SOLUCIONARIO QUIMICA[1]

UNI 2018-2
10.08.18
solucionario
TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
FÍSICA Y QUÍMICA
FÍSICA
Pregunta 2
Pregunta 1
Calcule la cantidad de calor, en J, que se necesita
para elevar la temperatura de 200 g de vapor
de agua, de 110° C a 112° C, si el proceso se
realiza en un recipiente sellado. Se sabe que para
el vapor de agua:
Cp=2009 J
kg.K
A) 309
D) 1423
y Cv=1545 J
kg.K
B) 618
E) 1607
C) 802
En un tubo de rayos X los electrones son acelerados mediante una diferencia de potencia de
60 kV. Calcule la longitud de onda mínima (en
°), del espectro continuo de rayos X que emite
A
este tubo.
h = 6,626×10−34J⋅s
c = 3×108m/s
e = 1,6×10−19C
° = 10−10m
1A
A) 0,1
D) 0,4
B) 0,2
E) 0,5
C) 0,3
RAYOS X
FENÓMENOS TÉRMICOS
Datos:
m= 200 g= 0,2 kg
T0= 100 °C → TF= 112 °C
J
kg·K
Vapor
de
agua
CV= 1545
Como el sistema se mantiene a volumen constante trabajaremos su calor específico a volumen
constante (CV).
Q= CV·m·∆T ... (a)
Recuerda:
∆T(K)= ∆T(°C)= (112–110)K
∆T(K)= 2K
Reemplazando en (a)
(
Q= 1545
Q= 618 J
Electrón
)
J (0,2 kg)(2 K)
kg·K
DV=60 kV
h= 6,626×10–34 J·s
C= 3×108 m/s
1 Å= 10–10 m
e= 1,6×10–19 C
La longitud de onda mínima (λmín) del espectro
de Rayos X que se generan es
–34
8
λmín= h·C = (6,626×10 J·s)(3×10 m/s)
3
–19
∆V.e
(60×10 V)(1,6×10 C)
λmín= 2,07×10–11 m
λmín= 0,207×10–10 m
618 J
λmín= 0,2 Å
0,2 Å
2
Fotón
de RX
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solucionario
TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 3
Pregunta 4
Un joven de 1,8 m se aproxima a un espejo convexo, caminando a lo largo del eje del espejo.
Cuando se encuentra a 1,5 m del espejo, su imagen virtual tiene una altura de 90 cm. Calcule el
radio (en m) del espejo.
Calcule aproximadamente, el campo magnético
(en unidades de 10−3 T) en el centro de un solenoide por el cual circula una corriente de 0,05 A,
si se sabe que por cada centímetro de solenoide
hay 300 vueltas.
A) 1,0
D) 2,5
µo=4π⋅10−7 T⋅m
A
B) 1,5
E) 3,0
C) 2,0
A) 1,24
D) 1,88
B) 1,46
E) 1,96
C) 1,64
ESPEJOS ESFÉRICOS
ELECTROMAGNETISMO
ho=1,8 m
Joven
N espiras o vueltas
Imagen
o=1,5 m
i
hI=90 cm
= 0,9 m
F
f
C
R=2f...(a)
A: Aumento
|A|= hi = 0,9 m = 1
ho 1,8 m 2
Pero
A= – i Dado que es una imagen derecha el auo
mento es positivo.
A= – i = 1 → i= – 1 o= –0,75 m
2
o 2
De la ecuación de René Descartes
1= 1+1
i o
f
f= i·o = (–0,75)(1,5)
–0,75+1,5
i+o
f= –1,5 m Espejo convexo
Reemplazando en (a)
R= f= 2×1,5 m
R= 3 m
3m
B
L
I=0,05 A
Datos:
µ0= 4p×10–7 T·m
A
El solenoide contiene
300 Vueltas = 300 Vueltas = 3×104 Vueltas
10–2 m
m
cm
En el centro del solenoide la magnitud de la inducción magnética es
N·µ0·I
B=
... (a)
L
N
De los datos: = 3×104 Vueltas
L
m
Reemplazando en (a)
B= 3×104× Vueltas ×4p×10–7 T·m ×0,005 A
m
A
B= 1,88×10–3 T
1,88×10–3 T
3
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 5
( )
Ce vap
Si el cociente entre el calor específico a volumen
constante del vapor de agua y el del helio es 0,47;
calcule aproximadamente el cociente entre el calor específico a presión constante del vapor de
agua y del helio.
La relación entre las capacidades caloríficas Cp/
Cv, para el vapor de aguas es 1,38 y para el helio
es 1,66.
A) 0,12
B) 0,23
C) 0,39
D) 0,61
E) 0,95
TERMODINÁMICA
Ce He
( )
= 0,39
P=cte
Ce vap
Ce He
= 0,39
P=cte
Pregunta 6
En el dibujo se muestran los vectores A y B
donde |A|= 10u y |B |= 5u. Si C = A+B y
D = A−B , calcule el producto escalar (en u2)
de los vectores C y D .
Sabemos que las propiedades específicas se expresan por unidad de masa mientras que las capacidades son para toda la sustancia.
Y
A
Entonces:
Ce = C
m
Ce= Calor específico (J/kg·K)
( )
=
Cp vap/mvap ... (I)
Cp He/mHe
= 0,47 →
Cv vap/mvap = 0,47
Cv He/mHe
... (II)
M= Ce vap
Ce He
Tenemos:
Ce vap
( )
Ce He
P=cte
V=cte
También
Cp
= 1,38 → Cp= 1,48 Cv(vap)
Cv vap
( )
( )
Cp
Cv
= 1,66 → Cp= 1,66 Cv (He)
De (II)
M= 1,38 .0,47= 0,39
1,66
( )
X
B) 30
E) 100
C) 50
VECTORES
Y
A
... (III)
... (IV)
63°
1,66 CV(He)/mHe
4
A) 25
D) 75
He
(III) y (IV) en (I)
M= 1,38 CV(vap)/mvap
10°
O
C= Capacidad calorífica (J/K)
Luego:
B
63°
B
10°
X
Datos
|A|=10 u, |B|= 5 u
C= A + B
D= A - B
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Piden
H=0+
Producto escalar de |C| y |D|.
