olimpiadas de quÍmicasafont/olimpiada/material/qu1.pdf · 2021. 1. 14. · tema, por subapartados,...

OLIMPIADASDEQUÍMICA

SERGIOMENARGUES&AMPAROGÓMEZ-SIURANANOVIEMBRE2020

CUESTIONESYPROBLEMAS(VOLUMEN1)

“Laquímica,lenguacomúndetodoslospueblos”.

INTRODUCCIÓNHaceyamásde20añosquelosautoresdeestetrabajocomenzaronarecopilarproblemasycuestionespropuestosenlasdiferentespruebasdeOlimpiadasdeQuímica,conelfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.InicialmenteseincluyeronsololoscorrespondientesalasOlimpiadasNacionalesdeQuímicaymástardesefueronincorporandolosdealgunasfaseslocalesdediferentesCo-munidadesAutónomas.Asísehallegadoarecopilarunacoleccióndemásde5.700cuestionesy1.100problemas,quesepresentanresueltosyexplicados,quesehapodidorealizargraciasalacolaboracióndecolegasyamigosquesecitanalfinaldeestaintroducciónyque,añoaaño,hacenllegaralosautoreslosenunciadosdelaspruebasensuscomunidadesautónomas.Enlasanterioresversionesdeestematerial,lascuestionesylosproblemas,seclasificaronpormaterias,indicadosuprocedenciayaño.Dadoelelevadonúmerodeejerciciosrecopiladoshastalafecha,enestanuevaversiónsehamodificadolaformadeclasificaciónysehanorganizadoportemas,ydentrodecadatema,porsubapartados,siguiendolamismaestructuraqueloslibrosdetextodeQuímicaconvencionalesCadacurso,losprofesoresdeQuímicade2°debachilleratoseenfrentanalretodebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplinay,almismotiempo,hacerquesusestudiantesseanconscientesdelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayeneldesarrollodelassociedadeshumanas.Enestecontexto,lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuyimportanteyaqueofrecenunestímulo,alfomen-tarlacompeticiónentreestudiantesprocedentesdediferentescentrosycondistintosprofesoresyesti-losoestrategiasdidácticas.Estacoleccióndeejerciciosseproponecomounposiblematerialdeapoyoparadesarrollarestalabor.LosautoresreconocenyagradecenlaparticipacióndeFernandoLatreDavidenlasprimerasfasesdedesarrollodeesteMaterial.DesdeelColegiodeQuímicosyAsociacióndeQuímicosdelaComunidadVa-lenciana,FernandoLatreDaviddesarrollódurantemuchosañosunaabnegadaeimpagablelaborcomoimpulsorydefensordelasOlimpiadasdeQuímica.Losenunciadosdelosproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:

JuanA.Domínguez(Canarias),JuanRubio(Murcia),LuisF.R.Vázquez,CristinaPastorizayJuanSanmar-tín(Galicia),JoséA.Cruz,NievesGonzález,GonzaloIsabelyAnaBayón(CastillayLeón),AnaTejeroyJoséA.Díaz-Hellín(Castilla-LaMancha),PedroMárquez,OctavioSánchez,VictoriaGil,EvaristoOjalvoyMaribelRodríguez(Extremadura),PilarGonzálezyManuelManzano(Cádiz),ÁngelF.SáenzdelaTorre(LaRioja),JoséLuisRodríguezyMiguelFerrero(Asturias),MatildeFernándezyAgustíVergés(Balea-res), Fernando Nogales (Málaga), Joaquín Salgado (Cantabria), Pascual Román y Xabier Egaña (PaísVasco),MercedesBombín,BernardoHerradónyBenignoPalacios(Madrid),EvaHerrera(Sevilla),Anto-nioMarchal(Jaén),DiegoNavarreteyNataliaNavas(Granada).LosautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasdelasfigurasincluidasenestetrabajo,asícomoatodosaquéllosqueconsuscomentariosycorreccionescontribuyenaqueestematerialpuedairmejorandodíaadía. Losautores

ÍNDICE

I. ESTRUCTURADELAMATERIA1. Leyesponderales 12. Númeroatómico,númeromásicoeisótopos 223. MolynúmerodeAvogadro 584. Composicióncentesimalyfórmulasquímicas 104

II. DISOLUCIONESYREACCIONESQUÍMICAS1. Concentracióndelasdisoluciones 1612. Preparacióndedisoluciones 1973. Estequiometríadelasreaccionesquímicas 2334. Reactivolimitante 3005. Rendimientodeunareacción 3266. Reaccionesconsecutivasyreaccionessimultáneas 3417. Estequiometríayvaloracionesácido-base 3518. Estequiometríayvaloracionesdeoxidación-reducción 365

III. GASES1. Leyesdelosgases 3932. Ecuacióndeestadodelosgasesideales 4223. Mezclasdegases 4604. Teoríacinético-moleculardelosgases 480

IV. TERMOQUÍMICA1. Energíadelasreaccionesquímicas 5012. Calorimetría 5193. Primeraleydelatermodinámica 5264. LeydeHess 5445. Entalpíasestándardeformaciónyreacción 562

Q1.OlimpiadasdeQuímica.CuestionesyProblemas(S.Menargues&A.Gómez) 1

I.ESTRUCTURADELAMATERIA1.LEYESPONDERALES

1.1. Elcobreyeloxígenopuedenformarvariosóxidos,sabiendoquesusmasasatómicasrespectivasson63,55y16,00u,con5,00gdecobrepuedereaccionarunamasadeoxígenode:a)1,52ub)7,58uc)2,52gd)3,78g

(O.Q.L.Asturias1995)

DeacuerdoconlaleydeproporcionesmúltiplesdeDalton(1803),considerandoqueseformandosóxi-dos,CuOyCu!O,lasmasasdeoxígenoquereaccionanconlamasadecobrepropuestaenamboscasosson:

5,00gCu ·1molCu63,55gCu

·1molO1molCu

·16,00gO1molO

= 1,26gO

§Cu!O

·1molO2molCu

·16,00gO1molO

= 2,52gO

Larespuestacorrectaeslac.

1.2. Señalelaproposicióncorrecta:a)En22,4Ldeoxígenogaseoso,a0°Cy1atm,hayNA(númerodeAvogadro)átomosdeoxígeno.b)Enunareacción,elnúmerototaldeátomosdelosreactivosesigualalnúmerototaldeátomosdelosproductos.c)Enunareacciónentregases,elvolumentotaldelosreactivosesigualalvolumentotaldelosproductos(medidosalamismapresiónytemperatura).d)Enunareacción,elnúmerototaldemolesdelosreactivosesigualalnúmerototaldemolesdelosproductos.e)Elvolumende16gdeoxígenoesigualalde16gdehidrógeno(alamismapresiónytemperatura).

