1ER TRABAJO ENCARGADO DE QUIMICA APLICADA 2014- I

QUIMICA EL ESTUDIO DEL CAMBIO1)Clasifique cada uno de los siguientes como elemento, compuesto, mezcla homognea o mezcla heterognea: a) agua salada; b) helio gaseoso; c) cloruro de sodio (sal de mesa); d ) una botella de refresco; e) una malteada; f ) aire en una botella, g) concreto.SOLUCION:a) mezcla homogneab) elemento c) compuestod) mezcla homogneae) mezcla heterogneaf) mezcla homogneag) mezcla homogneah) mezcla heterognea2)Responda a) Normalmente, el cuerpo humano soporta temperaturas de 105F solo durante breves periodos sin que ocurra dao permanente en el cerebro y otros rganos vitales. .cual es esa temperatura en grados Celsius? b) El etilenglicol es un compuesto orgnico lquido que se usa como anticongelante en radiadores de automviles. Se congela a 11.5c. Calcule su temperatura de congelacin en grados Fahrenheit. c) La temperatura en la superficie solar es de un 6 300 c. .cual es esa temperatura en grados Fahrenheit? d ) La temperatura de ignicin del papel es de 451F. .cual es esa temperatura en grados Celsius?SOLUCION:a)

b) +32

c)+32

d)

ATOMOS MOLECULAS, IONES3)D dos ejemplos para cada uno de los siguientes incisos: a) una molcula diatmica que contenga tomos del mismo elemento, b) una molcula diatmica que contenga tomos de diferentes elementos, c) una molcula poliatmica que contenga tomos del mismo elemento, d) una molcula poliatmica que contenga tomos de diferentes elementos.SOLUCION:a) b) HCL y COc) d) Y

4)Cules de los siguientes compuestos son inicos? Cules sern moleculares? CH4, NaBr, BaF2, CCl4, InCl., CsCl, NF3.SOLUCION:Inicos: LiF, BaCl2, KClMoleculares: , ,

5)Nombre los siguientes compuestos: a) KClO, b) Ag2CO3, c) FeCl2, d) KMnO4, e) CsClO3, f ) HIO, g) FeO, h) Fe2O3, i) TiCl4, j ) NaH, k) Li3N, l) Na2O, m) Na2O2, n) FeCl3 . 6H2O.SOLUCION:a) cromato de sodiob) fosfato de hidrgeno de potasioc) bromuro de hidrgenod) cido bromhdricoe) carbonato de litioe) dicromato de potasiof) nitrito de amoniog) tricloruro de fsforoh) pentafluoruro de fsforoi) tetrafsforo hexxidoj) yoduro de cadmiok) sulfato de estronciol) hidrxido de aluminiom) carbonato de sodio decahidratado

TEORIA CUANTICA Y ESTRUCTURA ELECTRNICA6) a) Cul es la frecuencia de la luz que tiene una longitud de onda de 456 nm? b) Cul es la longitud de onda (en nanmetros) de una radiacin que tiene una frecuencia de 2.45 109 Hz? (ste es el tipo de radiacin empleada en los hornos de microondas.SOLUCION:a)

b)

Transformando:

7)El color azul del cielo se debe a la dispersin de la luz solar por las molculas del aire. La luz azul tiene una frecuencia aproximada de 7.5 1014 Hz. a) Calcule la longitud de onda, en nm, asociada a esta radiacin. b) Calcule la energa, en joules, de un solo fotn asociado a esta frecuencia.SOLUCION:a)

Transformando:

b)

8)Cuando se refleja una luz de frecuencia igual a 2.11 1015 s1 sobre la superficie del metal oro, la energa cintica de los electrones expulsados es de 5.83 1019 J. Cul es la funcin de trabajo del oro?SOLUCION:

9)D los valores de los nmeros cunticos de un electrn en los siguientes orbitales: a) 3s, b) 4p, c) 3d.SOLUCION:a) 2p: n=2 l=1 ml =1,0 o -1b) 3s: n=3 l=0 ml =0c) 5d: n=5 l=2 ml =2,1,0,-1, o -2Un orbital en un subnivel puede tener cualquiera de los valores permitidos del nmero cuntico magntico para ese subnivel. Todos los orbitales en un subnivel tienen exactamente la misma energaRELACIONES PERIODICAS ENTRE ELEMENTOS10)Especifique el grupo de la tabla peridica en el que se encuentra cada uno de los siguientes elementos: a) [Ne]3s1, b) [Ne]3s2 3p3, c) [Ne]3s2 3p6, d) [Ar]4s2 3d 8.SOLUCION:a) grupo 1Ab) grupo 5Ac) grupo 8Ad) grupo 8B

11)Nombre los iones con carga +3 que tienen las siguientes configuraciones electrnicas: a) [Ar]3d 3, b) [Ar], c) [Kr]4d 6, d) [Xe]4f 14 5d 6.SOLUCION:a) b)c)d)12)Acomode los siguientes elementos en orden creciente con respecto a la primera energa de ionizacin: F, K, P, Ca y Ne.