1
(9,81 m/s2)(3,25 s)2
2
H = 51,8 m
Entonces
2
C ⋅ D = (A + B )(A - B ) =|A| - |B|
2
2
C ⋅ D = (10 u) - (5 u)
2
C ⋅ D = 75 u2
Pregunta 8
75 u2
Pregunta 7
Una piedra se suelta desde lo alto de una edificio. La piedra golpea el suelo después de 3,25
s. Calcule aproximadamente, la altura (en m) del
edificio. (g=9,81 m/s2)
A) 51,8
D) 71,7
B) 62,5
E) 81,6
51,8 m
C) 68,4
Un proyectil se dispara desde el suelo con una
rapidez de 80 m/s, formando un ángulo de 60°
con la horizontal. Determine aproximadamente,
después de que tiempo (en s) por primera vez la
velocidad forma un ángulo en 45° con la horizontal. (g = 9,81 m/s2)
A) 0,98
D) 3,20
B) 1,98
E) 3,98
MOVIMIENTO PARABÓLICO DE CAÍDA
LIBRE (MPCL)
vmin=vx
vy
B
CAÍDA LIBRE
Dt
A partir del enunciado
v0 = 0
Se suelta
desde el
reposo
vy
C
A
t = 3,25 s
H
g = 9,81 m/s2
C) 2,98
C
45°
v
B x
v=80 m/s
60°
vx
45°
g=9,81 m/s2
Mientras el proyectil está subiendo en la posición
B será la primera vez que la velocidad formará
45° con la horizontal, la segunda vez será cuando
el proyectil esta bajando en la posición C.
∴ Solicitan tAB
h = v0 t +
1 2
gt
2
30°
• En la posición A.
80 m/s = 2k
k 3 = vy
A
60°
5
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
vx = 40 m/s
Fg
a1
vy = 40 3 m/s
A
•
mB=2 kg
T
Recuerda que en un MPCL la componente horizontal vx es constante.
En la posicion B
FN
T
vx = vy = 40 m/s
Fg
En la subida de A hacia B
vf = v0 – gt (En la componente vertical)
1
a1 = a2 = asistema
A
40 m/s = 40 3 m/s – (9,81 m/s2)tAB
∴
FN
Donde el módulo de las aceleraciones son iguales
vy = vy – g ⋅ tAB
B
12 N
mA=4 kg
B
•
a2
FN
tAB = 2,98 s
A partir de la segunda ley de Newton aplicado al
sistema en la dirección de las aceleraciones
ΣF favor a ace- - ΣF favor a ace- = msistema ⋅ asistema
leración
2,98 s
12 N – T + T = (4 kg + 2 kg) asistema
Pregunta 9
En el dibujo, el sistema se mueve sin fricción.
Si el bloque A se jala con una fuerza horizontal
de 12N, calcule el módulo de la aceleración (en
m/s2) con que se mueve el bloque A respecto del
suelo. Las masas de los bloques A y B son 4 kg y
2 kg respectivamente. No considere las masas de
la cuerda y la polea. (g = 9,81 m/s2)
B
12 N
A
A) 1
D) 4
B) 2
E) 5
C) 3
DINÁMICA
Realizando el diagrama de cuerpo libre de cada
bloque.
6
leración
asistema = 2 m/s2
∴
a2 = asistema = 2 m/s2
2 m/s2
Pregunta 10
Una estrella de neutrones tiene cinco veces la
masa del Sol (Msol), concentrada en una esfera de
10 km de radio. Calcule aproximadamente la gravedad (en unidades de 1010 m/s2) en la superficie
de dicha estrella.
2
G = 6,67×10−11 N⋅m2
Msol=1,99×1030kg
kg
A) 481
D) 1215
B) 664
E) 2340
C) 842
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 11
GRAVITACIÓN
Una plancha tiene una potencia de 1,2 kW.
Datos
mestrella = 5mSol ; mSol = 1,99 × 1030 kg
G = 6,67 × 10–11
N⋅m2
R
= 10 km = 104 m
kg2 , estrella
De la segunda ley de Newton
a=
Calcule cuánto cuesta (en céntimos) el consumo
de energía eléctrica al usar la plancha durante 40
minutos sabiendo que 1 kWh cuesta 40 céntimos.
A) 16
D) 28
FR
m
B) 20
E) 32
C) 24
POTENCIA ELECTRÍCA
Fg
g = m ...(a)
o
P=1,2 kW
Fg
Fg
la
R estrel
REST
d≈
Como kWh es unidad de energía, calculemos la
2
energía que no consume en 40 min ≡ h.
3
2
Econsumida=P. t=1,2 × =0,8 kWh
3
Luego:
1 kWh
→ 40 céntimos
x=
0,8 kWh → x
0,8 × 40
=32
1
32
De la ley de la gravitación universal reemplazando
en (a)
G ⋅ mestrella ⋅ mo
g=
d2
mo
6,67 × 10–11
g=
=
N ⋅ m2
kg2
G ⋅ mestrella
(5 × 1,99 × 1030 kg)
(104 m)2
g = 664 × 1010 m/s2
664 × 1010 m/s2
2
Restrella
Pregunta 12
Dos cuerpos de masas m1 y m2 se mueven con
velocidades constantes en una misma línea recta.
