Problemas de química general

Química General – NHD, Curso 2010/211 – Problemas Tema 1
1. ¿Un elemento puede ser una sustancia molecular? Explique su respuesta.
2. Calcular la composición porcentual del persulfato de potasio, un aditivo usado en cosmética o
en tratamiento de aguas. ¿Cuál es el componente más abundante? PA K = 39.1, S = 32, O =16
g/mol.
3. Un cliente lleva a un laboratorio de análisis un determinado hidrocarburo, pidiendo conocer la
fórmula molecular del compuesto. El análisis demuestra que existe un 92.3% de Carbono, y que
el peso molecular de la sustancia es 104 g/mol. ¿Cuál es la fórmula molecular del hidrocarburo?
PA C=12, H=1 g/mol.
4. El norharmano es un alcaloide con importantes propiedades bioquímicas. El compuesto posee C,
N y H. El porcentaje de C e H es de 83.33%, mientras que de C y N es de 95.24%. Calcular la
fórmula molecular del norharmano, sabiendo que su peso molecular es de 168 g/mol. PA C=12,
H=1, N=14 g/mol.
5. Al llevar hasta 250 °C una muestra de sulfato de calcio hidratado se producen unas pérdidas por
desecación del 21 % ¿Cuál es el grado de hidratación del sulfato de calcio? PA Ca=40, H=1, S=32,
O=16 g/mol
6. El aditivo alimentario E-330 se emplea como conservante, regulador del pH y secuestrante en
vinos, quesos, etc. Este aditivo es el ácido cítrico, un hidrocarburo formado por C, H y O, con un
peso molecular de 192 g/mol. La combustión en atmósfera rica en oxígeno de 2.5 g de ácido
cítrico da lugar a 3.44 g de CO2 y 0.94 g de agua. Calcular la fórmula molecular del ácido cítrico.
PA C=12, H=1, O=16
7. Un compuesto con aplicaciones en la industria farmacéutica y alimentaria es el ácido aspártico,
un polvo cristalino blanco constituido por C, H, N y O, y de peso molecular 133 g/mol. La
combustión de 4 g del ácido proporcionan 5.3 g de dióxido de carbono y 1.90 g de agua. Otro
análisis de 2.5 gramos de compuesto en el que el nitrógeno de la sustancia se transforma en
nitrógeno gaseoso, indicó la formación de 0.26 g de nitrógeno gaseoso. Calcular la fórmula del
ácido aspártico.
8. Escribir las estructuras de Lewis para: (a) agua; (b) dióxido de carbono; (c) ion hidróxido; (d)
ozono; (e) ion carbonato.
9. Escriba las estructuras de Lewis completas para: (a) CCl4; (b) NF3; (c) cloruro de amonio; (d)
hipoclorito de sodio.
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10. Para cada par, determine cuál de los compuestos tiene enlaces con mayor carácter iónico:
a. HCl o HI
b. CH4 o CF4
c. PH3 o NH3
d. SF6 o IF5
11. Las moléculas de colorante son de importancia comercial debido a que están intensamente
coloreadas. La mayoría de estas moléculas poseen muchos enlaces múltiples y a menudo son
aromáticas. ¿Por qué esto es importante para las propiedades de las moléculas de colorante?
12. El acrilonitrilo, CH2CHCN, se utiliza en la síntesis de fibras acrílicas. Escriba su estructura de Lewis
y describa los orbitales híbridos sobre cada átomo de carbono. ¿Cuáles son los valores
aproximados de los ángulos de enlace?
13.
a. Explicar, apoyándose en la teoría de OMs, por qué el oxígeno es una sustancia
paramagnética, es decir, tiene electrones no apareados.
b. Sobre la base de la configuración electrónica del O2, escribir las configuraciones
electrónicas de orbitales moleculares del: (1) O2–; (2) O2+; (3) O22–.
c. Para cada especie, dé el orden de enlace esperado.
d. ¿Cuáles son paramagnéticos?
e. ¿Es el orbital de mayor energía el que contiene un electrón  o ?
14. Explique por qué los sólidos iónicos como el NaCl tienen alto punto de fusión y aún así se
disuelven rápidamente en agua, mientras que los sólidos en red como el diamante tienen punto
de fusión elevado pero no se disuelven en disolventes.
15. ¿Para cuáles de las siguientes moléculas serán importantes las interacciones dipolo – dipolo: (a)
CH4; (b) CH3Cl; (c) CH2Cl2; (d) CCl4?
16. ¿Cuáles de las siguientes moléculas pueden formar puentes de hidrógeno: (a) CH3OH; (b) PH3;
(c) ClOH; (d) H2S; (e) CH4; (f) H2SO3?
17. Sugiera, fundamentando la respuesta, qué sustancia de los siguientes pares tendrá
probablemente mayor punto de ebullición:
a. H2S o H2O
b. NH3 o PH3
c. KBr o CH3Br
d. CH4 o SiH4
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18. El clorometano (CH3Cl), el metano (CH4) y el ácido acético (CH3COOH) forman sólidos
moleculares.
a. ¿Qué tipo de fuerzas mantienen juntas a estas moléculas en un sólido molecular?
b. Ordene los sólidos en orden creciente de punto de fusión.
PROBLEMAS ADICIONALES
1. Dibuje la estructura de Lewis de cada una de las siguientes especies reactivas, las cuales se ha
descubierto que contribuyen a la destrucción de la capa de ozono, e indique cuáles son
radicales:
a. monóxido de cloro, ClO
b. dicloroperóxido, Cl – O – O – Cl
c. peróxido de cloro, Cl – O – O
2. Se descubrió que un compuesto orgánico destilado a partir de la madera tiene una masa molar
de 32.04 g mol-1 y la siguiente composición en masa: 37.5% C, 12.6% H, 49.9% O.
a. Escriba la estructura de Lewis del compuesto y determine los ángulos de enlace
alrededor de los átomos de oxígeno y carbono.
b. Dé la hibridación de los átomos de oxígeno y carbono.
c. Prediga si la molécula es polar o no.