SOLUCION:K < Ca < P < F < Ne

13)Especifique cul de los siguientes elementos se esperara que tuviera mayor afinidad electrnica y cul la menor: He, K, Co, S, Cl.SOLUCION:Una de las tendencias generales peridicas para afinidad electrnica es que la tendencia a aceptar electrones aumenta (es decir, los valores de afinidad electrnica se vuelven ms positivos) a medida que avanzamos de izquierda a derecha a travs de una perodo. Sin embargo, esta tendencia no se incluyen los gases nobles. Sabemos que los gases nobles son extremadamente estable, y ellos no quieren ganar o perder electrones. Por lo tanto, el helio, l, tendra el electrn ms baja afinidad. Sobre la base de la tendencia peridica se discuti anteriormente, se esperara Cl tener la afinidad ms alta de electrones. La adicin de un electrn a la CL forma Cl-, que tiene una configuracin electrnica de gas noble estable.

ENLACE QUIMICO

14)Enumere los siguientes enlaces en orden creciente de carcter inico: cesio-flor, cloro-cloro, bromo-cloro, silicio- carbono.SOLUCION:ClCl (zero difference in electronegativity) < BrCl (difference 0.2) < SiC (difference 0.7) < CsF (difference 3.3).15) Clasifique los siguientes enlaces como inicos, covalentes polares o covalentes y justifique sus respuestas: a) enlace SiSi en Cl3SiSiCl3, b) enlace SiCl en Cl3SiSiCl3, c) enlace CaF en CaF2, d) enlace NH en NH3. SOLUCION:a) Los dos tomos de carbono son el mismo. El enlace es covalenteb) La diferencia entre electronegatividad K e I es 2,5-0,8 = 1,7. El enlace es covalente polarc) La diferencia de electronegatividad entre N y B es 3,0-2,0 = 1,0. El enlace es covalente polard) La diferencia de electronegatividad entre C y F es 4,0 a 2,5 = 1,5. El enlace es covalente polar

16) Escriba las estructuras de Lewis para las siguientes molculas y iones: a) OF2, b) N2F2, c) Si2H6, d) OH2, e) CH2ClCOO2, f) CH3NH3

17) Un estudiante de su grupo afirma que el xido de magnesio en realidad est compuesto por iones Mg+ y O, no por iones Mg2+ y O2. Sugiera algunos experimentos con los que usted pudiera demostrar que su compaero est equivocado.SOLUCION:a) Usted podra determinar las propiedades magnticas de la slida. Un Mg + O-slido sera paramagntico mientras Mg2 + O2-slido es diamagntico. b) Usted podra determinar la energa reticular del slido. Mg + O-tendra una energa reticular similar a Na + Cl-. Esta energa reticular es mucho menor que la energa reticular de Mg2 + O2-.

ELEMENTOS METALICOS Y SUS COMPUESTOS

18) El cloruro de magnesio se disuelve en una disolucin que contiene bicarbonato de sodio. Al calentarlo, se forma un precipitado blanco. Explique la causa de la precipitacin.SOLUCION:El calor hace que bicarbonatos a descomponerse de acuerdo con la reaccin:2HCO3 CO32 + H2O + CO2Generacin de ion carbonato provoca la precipitacin de la MgCO3 insolubles

19) El hidrxido de sodio es higroscpico, es decir, absorbe humedad cuando se expone a la atmsfera. una estudiante coloc una lenteja de NaOH sobre un vidrio de reloj. unos das despus observ que la lenteja estaba cubierta por un slido blanco. Cul es la identidad de este slido? (Sugerencia: El aire contiene CO2.)SOLUCION:El hidrxido de sodio hmedo se convierte primero en carbonato de sodio: 2NaOH(aq) + CO2(g) Na2CO3(aq) + H2O(l)y luego a carbonato de hidrgeno de sodio :Na2CO3(aq) + H2O(l) + CO2(g) 2NaHCO3(aq)Eventualmente, los precipitados de carbonato de hidrgeno de sodio (el disolvente agua se evapora desde NaHCO3 no es higroscpico). Por lo tanto, la mayor parte del slido de color blanco es de NaHCO3 adems de algunos de Na2CO3.

20) El cido sulfrico concentrado reacciona con yoduro de sodio para producir yodo molecular, sulfuro de hidrgeno e hidrgeno sulfato de sodio. Escriba una ecuacin balanceada para la reaccin.SOLUCION:Una comprobacin de la Tabla 19.1 del texto muestra que el ion de sodio no puede reducirse por cualquiera de las sustancias mencionado en este problema; se trata de un "in espectador". Nos centramos en las sustancias que en realidad son sometidos oxidacin o reduccin y escribir semirreacciones para cada uno.2I(aq) I2(s)H2SO4(aq) H2S(g)

Equilibrar el oxgeno, hidrgeno, y la carga se obtiene:2I(aq) I2(s) + 2e

H2SO4(aq) + 8H+(aq) + 8e H2S(g) + 4H2O(l)

Multiplicando el medio de reaccin de yodo-por cuatro y combinando da la ecuacin redox equilibrada.

H2SO4(aq) + 8I(aq) + 8H+(aq) H2S(g) + 4I2(s) + 4H2O(l)

Los iones de hidrgeno proceden de cido sulfrico adicional. Aadimos un ion de sodio por cada ion yoduro para obtener la ecuacin final.

9H2SO4(aq) + 8NaI(aq) H2S(g) + 4I2(s) + 4H2O(l) + 8NaHSO4(aq)