La rapidez del cuerpo de masa m1 es v y se mueve
a la izquierda; el cuerpo de masa m2 y el centro
de masa, se mueven a la derecha. Si la rapidez
del centro de masa es u, determine la rapidez del
cuerpo de masa m2.
m
m

A)  2 + 1  u+ 2 v
m1
m
 1

 m1
 m
–1  u+ 1 v
m
 2
 m2
C) 
m
 m
B)  1 + 1  u – 1 v
m
 2
 m2
 m1
 m
–1  u+ 1 v
m
 2
 m2
D) 
m
m

E)  2 + 2  u+ 1 v
m
m2
 1

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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Donde:
CENTRO DE MASA
V2
CM
V
m2
⇒
(m1+m2)
m1
(I)
Vmáx=WA=2π f.A=2 × 3, 14 × 4 × 0,4
VCM=u
(II)
Por ser sistemas equivalentes:
P (I)=P (II)
⇒ Vmáx=10,048 m/s
En (I)
1
Esist= × 1 × (10,048)2=50,48J
2
50,48J
m2(+V2)+m1(–V1)=(m1+m2)(+u)
m2V2– m1V1=(m1+m2)(+u)
Pregunta 14
m2V2=(m1+m2)u+m1V1
La función de onda en una cuerda es:
0,4sen(3πx–4πt) en unidades del S.I. Si la potencia media de la onda es de 3 mW, calcule la
densidad lineal de la cuerda en kg/m.
m
m

V2= 1 + 1  u+ 1 V1
m2
m
 2

Pregunta 13
Un cuerpo de 1 kg de masa se une al final de un
resorte fijo por su otro extremo. El sistema realiza 4 oscilaciones por segundo con una amplitud
de 0,4 m. Calcule aproximadamente, la energía
total (en J) del sistema masa resorte.
A) 48,03
D) 57,83
B) 50,48
E) 60,23
B)
3
5120π2
D)
9
2560π2
E)
9
1280π2
M
– 0,4 m
+0,4 m
máx
=EPe
A
K
W
v
X
Tener presente que:
1
Pmed= W2A2uV ...(I)
2
Donde: V=
W 4π 4
= = m/s
K 3π 3
1
4
3 × 10–3= (4π)2 (0,4)2 × u ×
2
3
máx
1
Hacemos: Esist.=Ec = mV2máx ...(I)
máx 2
9
5120π2
y(x;t)=0,4 sen (3πx– 4πt)
En (I):
Se sabe que:
C)
ONDAS MECÁNICAS
Y
y
8
1
5120π2
C) 52,43
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
Esist=EC+EP=Ec
A)
u=
9
kg/m
5120π2
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 15
HIDROSTÁTICA
Dos bloques de masas m1 y m2 están unidos mediante un resorte de masa insignificante y se mueven sobre una mesa horizontal lisa. Partiendo del
reposo se separan los bloques estirando el resorte
y se sueltan adquiriendo las aceleraciones a1 y a2 .
Calcule |a1 |/|a2 |.
A) m1/3m2
B) m2/m1
D) m2/2m1
E) 2m1/m2
FE: fuerza de empuje
Fg: fuerza de gravedad
a2
Fe
m1
FN
Fe
m2 g
Fre = ma
(I)
Fe = m1⋅ a1 ... (I)
Dato:
ρroca = 2ρagua
Fg = Mg=(ρroca ⋅ Vroca )g = 2ρagua⋅V⋅g......(2)
2
Fre = ma
FN: fuerza normal
FE = Vsum⋅ g ρliq =V.g ρagua ...........(1)
m2
FN
1
Fg
FN
Luego de estirar el resorte y soltar los bloques;
hacemos el D.C.L de cada bloque.
a1
FE
C) m1/2m2
DINÁMICA
m1 g
Agua
de (1) y (2)
1
1
FE = Fg = Mg
2
2
Del equilibrio de la roca.
∑F(↑) = ∑F(↓)
(II)
Fe = m2⋅ a2 ... (I)
FN+FE = Fg
1
Fn+ Mg = Mg
2
1
Fn = Mg
2
De (I) = (II):
m1a1=m2a2
a1 m2
=
a2 m 1
1
Mg
2
Pregunta 16
Una roca de masa M tiene una densidad el doble
que la del agua y está en el fondo de un tanque de
agua. Encuentre el módulo de la fuerza normal
ejercida sobre la roca. (g es la aceleración de la
gravedad).
A) Mg/3
D) 2Mg
B) Mg/2
E) 3Mg
C) Mg
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 17
Pregunta 18
Un recipiente de 1 L de capacidad se llena completamente de mercurio a 20 °C. Calcule el volumen (en cm 3) de mercurio que se derramará si
se calienta el recipiente hasta 100 °C. Los coeficientes de dilatación volumétrica del mercurio y
del material del recipiente son 1,8 · 10–4 °C–1 y
1,2 · 10–4 °C–1 respectivamente.
Tres condensadores idénticos se conectan en
paralelo a una fuente que genera una diferencia
de potencial Vo. Después los tres condensadores
se conectan en serie, con una fuente que genera
una diferencia de potencial V1. Determine V1 si
la energía almacenada en el sistema se mantiene
igual.