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.Sevilla2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Sevilla2003)(O.Q.L.PaísVasco2006)(O.Q.L.Baleares2011)(O.Q.L.Madrid2013)(O.Q.L.Extremadura2014)

(O.Q.L.PreselecciónValencia2018)(O.Q.L.Málaga2018)

a)Falso.Unvolumende22,4L,a0°Cy1atm,constituyen1moldesustanciay,deacuerdoconlaleydeAvogadro,estáintegradopor𝑁#moléculas.

b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789),elnúmerodeátomosdelasespeciesinicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosdelasespeciesfinales.

c-d)Falso.Deacuerdocon la leydeconservaciónde lamasadeLavoisier,elnúmerodemolesde lasespeciesinicialesnotieneporquéserelmismoqueelnúmerodemolesdelasespeciesfinales,nitampocoelvolumenqueocupanendeterminadascondicionesdepresiónytemperatura.

e)Falso.Suponiendoqueenciertascondicionesde𝑝y𝑇elvolumenmolares𝑉L:

16gO! ·1molO!32,0gO!

·𝑉LO!1molO!

= 0,50𝑉LO!16gH! ·1molH!2,0gH!

·𝑉LH!1molH!

= 8,0𝑉LH!

Larespuestacorrectaeslab.

1.3. LamayoraportacióndeLavoisieralaQuímicaseprodujocuando:a)Describió,porprimeravez,elefectofotoeléctrico.b)Estableciólaleydelaconservacióndelamasa.c)SintetizóelPVC.d)Descubrióelneutrón.

(O.Q.L.Murcia1998)

a)Falso.ElefectofotoeléctricofuedescubiertoporHeinrichHertzen1887yexplicadoporAlbertEins-teinen1905.

b)Verdadero.AntoineLavoisierpublicó“TraitéÉlémentairedeChimie”(1789),dondeenunciólaleydeconservacióndelamasa.

c)Falso.Elpoliclorurodevinilo(PVC)fuedescubiertoaccidentalmenteporHenryV.Regnault(1835)yporEugenBauman(1872).Enambasocasiones,elpoliclorurodeviniloapareciócomounsólidoblancoenelinteriordefrascosquehabíansidodejadosexpuestosalaluzdelsol.En1926,WaldoSemon,inves-tigadordeB.F.Goodrich,desarrollóunmétodoparaplastificarelPVC.

d)Falso.Elneutrónfuedescubiertoen1932porJamesChadwickalidentificarloenlapenetranteradia-ciónqueseproducíaalbombardearnúcleosdeberilioconpartículasalfa:

Be$% + He →!

$ C&'! + n('

1.4. Si la fórmuladeuncompuestoesA𝒎B𝒏, ¿qué informacióncuantitativasepuedeextraerde lamisma?a)LarelaciónentrelasmasasdelosátomosAydeBesm/n.b)EnunmoldecompuestohaynvecesmásátomosdeAquedeB.c)EnunmoldecompuestohaynvecesmásátomosdeBquedeA.d)EnunmoldecompuestolarelaciónentreelnúmerodeátomosdeAyBesm/n.

DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799),laestequiometríadelcompuestopro-porcionalarelaciónmolaroatómicaexistenteentreloselementosquelointegran,queenestecasoes𝑚/𝑛.

Larespuestacorrectaeslad.

1.5. Enunrecipientevacíodeaceroquesemantienesiempreatemperaturaconstante,seintroducencantidadesestequiométricasdegasoxígenoydegashidrógeno.Sehacesaltarunachispaeléctrica,conloqueseproducelareaccióntotaldeambosgases.¿Quéseconservaenesteproceso?a)Sololamasa.b)Masaypresión.c)Númerodemoléculasypresión.d)Númerodemoléculasymasa.

Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreoxígenoehidrógenoes:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

Comoseobserva,nosemantieneelnúmerodemolesdesustancia,portanto,tampocosemantienennielnúmerodemoléculas,nilapresión.

DeacuerdoconlaleydeLavoisier(1789),enunareacciónquímicasoloseconservalamasa.

Larespuestacorrectaeslaa.

1.6. Elfosfatodesodiocontieneun42,0%desodio.Losgramosdeunamezclaquecontiene75,0%defosfatodesodioy25,0%defosfatodepotasionecesariosparasuministrar10,0gdesodioson:a)55,5b)100c)31,7d)18,5

(O.Q.L.CastillayLeón1999)

DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799),laestequiometríadelcompuestoper-miterelacionarNaconNa+PO$yconlamezcla:

𝑥gmezcla ·75,0gNa+PO$100gmezcla

·42,0gNa

100gNa+PO$= 10,0gNa → 𝑥 = 31,7gmezcla

1.7. ¿Cuáldelossiguientesparesdecompuestosesunbuenejemplodela leydelasproporcionesmúltiplesdeDalton?a)H2OyD2Ob)H2OyH2Sc)SO2ySeO2d)CuClyCuCl2e)NaClyNaBr(Nota.Drepresentaaldeuterio).

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2020)

LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDalton(1808)dice:

“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

a)Falso.H!OyD!Onopuedencumplirlaleyyaquesetratadecompuestosformadosconunisótopodiferentedelmismoelemento.

b-c-e)Falso.Lasparejas,H!OyH!S,SO!ySeO!yNaClyNaBr,nopuedencumplirlaleyyaquelosdoselementosnoestánpresentesenlosdoscompuestosdecadapareja.

d)Verdadero.LaparejaCuClyCuCl!sícumplelaley,yaquesegúnseapreciaenlasfórmulas,conunamismacantidaddecobre,1mol,secombinancantidadesdecloroenunarelación1/2.

1.8. Unagalenacontiene10%desulfurodeplomo(II)yelrestosonimpurezas.Lamasadeplomoquecontienen75gdeeseminerales:a)6,5gb)25,4gc)2,5gd)95,8g

DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799),laestequiometríadelcompuestoper-miterelacionarPbconPbSyconlagalena:

75ggalena ·10gPbS

100ggalena·1molPbS239,1gPbS

·1molPb1molPbS

·207,0gPb1molPb

= 6,5gPb

1.9. Siapartirde1,3gdecromosehanobtenido1,9gdeóxidodecromo(III),¿cuálserá lamasaatómicadelcromo?a)40b)52c)104d)63,54

(O.Q.L.Murcia2000)

DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799),laestequiometríadelcompuestoper-miterelacionarCrconóxidodecromo(III),Cr!O+,yobtenerlamasamolardelCr:

(1,9 − 1,3)gO1,3gCr

·1molO16,0gO

·𝑀gCr1molCr

=3molO2molCr

→ 𝑀 = 52gmol-'

1.10. Seanalizantresmuestrassólidas,formadascadaunaporuncompuestodeloselementosXeY.Enlaprimeraseencontróuncontenidode4,31gdeXy7,60gdeY.Lasegundasecomponíade35,9%deXyel64,1%deY.Porotraparte,seobservóque0,718gdeXreaccionabanconYparaformar2,00gdelaterceramuestra.¿Quésededucedeesto?a)Lastresmuestrassonelmismocompuesto.b)Lastresmuestrassondedistintoscompuestos.c)Lastresmuestrastienenlamismafórmulaempírica.d)Sololasmuestrasprimerayterceratienenlamismafórmulamolecular.

