Repaso de química

Preguntas de repaso
4.2 ¿Cuál es la diferencia entre un no electrolito y un electrolito? ¿En que se difieren un
electrolito débil y uno fuerte?
El agua potable y el agua destilada tienen una clasificación diferente, el agua potable es
un electrolito fuerte y el agua destilada es un electrolito débil, esta diferencia se debe a
que el agua potable posee muchos minerales y muchos iones en solución, lo que hace
que sea mejor conductora de la electricidad. Esa es la diferencia entre un electrolito y un
no electrolito, que al disolverse en agua, el primero produce iones en solución y el
segundo no
4.4 ¿Cuál es la diferencia entre los siguientes símbolos de las ecuaciones químicas: →
y ⇆?
La línea sencilla es una reacción simple, la línea doble es una reacción reversible, la
reacción puede suceder en ambos lados.
4.6 El fluoruro de litio (LiF) es un electrolito fuerte. ¿Qué especies están presentes en el
LiF (ac)?
Problemas
4.8 identifique cada una de las siguientes sustancias como electrolito fuerte, electrolito
débil, o no electrolito:
a) Ba (NO3)2+ : electrolito fuerte
b) Ne: no electrolito
c)NH3+: electrolito débil
d)NaOH: electrolito fuerte
4.10 Prediga y explique cual de los siguientes son conductores de electricidad:
a) NaCl solido
b) NaCl fundido
c)NaCl en disolución acuosa
Los conductores de la electricidad son la “B” y la “C”
4.12 Explique por que una disolución de HCl en benceno no conduce la electricidad,
mientras que si lo hace en agua.
Porque el HCl no se ioniza en Benceno
Reacciones de precipitación
4.14 ¿Qué ventaja tiene escribir las ecuaciones iónicas netas?
Problemas
4.16 Caracterice los siguientes compuestos como solubles o insolubles en agua:
a) CaCO3: insoluble
b) ZnSO4: soluble
c) Hg(NO3)2: soluble
d) HgSO4: insoluble
e) NH4ClO4: solubles
4.18 Escriba las ecuaciones iónica e iónica neta para las reacciones siguientes:
a) Na2S(ac) + ZnCl 2(ac)→
b) 2K3PO4(AC) + 3Sr(NO3)2(ac)→
c) Mg(NO3)2(ac) + 2NaOH(ac)→
4.20 Refiérase a la tabla 4.2 para sugerir un método con el cual se pudiera separar
a) K+ de Ag+ : al agregar iones cloruro
b) Ag+ de Pb2+: al agregar iones sulfato
c) NH+4 de Ca2+: al agregar iones carbonato
d) Ba2+ de Cu2+: al agregar iones sulfato
Supóngase que todos los cationes están en disolución acuosa y el anión común es el ion
nitrato.
Reacciones acido base
4.22 De las definiciones de Arrhenius y de Brønsted de un acido y de una base. ¿Por
qué son mas útiles las definiciones de Brønsted para describir las propiedades de acido
base?
Svante August Arrhenius: La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies
químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones
hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas,
cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en
ausencia de agua.
Johannes Niclaus Bronsted: los ácidos y bases son muy útiles en el caso de las
soluciones acuosas, pero ya para la década de 1920 los químicos estaban trabajando con
disolventes distintos del agua. Se encontraron compuestos que actuaban como bases
pero no había OH en sus fórmulas. Se necesitaba una nueva teoría.
4.24 ¿Cuáles son las características de una reacción acido-base de neutralización?
En ella los reactivos suelen ser una base y un acido (los distinguirás la mayoría de las
veces, por tener el acido protones H+, y la base iones OH-) neutralización es una
reacción acido-base en la que el pH de los productos es neutro, y eso se da cuando la
condiciones estequiometricas son las adecuadas
4.26 Identifique los siguientes compuestos como acido o base fuerte o débil:
a) NH3: acido fuerte
b) H3PO4: acido débil
c) LiOH: base fuerte
d) HCOOH (acido fórmico): acido débil
e) H2SO4: acido fuerte
f) HF: acido débil
g) Ba(OH)2: base fuerte
4.28 Identifique cada una de las siguientes especies como un acido o una base de
Brønsted o como ambos:
a) PO 3-4: base de brønsted
b) ClO-2: base de brønsted
c) NH+4: acido de brønsted
d) HCO-3: base de brønsted
4.30 Balancee las siguientes ecuaciones y escriba las ecuaciones iónicas y las
ecuaciones iónicas netas correspondientes:
a) CH3COOH (ac) + KOH (ac) →
CH3COOH + K+ + OH-→K++ CH3COO- + H2O; CH3COOH + OH -→ CH3COO- +
H2O
b) H2CO3 (ac) + NaOH (ac) →
H2CO3 + 2Na+ + 2OH→2Na+ + CO2-3 + 2H2O
C) HNO3 (ac) + Ba (OH)2 (ac)→
2H+ M+ 2NO-3 + Ba2+ + 2OH-→Ba2+ + 2NO-3 + 2H2O; 2H+ + 2OH-→2H2O
Reacciones de oxidación- reducción
4.32 Todas las reacciones de combustión son reacciones redox. ¿Es falso o verdadero?
Explique
Si porque son procesos de oxido-reducción (redox).