A) 1,2
D) 9,6
A) Vo
B) 2Vo
D) 4Vo
E) 5Vo
B) 2,4
E) 14,4
C) 4,8
DILATACIÓN
T0=20 °C
CONDENSADORES
TF=100 °C
Inicio C1
Hg
Hg
VF
recp
C) 3Vo
Dato: C1=C2=C3=C
C2
C3
VDerramado
≠ VF
Ceq=3C
≈
de Hg
Hg
V0
V0Hg = 1 L
Vrecip = 1 L
V0
γHg = 1,8×10−14 °C−1
La energía que alacena el sistema
E0 = 1 Ceq⋅∆V2
2
E0 = 1 (3C)V02..............(1)
2
γrecip = 1,2×10−14 °C−1
Sabemos que
∆V
γ = V ∆T → ∆V = γ⋅V0⋅∆T
0
Luego
Ceq= C
3
C1 C2 C3
Entonces para el volumen derramado:
− ∆Vrecip
Hg
V
=
γHg⋅V0⋅∆T− γrecip⋅V0⋅∆T
derramado
= V ∆T(
V
⋅ γHg− γrecip)
derramado
0
= (1 L)(100 °C−20 °C)(1,8×10−4
V
derramado
= ∆V
V
V
derramado
derramado
4,8 cm3
10
= 48×10−4 L = 48×10−4L 10
V1
3
cm
1L
= 4,8 cm3
Ceq
≈
°C−1−1,2×10−4 °C−1)
3
como C1 = C2 = C3
E1 = 1 Ceq⋅V12
2
E1 = 1 C ⋅V12.................(2)
2 3
V1
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solucionario
TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
De la condición del problema
C) Vmn = i1R1
ε = i 1 ⋅ R1
E0 = E1
i1 se mantiene constante ya que R1 es el mismo (F)
1 (3C)V 2 = 1 C V 2
0
2 3 1
2
D) De la premisa anterior
La corriente por R1 permanece constante (V)
V1 = 3V0
3V
0
La corriente por R1 permanece constante
Pregunta 19
En el circuito de la figura, la fuerza electromotriz
de la fuente ideal es ε y se mantiene constante.
Si la resistencia R2 aumenta, señale la alternativa
correcta.
R2
ε
R1
A) La caída de voltaje a través de R2 aumenta.
Pregunta 20
Se envía una señal de radio desde la tierra hacia
Marte en dos circunstancias: cuando ambos están
lo más cercanos y cuando ambos están lo más alejados. Si la distancia Tierra-Sol es de 150 × 106 km
y la distancia Marte-Sol es de 228 × 106 km, calcule la diferencia de tiempos (en s) que la señal de
radio demora en llegar desde la Tierra a Marte en
ambas circunstancias. (c = 3 × 108 m/s). No considere la interferencia del Sol.
A) 900
D) 1200
B) La potencia disipada en R2 aumenta.
C) La corriente por R1 aumenta.
B) 1000
E) 1300
C) 1100
D) La corriente por R1 permanece constante.
E) La corriente por R1 disminuye.
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
Datos R1 = 150 × 106 km = 150 × 109 m
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
a
m
i2
R2
R2 = 228 × 106 km = 228 × 109 m
i
d1
i1
R1
ε
Marte Tierra
Caso 1
b
n
A) En una instalación en paralelo la diferencia de
potencial es la misma (F)
B) Potencia disipada (P)
ε2
∆V2
=
P=
R
R2
si R2 aumenta la potencia disminuye (F)
d2
t1
Marte
t2
R1
Caso 2
R2
d1 = R2 – R1 = 78 × 109 m
d2 = R1 – R2 = 378 × 109 m
En el vacio las O.E.M. se propagan con una rapidez de c = 3 × 108m/s
11
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solucionario
TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
t1 =
t2 =
d1
78 × 109m
=
= 260 s
c
3 × 108m/s
Celda (2): Cátodo: Cu2+ + 2e– → Cu(A)
q
d2
378 × 109m
=
= 1260 s
c
3 × 108m/s
En (a):
Cu
=2
6
=
⇒ mAg = 20,4 g
63,5
2
mAg
108
1
t2 – t1 = 1000 s
20,4 g
1000 s
Pregunta 22
QUÍMICA
Indique cuáles de las siguientes preposiciones son
verdaderas:
Pregunta 21
Se arman en serie dos celdas electrolíticas que
contienen soluciones acuosas de AgNO3 y
CuSO4, respectivamente. ¿Cuál es la masa (en g)
de plata que se deposita en la primera celda si en
la segunda celda se depositan 6 g de Cu?
Masa atómica: Cu = 63,5; Ag = 108
A) 10,2
D) 24,0
B) 12,0
E) 40,8
C) 20,4
Ánodo
(1)
Ag
+
(+)
Cátodo
NO3
Ánodo
mAg=?
II. El compuesto CH3 – (CH2)2 – CH = C(CH3)2
posee 2 isómeros geométricos.
III.El compuesto CH3 – CH = CH – CH3 no posee
isomería geométrica.
A) Solo I
D) I y II
B) Solo II
E) II y III
C) Solo III
QUÍMICA ORGÁNICA - HIDROCARBUROS
ELECTROQUÍMICA
(+) (–)
I. El n-hexano posee 5 isómeros.
Cu
I. n-Hexano ⇒ Tiene fórmula general: C6H14
Los alcanos o parafinas tienen isomería de
cadena a partir del butano (C4H10).