LaleydelasproporcionesdefinidasdeProust(1799)dice:“cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”.

Deacuerdoconestaley,larelacióndemasasenlostresanálisissemuestraenlasiguientetabla:

Muestra 1 2 3

RelaciónX/Y4,31gX7,60gY

≈ 0,56035,9gX64,1gY

= 0,5600,718gX

(2,00 − 0,718)gY= 0,560

De acuerdo con los resultados obtenidos, se deduce que las tres muestras corresponden al mismocompuesto.Larespuestacorrectaeslaa.

1.11. ¿QuéporcentajedeclorocontieneunamezclaapartesigualesdeKClyNaClO3?a)30,25%b)42,53%c)40,45%d)53,25%

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2004)

DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799):“cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”.

LaestequiometríadeamboscompuestospermiterelacionarClconKClyNaClO3,respectivamente.Con-siderando100gdelamezclabinaria,lamasadeclorocontenidaen50,0gdecadacomponentees:

50,0gKCl ·1molKCl74,6gKCl

·1molCl1molKCl

·35,5gCl1molCl

= 23,8gCl

50,0gNaClO+ ·1molNaClO+106,5gNaClO+

·1molCl

1molNaClO+·35,5gCl1molCl

= 16,7gCl

Elporcentajedecloroenlamezclaes:(23,8 + 16,7)gCl100gmezcla

· 100 = 40,5%

1.12. Yaquelasmasasatómicasdeoxígeno,calcioyaluminioson16,40y27,respectivamente,puededecirseque16gdeoxígenosecombinaráncon:a)40gdecalcioo27gdealuminiob)20gdecalcioo9gdealuminioc)20gdecalcioo54dealuminiod)40gdecalcioo18dealuminio

(O.Q.L.Murcia2005)

DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799):

“cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”

y,suponiendoqueseformanóxidodecalcio,CaO,yóxidodealuminio,Al!O+;apartirdelasrelacionesmolaresseobtienenlasrelacionesmásicas:

1molCa1molO

·40,0gCa1molCa

·1molO16,0gO

=40,0gCa16,0gO

2molAl3molO

·27,0gAl1molAl

·1molO16,0gO

=18,0gAl16,0gO

1.13. Lasfórmulasempíricasdetrescompuestosson:A)CH2O B)CH2 C)C3H7Cl

SuponiendoqueunmoldecadaunodeloscompuestosA,ByCseoxidacompletamenteyquetodoelcarbonoseconvierteendióxidodecarbono,laconclusiónmásrazonabledeestainformaciónesque:a)ElcompuestoAformaelmayorpesodeCO2.b)ElcompuestoBformaelmayorpesodeCO2.c)ElcompuestoCformaelmayorpesodeCO2.d)NoesposiblededucircuáldeesoscompuestosdaráelmayorpesodeCO2.

“cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”.

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarCconsurespectivocompuestoyconelCO!produ-cidoenlacombustión:

a)1molCH!O ·1molC

1molCH!O·1molCO!1molC

·44,0gCO!1molCO!

= 44,0gCO!

b)1molCH! ·1molC1molCH!

·1molCO!1molC

·44,0gCO!1molCO!

= 44,0gCO!

c)1molC+H0Cl ·3molC

1molC+H0Cl·1molCO!1molC

·44,0gCO!1molCO!

= 132gCO!

1.14. Sialamasaatómicadelcarbonoseleasignaraelvalor50envezde12,¿cuálseríalamasamole-culardelH2Oconsistenteconesenuevovalor?a)56b)62c)3,1416d)75

(O.Q.L.Murcia2006)

DeacuerdoconlaleydelasproporcionesdefinidasdeProust(1799):

Teniendoencuentaquelaescalademasasatómicasestábasadaenlamasadel C'! ,sisecambialamasadeeseisótopode12a50todaslasmasasestaránmultiplicadasporunfactor50/12:

18gH!O ·5012

= 75gH!O

1.15. CuandodoselementosXeYreaccionanentresídeformaquelasrelacionesdelasmasascombi-nadasdelosmismosson:

Operación X(g) Y(g)1 3,00 1,442 3,00 0,723 6,00 2,884 2,50 0,40

Alavistadelosdatosdelatablasepuededecirqueesfalsalaafirmación:a)Losdatosregistradosenlasoperaciones1y3justificanlaleydelasproporcionesdefinidasdeProust.b)Losdatosregistradosen1,2y4justificanlaleydelasproporcionesmúltiplesdeDalton.c)Losdatosregistradosen1,2y3justificanlaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichter.d)Loscompuestosformadosen1y3soniguales.e)Loscompuestosformadosen1y4sondiferentes.

(O.Q.N.Córdoba2007)

a)Verdadero.LaleydelasproporcionesdefinidasdeProust(1799)dice:

Deacuerdoconestaley,larelacióndemasasenlasoperaciones1y3es:

Operación1 → 3,00gX1,44gY

= 2,08Operación3 → 6,00gX2,88gY

= 2,08

b)Verdadero.LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDalton(1808)dice:

“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

Deacuerdoconlaley,fijando3,00gdeX,lamasaquereaccionaconYenlaoperación4es:

3,00gX ·0,40gY2,50gX

= 0,48gY

Lasmasasquereaccionanenlasoperaciones1,2y4son:

Operación X(g) Y(g)1 3,00 1,442 3,00 0,723 3,00 0,48

LasrelacionesentrelasmasasdeYson:1,44gY(op. 1)0,72gY(op. 2)

1,44gY(op. 1)0,48gY(op. 3)

0,72gY(op. 2)0,48gY(op. 3)

c)Falso.LaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichter(1792)dice:

“lasmasasdeelementosdiferentesquesecombinanconunamismamasadeotroelementodado,sonlasmasasrelativasdeaquelloselementoscuandosecombinanentresíobienmúltiplososub-múltiplosdeestos.

Alnofiguraruntercerelemento,nohayposibilidaddecomprobarsisecumpleestaley.

d)Verdadero.DeacuerdoconlaleydelasproporcionesdefinidasdeProust,enundeterminadocom-puestolarelacióndemasasesconstante.

= 2,08

Setratadelmismocompuesto.

e)Verdadero.DeacuerdoconlaleydelasproporcionesdefinidasdeProust,enundeterminadocom-puestolarelacióndemasasesconstante.

Setratadecompuestosdiferentes.

1.16. Sienlacombustióndecarbonoconoxígenoseproducedióxidodecarbono,porcada0,5moldecarbonoconsumido:a)Senecesita1moldeoxígenomoleculardiatómico.b)Seproduce1moldedióxidodecarbono.c)Senecesitan0,5moldeoxígenomoleculardiatómico.d)Seproducen0,25moldedióxidodecarbono.

LaestequiometríadelCO!permiterelacionarCconO!:

0,5molC ·1molO!1molC

= 0,5molO!

