF4
31. ¿Cuál de los siguientes compuestos no es aromático?
a)
a.
O
b.b)
N
c.c)
O
d. d)
O
O
N
N
H
H
[6/8]
32. ¿Cuál de las formas resonantes del dianión acetato es la más estable?
a.
a)
b.
b)
O
C
H
+ C
O
C
H
O+
C
c.
c)
O
H
d.d)
O
C
H
C
H
O
C
H
33. El compuesto mostrado:
a. es un enantiómero R,R.
b. es un enantiómero S,S.
c. es un compuesto meso.
d. no rota la luz polarizada.
C
H
O
H
H
H 3C
CH3 H
C2H5
O
CH3
34. ¿Cuál de las siguientes reacciones corresponde a una reacción de sustitución?
a.
a)
Br
Br2
CH2
Br
OH
Δ
b)
b.
- H 2O
c.
c)
CH3MgBr
O
BrMgO
Cl2
d)
d.
FeCl3
NO2
Cl
NO2
35. ¿Qué producto(s) esperaría de la siguiente reacción?
H3 C
Br
CH3CH2
+
CH3OH
_
HS
CH3
CH3
CH3
HS
CH2CH3
CH3
CH3
H3 C
I
a.
b.
c.
d.
?
25ºC
II
H3 C
CH2
III
CH3
Solo I.
Solo II.
I y III.
Todos.
36. ¿Qué reactivo utilizaría para la efectuar la siguiente reacción?
?
Br
a.
b.
c.
d.
HBr
HBr, ROOH
Br2
KBr
37. ¿Qué compuesto tendrá un menor pKa?
[7/8]
O
a.a)
NH2
b. b)
O
c.c)
OH
d. d)
OH
H
38. Entre las siguientes especies, identifique aquella que sea polar:
a. CO2
b. SO2
c. SO3
d. O2
39. En el 3-clorotolueno, la posición del átomo de cloro con respecto al grupo metilo es:
a. orto
b. trans
c. meta
d. para
40. De los siguientes nombres de compuestos orgánicos
i. 2.metil-4-hexeno
ii. 5,5-dimetil-3-hexino
iii. 2-metil-1-hexeno
iv. 1,5-dietilbenceno
son correctos según la IUPAC:
a. i y ii.
b. i y iii.
c. Solo iii.
d. ii y iii.
Datos, constantes y fórmulas:
R = 0,082 L atm mol-1 K-1 = 8,314 J mol-1 K-1
ΔGo = - n F Eo
ΔG = ΔH - T ΔS
[A] = [A]o – k t
.
ln [A] = ln [A]o – k t .
ΔG = - n F E = ΔGo + R T Ln Q
1/[A] = 1/[A]o – k t
ΔT = Kebullición x molalidad.
1 pm = 10 -12 m
K = °C + 273
1A
H
F = 96 487 C/mol
2A
3A
4A
5A
6A
7A
1.008
8A
He
4.003
3
Li
4
Be
6.941
9.012
11
Na
12
Mg
22.99
24.31
19
K
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
10.81
12.01
14.01
16.00
19.00
20.18
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
26.98
28.09
30.97
32.07
35.45
39.95
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
65.39
69.72
72.61
74.92
78.96
79.90
83.80
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
107.9
112.4
114.8
118.7
121.8
127.6
126.9
131.3
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
195.1
197.0
200.6
204.4
207.2
209.0
(209)
(210)
(222)
110
Ds
111
Rg
112
113
114
115
116
117
118
(Uut)
(Uuq)
(Uup)
(Uuh)
(Uus)
(Uuo)
(281)
(272)
Uub
(277)
3B
4B
5B
6B
7B
8B
8B
8B
1B
2B
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
39.10
40.08
44.96
47.88
50.94
52.00
54.94
55.85
58.93
58.69
63.55
37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
85.47
87.62
88.91
91.22
92.91
95.94
(98)
101.1
102.9
106.4
55
Cs
56
Ba
57
La
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
132.9
137.3
138.9
178.5
180.9
183.8
186.2
190.2
192.2
87
Fr
88
Ra
89
Ac
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
(223)
(226)
(227)
(261)
(262)
(266)
(264)
(277)
(268)
[8/8]