(–)
2+
Cátodo
SO2–
4
H2O
H2O
AgNO3(ac)
CuSO4(ac)
mCu=6 g
(2)
Para determinar la cantidad de estos isómeros
se puede usar la fórmula:
N.° de isómeros = 2n – 4 + 1
n = N.° de at(C) = 4; 5; 6 o 7
Para el n-Hexano: n = 6
2.a Ley de Faraday:
N.° Eq – g(Ag) = N.° Eq – g(Cu)...
mCu
mAg
=
... (a)
meq(Ag)
meq(Cu)
Celda (1): Cátodo: Ag
+1
∴ Proposición correcta o verdadera
II. El compuesto
–
+ 1e → Ag(A)
q
Ag
12
N.° de isómeros = 26–4 + 1 = 22 + 1 = 5
isómeros
=1
CH3
CH3 – CH2 – CH2 – CH = C – CH3
Grupos
iguales
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
cuando un carbono que forma enlace doble
está unido a dos grupos iguales, ya no tiene
isomería geométrica.
2
3
∴ Proposición correcta.
II. La capa de ozono (O3) nos protege de la radiación ultravioleta porque utiliza parte de esta
energía en el proceso:
∴ Proposición falsa
1
O3(g) + Cl → O2(g) + ClO
4
III.CH3 – CH = CH – CH3 ... 2 – Buteno
2O3(g) + Luz UV → 3O2(g)
Tiene isomeros geométricos.
CH3
CH3
CH3
C=C
H
H
C=C
H
Cis–2–Buteno
H
CH3
Trans–2–Buteno
∴ Proposición falsa
Como se puede deducir, esto disminuye la
cantidad de moléculas de ozono (O3) en la
estratósfera.
∴ Proposición correcta.
III.Los CFC y los CBC son los responsables de
la destrucción de la capa de ozono; por ello se
han generado los agujeros que se han detectado
en la zona polar.
Solo I
∴ Proposición correcta.
I, II y III
Pregunta 23
Respecto al problema de la destrucción de la capa
de ozono ¿cuáles de las siguientes proposiciones
son correctas?
I. El debilitamiento o destrucción de la capa de
ozono se debe a la presencia de radicales libres como Cl y Br
II. La siguiente reacción química contribuye a la
destrucción de la capa de ozono:
2O3(g) + Luz UV → 3O2(g)
III.Otros causantes de los agujeros en la capa de
ozono son los compuestos CFC (clorofluorocarbonos).
A) Solo I
D) I y III
B) Solo II
E) I, II y III
C) Solo III
Pregunta 24
Con respecto a los nanotubos de carbono, indique
la secuencia correcta después de determinar si la
proposición es verdadera (V) o falsa (F).
I. Su estructura electrónica es similar a la del
grafito.
II. Presentan estructuras tubulares con capacidad
de conducir la corriente eléctrica.
III.Son utilizados como materiales adsorbentes.
A) FVV
D) VFV
B) FFV
E) VVV
C) FVF
NANOTECNOLOGÍA
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
I. Los CFC son los responsables del debilitamiento o destrucción de la capa de ozono
porque estos rompen las móleculas de O3(g)
porque liberan radicales como Cl y Br que
capturan un átomo de oxígeno, formando
compuestos mono oxigenados:
I. Los nanotubos de carbono están formados
por redes hexagonales de carbono curvadas
y cerradas conformando tubos de carbono a
escala nanométrica existen de tipo monocapa
(un solo tubo) y multicapa. (varios tubos, uno
dentro de otro)
∴ Proposición verdadera
13
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
II. Los nanotubos tienen como una de sus principales propiedades la capacidad de conducir la
corriente eléctrica, razón por la cual son muy
utilizados en la electrónica; como conductores
o semiconductores.
III.Las enzimas son algunas de las sustancias
que se utilizan en este proceso sobre todo las
provenientes de los hongos, que permiten la
degradación de la lignina y la celulosa.
∴ Proposición verdadera.
∴ Proposición verdadera
III.En la actualidad se han convertido en una alternativa como material de almacenamiento
sobre todo de especies gaseosas y/o líquidas.
∴ Proposición verdadera
VFV
Pregunta 26
VVV
Respecto a las propiedades físicas de la materia,
¿cuántas de las siguientes propiedades son extensivas?
I. Viscosidad
IV. Dureza
Pregunta 25
II. Densidad
Respecto a los procesos biotecnológicos, indique
la alternativa que contiene la secuencia correcta,
luego de analizar si las siguientes proposiciones
son verdaderas (V) o falsas (F):
I. La biotecnología empieza con procesos tan
sencillos como la elaboración del pan.
III.Masa
II. La biorremediación implica el uso de organismos muertos para disminuir la contaminación.
III.La mayoría de los procesos utilizan enzimas,
las cuales provienen de organismos vivos.
A) VVV
D) VVF
B) VFV
E) FFF
A) 1
D) 4
II. La biorremediación es el tratamiento que utiliza microorganismos, hongos, plantas o las
enzimas derivadas de ellos para retornar un
ambiente contaminado a su condición normal.
Ejemplo de esto, es la limpieza de terrenos
donde hubo derrame de petróleo.
∴ Proposición falsa
14
C) 3
¾¾ Las propiedades extensivas son aquellas cuyo
valor es dependiente de la cantidad de sustancia.
Ejemplos: Peso, volumen, inercia, impenetrabilidad, porosidad, etc.
¾¾ Las propiedades intensivas son las que sus valores no dependen de la cantidad de sustancia.
Ejemplos: Densidad, viscosidad, dureza, maleabilidad, tenacidad, etc.
NUEVAS TECNOLOGÍAS
∴ Proposición verdadera
B) 2
E) 5
PROPIEDADES DE LA MATERIA
C) FFV
I. El proceso de fermentación de la masa del pan
ya es una aplicación de la biotecnología puesto
que la levadura es un catalizador biológico.
V. Inercia
I. Viscosidad (Intensiva)
II. Densidad
(Intensiva)
III.Masa
(Extensiva)
IV.Dureza
(Intensiva)
V. Inercia
(Extensiva)
2
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 27
Pregunta 28
Dadas las siguientes proposiciones referidas a los
números cuánticos:
I. El número cuántico principal define el nivel
energético, y sus valores están relacionados
directamente con la distancia promedio del
electrón respecto al núcleo.