1.17. Elmagnesioreaccionaconeloxígenomoleculardiatómicodandomonóxidodemagnesio.Sisetienen0,5moldeMg,¿cuántooxígenomolecularsenecesita?a)1moldeoxígenomoleculardiatómico.b)16gdeoxígeno.c)8gdeoxígeno.d)0,5moldeoxígenomoleculardiatómico.

LaestequiometríadelMgOpermiterelacionarMgconO!:

0,5molMg ·1molO1molMg

·1molO!2molO

·32,0gO!1molO!

= 8gO!

1.18. Cuandosedicequeelamoníacoestáconstituidopor82,35gdenitrógenoy17,65gdehidrógenoseestácomprobandolaleyde:a)Conservacióndelaenergía.b)Conservacióndelamateria.c)Lasproporcionesmúltiples.d)Lasproporcionesdefinidas.

(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

SegúnlaleydelasproporcionesdefinidasdeJ.L.Proust(1799):

EnelcasodelNH+:17,65gH82,35gN

·1molH1,0gH

·14,0gN1molN

=3molH1molN

1.19. ¿Quécantidaddemagnesiosetienequecombinarcon10gdecloroparaformarelcompuestoMgCl2?a)10gb)3,4gc)5gd)6,8g

DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799)

LaestequiometríadelMgCl!permiterelacionarClconMg:

10gCl ·1molCl35,5gCl

·1molMg2molCl

·24,3gMg1molMg

= 3,4gMg

1.20. Alanalizaruncompuestoseencontróque3,62gdeXestabancombinadoscon0,571gdeC.Siunamoléculadelcompuestoestáformadapor4átomosdeXyunodeC,¿cuáleslamasaatómicadeX?a)19,0b)76,0c)24,8d)30,4e)3,62

(O.Q.L.PaísVasco2008)

ApartirdelarelaciónmásicaydelaestequiometríadelcompuestoCX4sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoX:

0,571gC3,62gX

·1molC12,0gC

·𝑀gX1molX

=1molC4molX

→ 𝑀 = 19,0gmol-'

1.21. Eldióxidodecarbono,CO2,posee,independientementedesuprocedencia,27,3gdecarbonoporcada72,7gdeoxígeno,loqueconstituyeunapruebadelaleyde:a)Conservacióndelaenergía.b)Lasproporcionesdefinidas.c)Conservacióndelamateria.d)Lasproporcionesmúltiples.

LaleydelasproporcionesdefinidasoconstantesdeProust(1799)dice:

“cuandodosomáselementossecombinanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunaproporcióndepesodefinidaoconstante”.

RelacionandoCyO:72,7gO27,3gC

·1molO16,0gO

·12,0gC1molC

= 2molOmolC

1.22. Lapenicilinaesunantibióticoquecontieneun9,58%enmasadeazufre.¿Cuálpuedeserlamasamolardelapenicilina?a)256gmol–1b)334gmol–1c)390gmol–1d)743gmol–1

(O.Q.L.Valencia2009)

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarSconpenicilina(Pen)y,suponiendoqueexiste1moldeSporcadamoldepenicilinasepuedecalcularlamasamolardeesta:

1molSmolPen

·32,1gS1molS

·1molPen𝑀gPen

=9,58gS100gPen

→ 𝑀 = 334gmol-'

1.23. ElcarbonosecombinaconeloxígenoparaformarCO2enlaproporciónenmasa3:8y,portanto:a)12gdecarbonoreaccionancon48gdeoxígeno.b)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán39gdeCO2.c)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán33gdeCO2.d)Eloxígenoesungasynosepuedepesar.

(O.Q.L.Murcia2010)

Enundeterminadocompuestolarelaciónmásicadebemantenerseconstante.

a)Falso.48gO12gC

=4gO1gC

≠8gO3gC

Lascantidadespropuestasnocumplenlarelaciónmásica.

b)Falso.30gO9gC

=10gO3gC

>8gO3gC

LarelaciónmásicadeterminaquesobraOyqueelCeselreactivolimitante,loqueimpidequeseformen39gdeCO!yquenosobrenada.

c)Verdadero.LamasadeCO!queseformaes:

9gC ·(3 + 8)gCO!

3gC= 33gCO!

1.24. Elbromurodepotasiotieneunacomposicióncentesimalde67,2%debromoy32,8%depotasio.Sisepreparaunareacciónentre18,3gdebromoy12,8gdepotasio,quécantidaddepotasioquedarásinreaccionar:a)Ningunab)12,8gc)3,9gd)13,7g

Enundeterminadocompuestolarelaciónmásicadebemantenerseconstante.Relacionandobromoypo-tasio:

18,3gBr ·32,8gK67,2gBr

= 8,9gK

12,8gK(inicial)−8,9gK(reaccionado)=3,9gK(exceso)

1.25. SielcompuestoMCl2contieneel56,34%decloro,¿cuálserálamasaatómicadeM?a)54,94gb)43,66gc)71,83gd)112,68g

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarelelementoMconsucloruro.Tomandounabasedecálculode100,0gdelcompuestosepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM:

1molMCl!(𝑥 + 2·35,45)gMCl!

·2molCl1molMCl!

·35,45gCl1molCl

=56,34gCl100,0gMCl!

→ 𝑥 = 54,94gmol-'

1.26. Paraunmismocompuesto,¿cuáldelassiguientesproposicionesescierta?a)Todaslasmuestrasdelcompuestotienenlamismacomposición.b)Sucomposicióndependedelmétododepreparación.c)Elcompuestopuedetenercomposiciónnovariable.d)Lacomposicióndelcompuestodependedelestadofísico.

a)Verdadero.DeacuerdoconlaleydelasproporcionesdefinidasdeProust(1799):

Uncompuestosecaracterizaportenerunacomposiciónquímicafija.

b-c-d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.

1.27. Queelpesoequivalentedelcalcioes20,significaque:a)Losátomosdecalciopesan20g.b)20gdecalciosecombinancon1gdehidrógeno.c)Unátomodecalciopesa20vecesmásqueunodehidrógeno.d)20gdehidrógenosecombinancon1gdecalcio.

ElconceptodepesoequivalentesaledelaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichter(1792)quedice:

“lasmasasdeelementosdiferentesquesecombinanconunamismamasadeotroelementodado,sonlasmasasrelativasdeaquelloselementoscuandosecombinanentresíobienmúltiplososub-múltiplosdeestos”.

Portanto,sielpesoequivalentedecalcioes20g,quieredecirque1gdehidrógenosecombinacon20gdecalcio.

1.28. Enunprocesoindustrialsehadeterminadoque4,3kgdecromometálico(99,99%depureza)secombinan con exactamente 8,8 kg de cloro gaseoso. En otro proceso de la misma planta química, secombinan7,6kgdecromocon10,4kgdeclorogasparaobtenerunproductoparaotrotipodeaplicacióncomercial.Enconclusión,sepuededecir:a)Secumplelaleydelasproporcionesmúltiplesenlosdosprocesos.b)Secumplelaleydelasproporcionesmúltiplessoloenelprimerproceso.c)Elsegundoproductotienequeestarconstituidopordostiposdemoléculasdiferentesparaquesecumplalaleydelasproporcionesmúltiples.d)Nosecumplelaleydelasproporcionesmúltiplesenningúncaso.