4.34 A) Sin hacer referencia a la figura 4.10, de los números de oxidación de los
metales alcalinos y alcalinotérreos en sus compuestos. B) De los números de oxidación
máximos que pueden tener los elementos de los grupos 3A-7ª.
4.36 ¿Cómo esta organizada la serie de actividad? ¿Cómo se utiliza para estudiar las
reacciones redox?
4.38 ¿Qué se requiere para que un elemento experimente reacciones de dismutacion?
Nombre 5 elementos comunes que sean factibles de participar en este tipo de
reacciones.
Se denominan las reacciones redox donde un elemento es al mismo tiempo oxidado y
reducido cuando la suma de potenciales de los correspondientes pares redox es mayor
de 0. Ejemplo: agua oxigenada, formación de cloruro e hipoclorito a partir de cloro,
cloruro de mercurio (I), reacción rédox, ácido carboxílico.
Problemas
4.40 Para las siguientes reacciones redox completas, escriba las semirreacciones e
identifique los agentes oxidantes y reductores:
a) 4Fe + 3O 2 →2Fe2O3: Fe→Fe3+ + 3e-; O2 + 4e-→2O2Agente oxidante: O2+
Agente reductor: Fe
b) Cl2 + 2NaBr→2NaCl + Br2: 2Br→Br2 + 2e-; Cl2 + 2e-→2Cl
Agente oxidante: Cl2
Agente reductor: Br-
c) Si + 2F2 → SiF4: Si→Si4+ + 4e-; F2 + 2e-→2F
Agente oxidante: F2
Agente reductor: Si
d) H2 + Cl2→2HCl: H2→2H+ + 2e-; Cl2 + 2e-→2Cl
Agente oxidante: Cl2
Agente reductor: H2
4.42 El fosforo forma muchos oxácidos. Indique el número de oxidación de este
elemento en cada uno de los siguientes ácidos:
a) HPO3: +5
b) H3PO2: +1
c) H3PO3: +3
d) H3PO4: +5
e) H4P2O7: +5
f) H5P3O10: -2
4.44 De el número de oxidación de las siguientes especies:
H2: 0
Se8: 0
P4: 0
O: 0
U: 0
As4: 0
B12: 0
4.46 De el número de oxidación de los átomos subrayados en las siguientes moléculas e
iones:
a) Mg3N2: -3
b) CsO2:
−1
2
c) CaC2: -1
d) CO2-3: +4
e) C2O2-4: +3
f) ZnO2-2: -2
g) NaBH4: +3
h) WO2-4: +6
4.48 ¿Cuales de los siguientes metales pueden reaccionar con agua?
a) Au
b) Li
c) Hg
Li y Ca
d) Ca
e) Pt
4.50 Prediga el resultado de las reacciones representadas por las siguientes ecuaciones,
por medio de la serie de actividades, y balancee las ecuaciones.
a) Cu(s) + HCl(ac) : No hay reacción
b) I2(s) + NaBr(ac): No hay reaccion
c) Mg(s) +CuSO4(ac): Mg + CuSO4→MgSO4 + Cu
d) Cl2(g) + KBr(ac): Cl2 + 2KBr→Br2 + 2KCl
4.52 Clasifique las siguientes reacciones redox:
a) P4 + 10Cl2→4PCl5: Combinación
b) 2NO→N2 + O2: Descomposición
c) Cl2 + 2KCl + I2: Desplazamiento
d) 3HNO2→ HNO3 +H2O + 2NO: Desproporción
Concentración de las disoluciones
4.54 Describa los pasos implicados en la preparación de una disolución de
concentración molar conocida utilizando un matraz volumétrico.
Problemas
4.56 Se disuelve una cantidad de 5.25g de NaNO, en suficiente agua para hacer 1 litro
exacto de disolución. ¿Cuál es la molaridad de la disolución?
Disolver 15.0 g de NaNO3 en agua suficiente para obtener 250 mL
4.58 ¿Cuántos gramos de KOH están presentes en 35.0 mL, de una disolución 5.50M?
10.8 g
4.60 Calcule la molaridad de cada una de las siguientes disoluciones:
a) 6.57 g de metanol (CH3OH) en 1.50x102 ml de disolución: 1.37 M
b) 10.4 g de cloruro de calcio (CaCl2) en 2.20x102 ml de disolución: 0.426 M
c) 7.82g de naftaleto (C10H8) en 85.2 ml de disolución de benceno: 0.716 M
4.62 Determine los gramos de cada uno de los siguientes solutos necesarios para
preparar 2.50x102 ml de disolución 0.100 M de:
a) yoduro de cesio(CsI): 6.50 g
b) acido sulfúrico (H2SO4): 2.45 g
c) carbonato de sodio (Na2CO3): 2.65 g
d) dicromato de potasio ( K2Cr3O7): 7.36 g
e) permanganato de potasio (KMnO4): 3.95 g
Dilución de disoluciones
4.64 Escriba la ecuación que permite calcular la concentración de una disolución
diluida. Asigne las unidades a todos los términos.