Al ordenar los elementos en la Tabla Periódica,
se simplifica el problema de comprender la diversidad de los comportamientos químicos. Se
pueden hacer afirmaciones generales acerca de su
naturaleza química. Al respecto, indique cuáles
de las siguientes proposiciones son verdaderas:
II. El número cuántico azimutal define el subnivel
energético, y sus valores están relacionados
con la forma de los orbitales.
I. La electronegatividad del 17Cl es mayor que la
del 35Br.
II. El 3Li tiene menor afinidad electrónica que la
del 11Na .
III.El radio iónico del 27Co2+ es mayor que el del
Co3+.
27
III.El número cuántico magnético define al orbital y la orientación espacial de los mismos.
Son correctas:
A) Solo I
D) I y II
B) Solo II
E) I, II y III
C) Solo III
A) Solo I
D) I y III
I. Número cuántico principal (n) nos indica el
nivel de energía del electrón y nos hace referencia al tamaño del orbital.
I. La variación de la electronegatividad es
A
u
m
e
electronegatividad nt
a
Aumenta la
sus valores son: n = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; ...∞
Capa = K, L, M, N, O, P, Q...
l = 0; 1; 2; 3; ...(n−1)
l = 7 ⇒ difuso (d) →
En(Cl) > En(Br)
II. La variación de la afinidad electrónica es
Li
Na
esférico
dilobular
tetralobular
l = 3 ⇒ fundamental (f) → complejo
∴Es correcta.
III.Número cuántico magnético nos indica al orbital y su orientaciones en el espacio.
Aumenta AE
A
u
m
e
n
t
a
AE(Li) > AE(Na)
∴ Proposición falsa
III.Para los iones de un elemento: RI DP #e–
27
27
Co2+ → #e– = 27 – 2 = 25
Co3+ → #e– = 27 – 3 = 24
∴Es correcta.
Cl
Br
∴ Proposición verdadera
∴ Es correcta.
II. Número cuántico azimutal o secundario (l)
nos indica el subnivel de energía y la forma
del orbital.
l = 7 ⇒ principal (p) →
C) Solo III
PROPIEDADES PERIÓDICAS
NÚMEROS CUÁNTICOS
l = 0 ⇒ sharp (s) →
B) Solo II
E) II y III
RIco2+ > RIco3+
∴ Proposición verdadera
I y III
I, II y III
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 29
Pregunta 30
El tetracloruro de carbono (CCl4) es una sustancia utilizada como solvente:
Luego de realizar la estructura de Lewis del SO2,
un estudiante advierte que la molécula presenta
enlaces azufre-oxígeno de diferente longitud. Sin
embargo, al leer un libro, el autor afirma que estos enlaces son equivalentes en longitud.
Cl
C
Cl
Cl
Al respecto, ¿cuáles de las siguientes proposiciones son correctas?
Cl
Señale la alternativa que presenta la secuencia
correcta, después de determinar si la proposición
es verdadera (V) o falsa (F).
I. La molécula presenta 4 enlaces polares.
II. El CCl4 es una molécula apolar.
III.La polaridad del CCl4 no depende de la geometría molecular.
Electronegatividad: C = 2,5; Cl = 3,0
A) VVV
D) FVF
B) VVF
E) FFF
I. El SO2 presenta dos estructuras resonantes.
II. Una de las estructuras resonantes presenta una
geometría molecular angular.
III.Puede decirse que la estructura real del SO2
consiste en la mezcla de sus formas resonantes.
Número atómico: O =8; S = 16
A) Solo I
D) I y III
B) Solo II
E) I, II y III
C) Solo III
C) VFF
ENLACE COVALENTE - RESONANCIA
ENLACE COVALENTE - GEOMETRÍA
MOLECULAR
Estructuras resonantes del SO2
O
Momento dipolar µ = 0
III.La polaridad de una molécula depende de la
distribución espacial de la misma.
Entonces
I. V
II. V
III.F
VVF
16
O
S
O
Geometría
angular
No siempre existe una única estructura de Lewis
que pueda explicar las propiedades de una molécula o ion.
Híbrido de resonancia
S
I. El tetracloruro de carbono es una molécula
apolar.
II. Los cuatro enlaces interatómicos C – Cl son
polares.
O
Geometría
angular
Para el tetracloruro de carbono
Cl
µ
µ C µ
Cl
Cl µ
Cl
S
O
O
A cada una de ellas se le denomina forma resonante y al conjunto se le conoce como híbrido
de resonancia.
Respecto a las proposiciones:
I. El SO2 presenta dos estructuras resonantes.
(Verdadero)
II. Una de las estructuras resonantes presenta una
geometría molecular angular.
(Falso)
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
III.Puede decirse que la estructura real del SO2
consiste en la mezcla de sus formas resonantes.
(Verdadero)
D) Hidróxido de magnesio: Mg (2+)
Mg2+(OH)1– → Mg(OH)2
(Atomicidad = 5)
E) Nitrato de calcio: N (1+, 3+, 5+)
Ca (2+)
Formulamos el óxido nítrico:
N5+ + O2– → N2O5
I y III
Formulamos el ácido oxácido:
N2O5 + H2O → H2N2O6
Pregunta 31
Simplificamos: HNO3
¿Cuál de los siguientes compuestos presenta mayor número de átomos?