LaleydeDaltondelasproporcionesmúltiples(1808)dice:

“lasmasasdeunelementoquesecombinanconunamasafijadeotro,paraformardiferentescom-puestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

Considerandounamasafijade,porejemplo,52,0kgdecromo,lasmasasdecloroquesecombinanconestaencadaunodelosdosprocesosson:

§Proceso1(4,3kgdecromoy8,8kgdecloro)

52,0kgCr ·8,8kgCl!4,3kgCr

= 106,4kgCl!

§Proceso2(7,6kgdecromoy10,7kgdecloro)

52,0kgCr ·10,7kgCl!7,6kgCr

= 73,2kgCl!

RelacionandoentresílasmasasdeCl!seobtiene:106,4kgCl!(proceso2)73,2kgCl!(proceso1)

ValorquedemuestraquesecumplelaleydeDaltondelasproporcionesmúltiples.

1.29. En30,0gdeunóxidoMO2hay4,00gdeoxígeno.Silamasaatómicadeloxígenoes16,00u,lamasaatómicadelmetalexpresadaenues:a)32b)122c)208d)240

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarelelementoMconsuóxidoyobtenerlamasamolardelelemento(quecoincideconlamasaatómica):

(30,0 − 4,00)gM4,00gO

·1molM𝑥gM

·16,00gO1molO

=1molM2molO

→ 𝑥 = 208gmol-' → 𝑥 = 208u

1.30. Cuandosehacearderuntrozode50gdecarbónyteniendoencuentalaleydeconservacióndelamasa,sepuededecirquelosproductosdelacombustión:a)Pesaránmásde50g.b)Pesaránmenosde50g.c)Pesaránexactamente50g,puestoquelamasanisecreanisedestruye.d)Nopesaránnada,porqueseconviertenengases.

(O.Q.L.Murcia2011)

Laecuaciónajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón(supuestopuro)es:

C(s)+O!(g)®CO!(g)

Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa,sisepartede50gdeC,losproductospesaránmásdeesacantidad,yaquehayquetenerencuentalamasadeO!consumidaenlacombustión.

1.31. Unasustanciaesunaformademateriaquesecaracterizapor:a)Tenerpropiedadesdistintivasycomposicióndefinida.b)Estarconstituidaporunúnicoelementoquímico.c)Tenersiempreestadofísicosólido.d)Tenerpropiedadescaracterísticasycualquiercomposición.

Unasustanciatieneunacomposiciónquímicadefinida(leydeProust)ypropiedadescaracterísticas.

1.32. UnelementoZreaccionaconoxígenoparaproducirZO2.IdentifiquecuáleselelementoZ,siunamuestrade16,5gdelmismoreaccionaconunexcesodeoxígenoparaformar26,1gdeZO2.a)Manganesob)Níquelc)Azufred)Titanio

(O.Q.L.Madrid2012)(O.Q.L.PaísVasco2013)

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarMconOyobtenerlamasamolardeM:

26,1gZO! ·1molZO!

(𝑀 + 2·16,0)gZO!·1molZ1molZO!

·𝑀gZ1molZ

= 16,5gZ → 𝑀 = 55,0g

Conocidaslasmasasmolaresdeloselementospropuestos:

Elemento Manganeso Níquel Azufre Titanio

𝑀/gmol-' 54,94 58,69 32,06 47,88

1.33. Lasaldeplatadeunácidoorgánicomonocarboxílicocontieneun64,63%deplata.Sabiendoquelamasaatómicadelaplataes107,8;lamasamoleculardelácidoes:a)166,8b)60c)59d)165,8e)167

Laestequiometríadelcompuestopermiterelacionarlaplataconsusaly,apartirdeesta,obtenerlamasamolardelácidocarboxílico:

100gAgX64,63gAg

·107,9gAg1molAg

·1molAg1molAgX

= 166,9g

molAgX

Comocadamoldeplatareemplazaaunmoldehidrógenodelácido,lamasamolardeestees:

𝑀 = 166,9g

molAgX− �1molAg ·

107,9gAg1molAg �

+ �1molH ·1,0gH1molH�

= 60gmol-'

1.34. UnasustanciaestáformadaporelelementoXehidrógeno.Unanálisisdeterminaqueelcom-puestocontieneun80,0%enmasadeXyquecadamoléculacontieneeltripledeátomosdehidrógenoquedeX.¿CuáleselelementoX?a)Heb)Cc)Fd)Se)Ningunodelosanteriores.

(O.Q.N.Alicante2013)

ApartirdelarelaciónmásicaydelaestequiometríadelcompuestoCX4sepuedeobtenerlamasamolardelelementoXyasípoderloidentificar.Tomandounabasedecálculode100gdecompuesto:

1molX3molH

·𝑀gX1molX

·1molH1,0gH

=80,0gX

(100 − 80,0)gH→ 𝑀 = 12,0gmol-'

Deacuerdoconelvalordelamasamolarobtenida,elelementoXesC(carbono).

1.35. UnmetalMformaunóxidodefórmulaMO.Sisesabequeelporcentajedelmetalenelóxidoesdel60%(enmasa)ylamasadeloxígeno16,¿cuáleslamasaatómicadelmetal?a)14b)24c)23d)40e)100

(O.Q.L.PreselecciónValencia2013)

ApartirdelarelaciónmásicaydelaestequiometríadelcompuestoCX4sepuedeobtenerlamasamolardelelementoX:

100gMO ·1molMO

(𝑥 + 16,0)gMO·1molM1molMO

·𝑥gM1molM

= 60gM → 𝑥 = 24gmol-'

1.36. Unciertocompuestoestáformadoporun22,5%enmasadeunelementoAyelrestodeB.Calculelosgramosdedichocompuestoqueseformaráncuando4,5gdeAsemezclencon8,3gdeBsuponiendoquelareacciónescompleta.a)12,8b)10,7c)17,2d)7,5

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarAconB.ComparandolasrelacionesmásicasteóricayexperimentalentreByAseobtienecuáldeellosesellimitante:

(100 − 22,5)gB22,5gA

= 3,44(teórica)8,3gB4,5gA

= 1,84(experimental)

Comoestaúltimarelaciónesmenorque3,44;quierequesobraAyqueBseconsumecompletamenteyeselreactivolimitantequedeterminalacantidadproductoformado.