Problemas
4.66 A 25.0 ml de una disolución 0.866 M de KNO3 se le agrega agua hasta que el
volumen de la disolución es de 500 ml exactos. ¿Cuál es la concentración de la
disolución final?
0.0433 M
4.68 Se tienen 505 ml de una disolución 0.125 M de HCl y se quiere diluirla para
hacerla exactamente 1.100 M. ¿Qué cantidad de agua dene añadirse?
126 mL
4.70 Se mezclan 46.2 ml de una disolución 0.568 M de nitrato de calcio[Ca(NO3)2]
con 80.5 ml de disolución 1.396 M del mismo compuesto. Calcule la concentración de
la disolución final.
1.09 M
Análisis gravimétrico
4.72 En el análisis gravimétrico de los cloruros se debe utilizar agua destilada. ¿Por
qué?
Problemas
4.74 Una muestra de 0.6760 g de un compuesto desconocido, que contiene iones de
bario (Ba2+), se disuelve en agua y se trata con un exceso de Na2SO4. Si la masa del
precipitado de BaSO4 formado es de 0.4105 g. ¿Cuál es el porcentaje en masa de Ba en
el compuesto original desconocido?
35.72 %
4.76 La concentración de iones Cu2+ en el agua (que también contiene iones sulfato) que
descarga una cierta planta industrial, se determina agregando una disolución de sulfuro
de sodio en exceso a 0.800 litros del agua. La ecuación molecular es:
Na2S(ac) + CuSO4(ac)→Na 2SO4(ac) + CuS(s)
Escriba la ecuación iónica neta y calcule la concentración molar de Cu2+ en la muestra
de agua si se formaron 0.0177 g de CuS solido.
2.31x10-4
Titulaciones acido-base
4.78 ¿Cómo funciona un indicador de acido-base?
Son sustancias que cambian de color según se encuentren en un medio ácido (por
ejemplo vinagre) o básico (por ejemplo amoniaco)
Algunos indicadores que se usan en los laboratorios son la fenolftaleína, el tornasol, el
azul de metileno...
Las sustancias que dan color a algunas plantas funcionan como indicadores.
Problemas
4.80 ¿Qué volumen de una disolución 0.50 M de HCl se necesita para neutralizar por
completo cada una de las disoluciones siguientes?
a) 10.0 ml de una disolución 0.30 M de NaOH: 6.00 mL
b) 10.0 ml de una disolución 0.20 M de Ba(OH)2: 8.00 mL
Titulaciones Redox
4.82 Explique por que razón el permangaganato de potasio (KMnO4) y el dicromato de
potasio(K2Cr2O7) pueden servir como indicadores internos en las titulaciones redox.
El KMnO4 es una sal inorgánica de cristales violetas, que en disolución forman un tono
violeta, el cual a lo largo del tiempo se va haciendo de color café, puesto que la sal es un
fuerte oxidante, es decir, se reduce. Sirve para muchas reacciones de síntesis, por
ejemplo para formar glicoles a partir de alquenos.
Problemas
4.84 El SO2 presente en el aire s el principal responsable del fenómeno de la lluvia
acida. Se puede determinar la concentración de SO2 al titularlo con una disolución
patrón de permanganato de potasio, en la forma siguiente:
5SO2 + 2MnO-2 + 2H2O→5SO2-4 + 2Mn2+ + 4H+
=9.43x10-3
4.86 La concentración de una disolución de peroxide de hidrogeno se puede determinar
adecuadamente al titularla contra una disolución estandarizada de permanganato de
potasio, en un medio acido, de acuredo con la ecuación siguiente:
2MnO-4 + H2O→SO2-4 + 2H+ + 2e=0.06020 M
4.88 El acido oxálico (H2C2O4) esta presente en muchas plantas y vegetales. Si se
requieren 24.0 ml de una disolución 0.0100 M de KMnO4 para titular 1.00g de H2C2O4
hasta el punto de equivalencia, ¿Cuál es el porcentaje en masa de H2C2O4 en la muestra?
La ecuación iónica neta es:
2MnO-4 + 16h+ + 5C2O2-4→2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
=5.40 %
4.90 El oxalato de calcio (CaC2O4) es insoluble en agua. Por esta razón, se puede usar
para determinar la cantidad de iones Ca2+ presentes en los líquidos como la sangre. El
oxalato de calcio aislado de la sangre se disuelve en acido y se titula con una disolución
estandarizada de KMnO4, como se muestra en el problema 4.88. En una prueba se
encuentra que el oxalato obtenido a partir de una muestra de 10.0 ml de sangre,
consume 24.2 ml de una disolución 9.56x10-4 M de KMnO4. Calcule el número de
miligramos de calcio por mililitro de sangre.
0.231 mg