(Atomicidad = 9)
Nitrato de Calcio
Pregunta 32
NOMENCLATURA INORGÁNICA
Formulemos los siguientes compuestos:
A) Óxido férrico: Fe (2+, 3+)
Fe3+ + O2– → Fe2O3
Óxido
férrico
(Atomicidad = 5)
B) Ácido sulfúrico: S (2+, 4+, 6+)
Óxido ácido + H2O → Ácido oxácido
Entonces
S6+ + O2– → SO3 + H2O → H2SO4
Óxido
sulfúrico
Ca2+ (NO3)1– → Ca(NO3)2
A) Óxido férrico
B) Acido sulfúrico
C) Tetraóxido de dinitrógeno
D) Hidróxido de magnesio
E) Nitrato de calcio
Ion ferrico
Formamos la sal con sus respectivos iones
Ácido
sulfúrico
(Atomicidad = 7)
C) Tetraóxido de dinitrógeno:
N2O4 (Atomicidad = 6)
Nota: La nomenclatura sistemática (IUPAC)
indica las atomicidades de cada elemento.
El Na2S es utilizado para fabricar colorantes orgánicos sulfurados y en curtiembre para remover
los pelos de los cueros. Asimismo, este compuesto es fácilmente oxidado por el aire para formar
tiosulfato de sodio (Na2S2O3) y utilizado en fotografías para la disolución de haluro de plata.
El Na2S2O3 se obtiene a partir del Na2S, según
la ecuación
2NaS(s) + 2O2(g) +H2O(l) →Na2S2O3(ac) + 2NaOH(ac)
¿Cuántos gramos de Na2S se necesitan para producir tres moles de Na2S2O3? Considere que la
reacción tiene un rendimiento del 65 %.
Masa atómica: O= 16; Na = 23; S = 32
A) 144
D) 576
B) 288
E) 720
C) 432
ESTEQUIOMETRÍA
Si la reacción tuvo un rendimiento del 65 % se
tiene que:
Producto real:
Producto teórico:
3 mol de Na2S2O3 → 65 %
4,6154 mol de Na2S2O3 → 100%
17
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Entonces:
Calculando
(78 g/mol)
2Na2S + 2O2 + H2O → Na2S2O3 + 2NaOH
2(78) g
x
1 mol
4,6154 mol
x=
147,86 · 174
= 133,028 t
193,4
133,028 t
→ 90%
x = 147,80
Calculando
2.78.4,6154
x=
= 720 g
1
100% (comercial)
147,80
720 g
Pregunta 34
Pregunta 33
En tres tubos de ensayo de vidrio, de dimensiones
iguales, se colocan tres líquidos desconocidos, tal
como se muestran en las figuras:
El hidrosulfito de sodio comercial contiene 90 %
de Na2S2O4. ¿Qué masa (en toneladas), de este
reactivo comercial, puede prepararse a partir de
50 toneladas de zinc? Considere que el Na2S2O4
se sintetiza a partir de la siguiente secuencia de
reacciones:
Zn(s) +2SO2(g) → ZnS2O4(s)
ZnS2O4(s) + Na2CO3(ac) → ZnCO3(ac) + Na2S2O4(s)
Líquido A
Masa atómica:
Zn = 65,4: S = 32; Na = 23; O =16
A) 133,03
D) 266,06
B) 147,80
E) 297,62
C) 198,81
Líquido B
Líquido C
Respecto a la forma de los meniscos de los líquidos, indique la secuencia correcta después de
determinar si la proposición es verdadera (V) o
falsa (F)
ESTEQUIOMETRÍA
I. El líquido A es más polar que el líquido C.
II. El líquido B tiene mayor tensión superficial
que el líquido C
III.Los líquidos A y C corresponden a la misma
sustancia
De la primera reacción:
(65,4 g/mol)
Zn
+
(193,4 g/mol)
2SO2
→
1(65) g
ZnS2O4
1(193,4) g
50 t
x
A) VVV
D) FVF
Calculando
50 · 193,4
= 147,86 t
x=
65
En la segunda reacción:
(193,4 g/mol)
C) VFF
LÍQUIDOS - CAPILARIDAD
(174 g/mol)
ZnS2O4 + NaCO3 → ZnCO3 + Na2S2O4
18
B) VVF
E) FFF
1(193,4) g
1(174) g
147,86 t
x
La capilaridad es una propiedad de los fluidos
donde la superficie libre de un líquido puesto en
contacto con un sólido sube o baja en las proximidades de éste
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TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Este fenómeno depende de la tensión superficial
del líquido, lo que hace que se enfrente a su resistencia a fin de incrementar su superficie. Así
mismo, la tensión superficial depende de la fuerza intermolecular del líquido.
Entonces, comparando los líquidos
SOLUCIONES-DILUCIÓN
Se tiene
Inicio
Final
NaCl
4,2 M
NaCl
0,15 M
Vi
Vf=2,8 L
M i Vi = M f Vf
4,2 ⋅ Vi = 0,15 × 2,8
Líquido A
Líquido B
Líquido C
Polaridad: El líquido C presenta menor polaridad
Tensión Superficial: El líquido B presenta mayor
tensión superficial
I. El líquido A es más polar que el líquido C.
(Verdadero)
II. El líquido B tiene mayor tensión superficial
que el líquido C (Verdadero)
III.Los líquidos A y C corresponden a la misma
sustancia (Falso)
VVF
Pregunta 35
Calcule el volumen de agua (en litros) requeridos
para preparar 2,8 L de solución diluida de NaCl
0,15 M, a partir de una solución concentrada de
NaCl 4,2 M.
A) 0,10
D) 3,40
B) 1,35
E) 4,20
C) 2,70
Vi = 0,1 litros
Si se tuvo al inicio 0,1 L y la solución final es de
2,8 L, se deduce que el volumen de agua requerida fue de 2,8 L – 0,1 L=2,7 L.