LacantidaddeAqueseconsumeconlacantidaddeBpropuestaes:

8,3gB(𝑥gA + 8,3gB)

· 100 = 77,5%B → 𝑥 = 2,4gA → (A + B) = 10,7g

1.37. Laamoxicilinaesunagenteantibacterianoquecontieneun8,76%enmasadeazufre.¿Cuáldelassiguientescantidades,engmol–1,esaceptablecomomasamolardelaamoxicilina?a)365b)266c)212d)395e)596

(O.Q.L.Madrid2014)

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarSconamoxicilina(Amox)y,suponiendoqueexiste1moldeSporcadamoldeamoxicilinasepuedecalcularlamasamolardeesta:

1molSmolAmox

·32,1gS1molS

·1molAmox𝑀gAmox

=8,76gS

100gAmox→ 𝑀 = 366gmol-'

1.38. Lamasadecobrequepuedeextraersede3,71·103kgdeunmineraldeesteelementodefórmulaCuFeS2es:a)1.285kgb)1,28gc)12,8·10𝟑kgd)128kg

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarCuconCuFeS!:

3,71·103kgCuFeS! ·10+gCuFeS!1kgCuFeS!

·1molCuFeS!183,5gCuFeS!

·1molCu

1molCuFeS!= 2,02·104molCu

2,02·104molCu ·63,5gCu1molCu

·1kgCu10+gCu

= 1,28·103kgCu

1.39. Elácidosulfúricoposee8gdehidrógenoporcada256gdeoxígeno,loqueconstituyeunapruebadelaleyde:a)Conservacióndelamateriab)Lasproporcionesdefinidasc)Conservacióndelaenergíad)Lasproporcionesmúltiples

(O.Q.L.Extremadura2015)

LafórmuladelácidosulfúricoesH2SO4y,deacuerdoconlaleydelasproporcionesdefinidasdeProust(1799):

Deellasededucequesecombinan:2gH64gO

→4gH128gO

→8gH256gO

····

1.40. UnmoldeunasustanciaXreaccionaconunmoldeaguayproduceunmoldeoxígenoydosmolesdeclorurodehidrógeno:

X+H2O®O2+2HClLafórmuladelasustanciaXserá:a)Cl2b)Cl2Oc)ClO2d)HClO2

DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789),paraquelaecuaciónquímicapro-puestaquedeajustadaconloscoeficientesestequiométricosdadoslafórmuladelasustanciaXdebeserCl!.

1.41. Solounadelassiguientesleyesponderalescorrespondecorrectamenteconelautorquelaenunció:a)LeydelasproporcionesdefinidasodeLavoisier.b)LeydelaconservacióndelamasaodeRichter.c)LeydelosvolúmenesdecombinaciónodeProust.d)LeydelasproporcionesmúltiplesodeDalton.e)LeydelasproporcionesrecíprocasodeGay-Lussac.

a)Falso.LaleydelasproporcionesdefinidasfueenunciadaporJ.Proust(1799).

b)Falso.LaleydelaconservacióndelamasafueenunciadaporA.L.Lavoisier(1789).

c)Falso.LaleydelosvolúmenesdecombinaciónfueenunciadaporJ.L.Gay-Lussac(1808).

d)Verdadero.LaleydelasproporcionesmúltiplesfueenunciadaporJ.Dalton(1808).

e)Falso.LaleydelasproporcionesrecíprocasfueenunciadaporJ.B.Richter(1792).

1.42. ElcombustiblequeusalaCentralNucleardeCofrentesesel 𝐔𝟐𝟑𝟓 .Sianualmenteseconsumen30,0tdedióxidodeuranioenriquecidohastaalcanzarun3,00%enátomosde 𝐔𝟐𝟑𝟓 ,loskgdeesteisó-topoutilizadosdurantelosprimerosveinteañosdefuncionamientodeestacentralson:a)984kgb)1,16·104kgc)8,70·103kgd)1,57·104kg(Dato.Considerequelamasaatómicarelativadel 𝐔𝟐𝟑𝟓 es235).

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarUconUO!.LacantidaddeUnaturalconsumidoenlacentralenlosúltimos20añoses:

20años ·30,0tUO!

año·10&gUO!1tUO!

·1molUO!270,0gUO!

·1molU1molUO!

= 2,22·106molU

RelacionandoUnaturalcon U!+8 :

2,22·106molU ·𝑁#átomosU1molU

·3,00átomos U!+8

100átomosU·

1mol U!+8

𝑁#átomos U!+8 = 6,67·104mol U!+8

6,67·104mol U!+8 ·235g U!+8

1mol U!+8 ·1kg U!+8

10+g U!+8 = 1,57·104kg U!+8

1.43. Lossuplementosdepotasio,amenudoconsistenenunamezcladecitratodepotasio,K3C6H5O7,yaspartatodepotasio,KC4H6O4N.Unatabletade100,0mgdeamboscompuestos,contieneun35,2%enmasadepotasio.¿Cuántosmiligramosdecitratodepotasiocontiene?a)80,0mgb)20,0mgc)45,6mgd)50,0mg

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarKconK+C&H8O0yKC$H&O$N.Considerando100,0mgdemezcla,estacontiene:

100,0mgmezcla ·35,2mgK

100,0mgmezcla= 35,2mgK

yestáintegradapor𝑥mgdeK+C&H8O0y(100–𝑥)mgdeKC$H&O$N.LacantidaddeKqueaportacadaunadeesassustanciasalamezclaes:

𝑥mgK+C&H8O0 ·1mmolK+C&H8O0306,3mgK+C&H8O0

·3mmolK

1mmolK+C&H8O0·39,1mgK1mmolK

= 0,383𝑥mgK

(100 − 𝑥)mgKC$H&O$N ·1mmolKC$H&O$N171,1mgKC$H&O$N

·1mmolK

1mmolKC$H&O$N·39,1mgK1mmolK

= 0,229(100 − 𝑥)mgK

LacantidaddeK+C&H8O0quecontienelamezclaes:0,383𝑥mgK + [0,229 · (100 − 𝑥)]mgK = 35,2mgK → 𝑥 = 80,0mgK+C&H8O0

1.44. Uncopolímeroregulardeetileno,CH2=CH2,yclorurodevinilo,CH2=CHCl,contienedemaneraalternadadichosmonómeros.¿Cuáleselporcentajeenmasadeetilenoenestecopolímero?a)56b)90,5c)62,5d)30,9

(O.Q.N.ElEscorial2017)

Considerandoquehayunmoldecadamonómeroenelcopolímero,elporcentajeenmasadeetilenoenelmismoes:

1molCH!=CH! ·28,0gCH!=CH!1molCH!=CH!

+ 1molCH!=CHCl ·62,5gCH!=CHCl1molCH!=CHCl

· 100 = 30,9%

1.45. LavitaminaB12,cianocobalamina,esesencialparalanutriciónhumana.Abundaenlostejidosanimalesperonoenlasplantas,deformaquelagentequeseabstienedecomerproductosdeorigenanimalpuedepadeceranemiaporloquedebetomarvitaminaB12.Determinelamasamolardeestasus-tanciasabiendoqueunamoléculadecianocobalaminacontieneunátomodecobaltoyqueelporcentajeenmasadecobaltoenellaesdel4,380%.a)438,0gmol–1b)43,8gmol–1c)1.345gmol–1d)438,0gmol–1

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarCoconvitaminaB'!y,teniendoencuentaqueexiste1moldeCoporcadamoldevitaminasepuedecalcularlamasamolardeesta:

1molComolvitaminaB'!