2,70
Pregunta 36
Se presentan las curvas de solubilidad en agua
correspondiente a las sustancias sólidas A y B.
Al respecto, indique la alternativa que presenta la
secuencia correcta luego de determinar si las proposiciones dadas son verdaderas (V) o falsas (F).
S
g soluto
A
100 g agua
q
p
B
T(°C)
I. El proceso de disolución de B es exotérmico.
II. El valor p representa una solución diluida para
A.
III.El valor q representa una solución saturada
para B
A) VVV
B) VVF
C) VFF
D) VFV
E) FFF
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solucionario
TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
El valor de Kp es
SOLUCIONES - SOLUBILIDAD
S
g soluto
Kp=
A
100 g agua
(PSO3)2
(PSO3)2(PO2)
Como ∆n=2 – 3 =–1
q
Kc=
p
B
Kp
(RT)
Cuando al aumentar la temperatura y la solubilidad disminuye, el proceso es exotérmico
para la solución acuosa de B.
∴ Verdadera
II. El punto p se ubica por debajo de la curva de
solubilidad de A, lo que significa que no está
saturada, por ello podemos afirmar que está
diluida.
∴ Verdadera
III. El punto q se ubica en la curva de saturación
de B, por lo tanto es una solución saturada la
que representa.
∴ Verdadera
(2)2(1,5)
Kp=Kc(RT)∆n
y
=
=1,5
1,5
(0,082×298)–1
36,6
Pregunta 38
En el aeropuerto se encuentra un paquete de droga, la cual se sospecha que es cocaína (sustancia
monobásica). Para determinar el porcentaje de
cocaína, se disuelven 10 g de la muestra en agua
hasta completar 100 ml. La solución obtenida se
titula con una solución acuosa de HCl 0,5 M, en
presencia de un indicador ácido-base. Determine
el porcentaje en masa (%) de cocaína en la muestra analizada, si el gasto de HCl, para llegar al
punto final, fue de 8 ml.
Masa molar de la cocaína = 303 g/mol
VVV
A) 12,1
D) 75,8
Pregunta 37
Para el sistema en equilibrio a 298 K:
Calcule el valor de Kc, sabiendo que a 298 K
las presiones parciales, en el equilibrio, de los
gases SO2, O2 y SO3 son 2; 1,5 y 3 atm, respectivamente.
atm.L
R=0,082
K.mol
A) 8,2
D) 36,6
B) 18,3
E) 73,2
C) 29,8
EQUILIBRIO QUÍMICO
Para la reacción
2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)
20
(3)2
∴Kc=36,6
T(°C)
I.
–1
=
B) 24,2
E) 87,9
C) 48,4
NEUTRALIZACIÓN ÁCIDO BASE
Cocaína Por ser monobásica (un OH)
θ=1 ; M=303 g/mol
C⋅OH
mtotal=10 g
Vsol=100 ml=0,1 L
Se titula como ácido clorhídrico
HCl
M=0,5 → N=0,5
V=8 ml = 0,008 L
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solucionario
TERCERA PRUEBA DE ADMISIÓN
Pregunta 40
Para la reacción
N°Eq–g(cocaína)=N°Eq–g(HCl)
Respecto a la celda:
n⋅θ=N.V
Pt(s)/H2(g, 1atm)/H+(ac, 1M)//Ag+(ac,1M)/Ag(s)
m
×1 = 0,5×0,008
303
m=1,212 g
1,212
Finalmente %m=
×100=12,12%
10
¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas?
I. E° de la celda es +0,125 V.
II. El ion Ag+ oxidará al H2(g).
III.El H2(g) es el agente oxidante
12,12%
Considere las siguientes celdas:
Pregunta 39
Pt (s) /H 2(g,1atm) /H + (ac,1M) //Cu 2+ (ac,1M) /Cu (s) ;
En un laboratorio de análisis, un estudiante preparó un litro de solución acuosa de ácido fórmico
(HCOOH) 0,10 M. Luego, utilizando un instrumento llamado pH-metro, midió la concentración
de iones H+, resultando éste 10–3M a 25 °C.
Calcule los gramos de HCOOH que no se han
ionizado.
Masa atómica: H=1, C=12, O=16
E°=+0,337 V
A) 2,55
D) 7,55
B) 4,55
E) 9,15
C) 5,25
ELECTROQUÍMICA - CELDAS GALVÁ-
Es cero
→ E°red(Cu2+)=+0,337 V
Luego, del segundo
Pero: Si [H+]=10–3
nsto=0,009
C) Solo III
E°oxd(H2) +E°red(Cu2+)=+0,337
HCCOH  H++HCOO–
0,10–x
x
x
Como el volumen es un litro
B) Solo II
E) I, II y III
De los dos últimos datos, del primero
Por ser un ácido débil el HCOOH(M=46)
Lo que queda → [HCOOH]=0,1–10–3=0,009
A) Solo I
D) I y II
NICAS
EQUILIBRIO IÓNICO
Entonces:
Cu(s)/Cu2+(ac,1M)//Ag+(ac,1M)/ Ag(s); E°=+0,462 V
E°oxd(CU)+E°red(Ag+)=+0,462
–0,337+E°red(Ag+)=+0,462
mol
L
∴ E°red(Ag+)=+0,799 V
I. (F) En la celda pedida
E°oxd(H2)+E°red(Ag+)=E°celda
msoluto=0,009×46=4,554 g
0+0,799=E°celda
4,554 g
∴E°celda=+0,799 V
II. (V) Debido a que E°red(Ag+)>E°red(H+)
III.(F) El H2 al oxidarse es el agente reductor.
Solo II
21