·58,93gCo1molCo

·1molvitaminaB'!𝑀gvitaminaB'!

=4,380gCo

100gvitaminaB'!→ 𝑀 = 1.345gmol-'

1.46. Enunareacciónquímicasiempreseconserva:a)Elnúmerodemolesinicialespresentesenlosreactivos.b)Elnúmerodeátomosinicialespresentesenlosreactivos.c)Elnúmerodemoléculasinicialespresentesenlosreactivos.d)Elnúmerodecompuestospresentesenlosreactivos.

LaleydeLavoisier(1789)proponequeenunareacciónquímicalamasaseconserva,loquequieredecirquetodoslosátomospresentesenlosreactivosrompenlosenlacesquelosmantienenunidosyformanenlacesnuevosparaformarlosproductos.

1.47. Alanalizarmuestrasdeóxidosdenitrógeno,sehanobtenidoslosresultadosdelatablaadjunta:AnálisisNitrógeno(g)Oxígeno(g)11,001,1420,350,8030,681,1741,122,56

Apartirdeestosdatossepuedeafirmarque:a)Soncuatroóxidosdistintosb)Sontresóxidosdistintosc)Sondosóxidosdistintosd)Eselmismoóxido

a)Verdadero.LaleydelasproporcionesdefinidasdeProust(1799)dice:

Deacuerdoconestaley,larelacióndemasasenloscuatroanálisissemuestraenlasiguientetabla:Análisis 1 2 3 4

RelaciónN/O1,00gN1,14gO

= 0,8770,35gN0,80gO

= 0,440,68gN1,17gO

= 0,581,12gN2,56gO

= 0,438

Deacuerdoconlosresultadosobtenidos,sededucequelosanálisis2yla4correspondenalmismoóxido;portanto,habrátresóxidosdistintos.

1.48. Laleydeconservacióndelamasafueformuladapor:a)Avogadrob)Gay-Lussacc)LeChâtelierd)Lavoisiere)Dalton

(O.Q.L.Jaén2018)

Ensu“TraitéÉlémentairedeChimie”(1789),Lavoisierenunciólaleydeconservacióndelamasa.

1.49. EnlasiguienteecuaciónquímicalasletrasQ,Ryrepresentanadistintoselementosquímicos:4QRT3"2Q2T+4RT2+T2

ElgasT2resultaseresencialpararespiracióndelosseresvivos.ElcompuestoQRT3contienenitrógenoysumasamolares68,95gmol–1.ConesainformaciónsepuedeasegurarqueelelementoQes:a)Nab)Lic)Kd)He)Be

(O.Q.L.Jaén2018)

SielelementoTesesencialparalarespiracióndelosseresvivosquieredecirquesetratadeoxígeno.DeacuerdoconlaleydeproporcionesdefinidasdeProust(1799):

Laestequiometríadelcompuestodadoconlostreselementosqueloforman,ypartiendode1moldeQRT3sepuededeterminarlamasadelelementoQy,conestedato,poderloidentifcar:

1molQ · 𝑀gQ1molQ + 1molR ·14,0gR1molR + 3molO ·

16,0gO1molO

1molQRT3= 68,95gmol-' → 𝑀 = 6,95gmol-'

Elelementoquímicoqueposeeesamasamolaresellitio.

1.50. ¿Dedóndesepuedeextraermáscobre,de20moldeCu2Oode40moldeCuO?a)CuOb)Cu2Oc)Igualenamboscompuestosd)Nohaydatossuficientes.

Laestequiometríadelosóxidosdecobrepermiterelacionarlosconelcobrequecontienen:

§LacantidaddeCuquesepuedeextraerdelamuestradeCu!Oes:

20molCu!O ·2molCu1molCu!O

= 40molCu

§LacantidaddeCuquesepuedeextraerdelamuestradeCuOes:

40molCuO ·1molCu1molCuO

= 40molCu

DeambasmuestrassepuedeextraerigualcantidaddeCu.

1.51. Bromoypotasiosecombinanparadarbromurodepotasioenunaproporciónde79,9gdebromoy39,1gdepotasio.¿Cuálserálacantidaddepotasionecesariaparacombinarsecon25,0gdebromo?a)18,37gb)12,23gc)9,38gd)15,97g

LaestequiometríadelKBrpermiterelacionarentresílascantidadesdebromoypotasio:

25,0gBr ·39,1gK79,9gBr

= 12,2gK

1.52. UnapersonaqueseencuentraenelAVEMadrid-Barcelonadescubrequeenelbilleteledicenquelahuelladecarbonodesuviajeesde13kgdeCO2.Comoseaburredecidecalcularcuálseríasuhuelladecarbonosielmismotrayectolohicieseenavión.SabequeenelvueloMadrid-Barcelonaseconsumen21,6kgdekerosenoporpasajero.¿CuálseríasuhuelladecarbonoteniendoencuentaúnicamentelageneracióndeCO2enlacombustióndelkeroseno(larealtendríaencuentamáscosas)?Elkerosenoesun86%enmasadeCyun14%deH.a)79kgCO2b)68kgCO2c)26kgCO2d)40kgCO2

(O.Q.L.Madrid2020)

Laestequiometríadelkerosenopermiterelacionarloconelcarbonoquecontieney,esteasuvezserela-cionaconlacantidaddeCO!queseproducealquemarlo:

21,6kgKER ·10+gKER1kgKER

·86gC

100gKER·1molC12,0gC

·1molCO!1molC

·44,0gCO!1molCO!

·1kgCO!10+gCO!

= 68kgCO!

1.53. Unasustanciamuyconocidadeusofarmacológicoestácompuestaporcarbono,hidrógeno,nitró-genoyoxígeno.Sielcontenidoenoxígenoconstituyeun21,2%enmasa,¿cuáldelassiguientescantida-des,engmol–1,seríaaceptablecomomasamolardelfármacoa)92b)151c)199d)Todaslasanterioressonerróneas.

(O.Q.N.Valencia2020)

Suponiendoqueexiste𝑛moldeOencadamoldelfármaco,laestequiometríadelmismopermiterelacio-narlosy,teniendoencuentaelporcentajedeoxígenosepuedecalcularlamasamolardelfármaco:

𝑛molOmolfármaco

·16,0gO1molO

·1molfármaco𝑀gfármaco

=21,2gO

100gfármaco→ 𝑀 = 75,5𝑛gmol-'

Paraelvalorde𝑛=2seobtieneque,𝑀=151gmol-'.

1.54. Eldiazepamescompuestoorgánicoutilizadoeneltratamientodeladepresiónyansiedad.Unamoléculadediazepamcontieneunsoloátomodecloroytieneun12,45%enmasadelmismo.¿Cuáleslamasamolardeldiazepam?a)105,4gmol–1b)201,3gmol–1c)242,5gmol–1d)284,74gmol–1

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarClcondiazepamy,teniendoencuentaelporcentajedeclorosepuedecalcularlamasamolardeldiazepam:

1molClmoldiazepam

·35,45gCl1molCl

·1moldiazepam𝑀gdiazepam

=12,45gCl

100gdiazepam→ 𝑀 = 284,7gmol-'

2.NÚMEROATÓMICO,NÚMEROMÁSICOEISÓTOPOS

2.1. Elcobrenaturalestácompuestopor Cu63 y Cu65 conmasasatómicas62,9298uy64,9278u.Silamasaatómicaobservadadelcobrenaturales63,55u;elporcentajedeabundanciadel Cu65 es:a)31%b)69%c)65%d)50%e)98%

Considerandoquelasabundanciasdel Cu&8 y Cu&+ son,respectivamente,𝑥y(100 − 𝑥),sepuedecalcularlamasaatómicamediadelcobre:

𝐴 =(100 − 𝑥)átomo Cu&+ · 62,9298u

átomo Cu&+ + 𝑥átomo Cu&8 64,9278uátomo Cu&8

100átomosCu= 63,55

uátomo

Seobtiene,𝑥=31,04% Cu&8 .

2.2. Considereelátomodesodioyelionsodio,¿cuáldelassiguientespropuestasnoescorrecta?a)Lasdosespeciestienenelmismonúmerodenúcleos.b)Lasdosespeciestienenelmismonúmerodeprotones.c)Lasdosespeciestienenelmismonúmerodeelectrones.d)Lasdosespeciestienendistintonúmerodeneutrones.

Deacuerdoconelconceptodenúmeroatómico,respectoalaspartículasqueconstituyenalátomodeNayalionNa+,laúnicadiferenciaexistenteentreambasespeciesestáenquetienendiferentenúmerodeelectrones,siendoigualelnúmerodeprotonesyneutrones.

2.3. Elcarbono-13( C13 )esunisótopoestablenaturaldelcarbonoyunodelosisótoposambientales,yaqueformaparteenunaproporcióndel1,10%detodoelcarbononaturalde laTierra.Calcule losgramosde C13 contenidosenunatoneladademetano,CH4.a)825b)7,52·104c)1,24·104d)8,25·103e)69,2f)1,11·103g)0,831

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Extremadura2014)(O.Q.L.Galicia2019)

Considerandoqueestaabundanciacorrespondeaunporcentajeenmasa,lamasade C'+ contenidaenunamuestrade1,00tdeCH$es:

1,00tCH$ ·10&gCH$1tCH$

·1molCH$16,0gCH$

·1molC1molCH$

·12,0gC1molC

·1,10g C'+

100gC= 8,25·10+g C'+

(EnNavacerrada1996sepreguntapara100kgyenExtremadura2014para50gdeetano).

2.4. Ellitionaturalestáformadopordosisótopos, Li6 y Li7 ,conmasasatómicas6,0151y7,0160cuyosporcentajesdeabundanciason7,42y92,58;respectivamente.Lamasaatómicamediaparaellitioes:a)6,089b)7,0160c)6,01510d)6,941e)6,5156

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

Considerando100átomosdelitionatural,lamasaatómicamediaqueseobtienees:

𝐴 =7,42átomos Li& · 6,0151u

átomo Li& + 92,58átomos Li ·0 7,0160uátomo Li0

100átomosLi= 6,94

uátomo

2.5. Alhablardepartículaselementalesenreposoesciertoque:a)Lamasadelprotónesaproximadamente100vecesladelelectrón.b)Lamasadelprotónesigualaladelelectrón.c)Lamasadelelectrónescero.d)Lamasadelprotónescasiigual,peroligeramenteinferior,aladelneutrón.

(O.Q.L.Murcia1996)

a-b)Falso.J.J.Thomson(1897),comparandolacargaespecífica(𝑚/𝑒)delosrayoscatódicos(electrones)yladelosrayoscanalesdelhidrógeno(protones),propusoquelamasadeestosúltimosera1837vecesmayorqueladeloselectrones.

c)Falso.SegúndescubrióJ.J.Thomson(1896),losrayoscatódicos(electrones)erandesviadosporuncampomagnético,loqueindicabaquesetratabadepartículasmaterialesynodeondaselectromagnéti-cas.

d)Verdadero.Losneutronessonpartículasconunamasaligeramentesuperioraladelosprotones.

2.6. Elnúmeroatómicodeunelementovienedadopor:a)Elañoenquefuedescubiertoeseelemento.b)Elnúmerodeneutronesqueposeesunúcleoatómico.c)Sumasaatómica.d)Elnúmerodeprotonesexistenteenelátomodedichoelemento.

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

DeacuerdoconlaleyperiódicadeH.Moseley(1914),elnúmeroatómicodeunelementovienedadoporelnúmerodecargaspositivas,protones,queexistenensunúcleo.

2.7. UnisótopodelelementoKtienenúmerodemasa39ynúmeroatómico19.Elnúmerodeelectro-nes,protonesyneutrones,respectivamente,paraesteisótopoes:a)19,20,19b)19,39,20c)19,19,39d)19,19,20e)20,19,19

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Sevilla2000)(O.Q.L.PreselecciónValencia2013)(O.Q.L.Sevilla2018)

Deacuerdoconlosconceptosde:

§Númeroatómico(𝑍)®indicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.

§Númeromásico(𝐴)®indicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.

Ladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómicoproporcionaelnúmerodeneutrones.

Elisótopo Kestáintegradopor �19protones19electrones20neutrones

2.8. Señalelaproposicióncorrecta:a)ElnúmerodeelectronesdelosionesNa+esigualaldelosátomosneutrosdelgasnobleNe.b)ElnúmeroatómicodelosionesNa+esigualaldelgasnobleNe.c)LosionesNa+ylosátomosdelgasnobleNesonisótopos.d)Elnúmerodeprotonesdelosiones Na+23 esigualaldelosátomosde Ne22 .e)Lamasaatómicadelosiones Na+23 esigualaldelosátomosde Ne22 .

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Sevilla2000)(O.Q.L.Baleares2009)(O.Q.L.Asturias2011)(O.Q.L.PaísVasco2017)(O.Q.L.Extremadura2019)

§Isótopos®átomosconelmismonúmeroatómico(igualnúmerodeprotones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

a)Verdadero.ElionNa;contieneunelectrónmenosqueelátomodeNa(𝑍=11),esdecir,10electrones,quesonlosmismosqueelátomodeNe(𝑍=10).

b-d)Falso.ElnúmeroatómicoodeprotonesdelNay,portanto,delionNa;es11,mientrasquedelNees10.

c)Falso.Na;yNesonespeciesquímicascondiferentenúmerodeprotones,11y10,respectivamente,ysunúmerodeneutronesnosepuedecalcularaldesconocerlosnúmerosmásicosdelasespeciespro-puestas.

e)Falso.Considerandoquelasmasasdelprotónydelneutrónsonaproximadamenteiguales,losnúme-rosmásicospuedenconsiderarsecomomasasatómicasaproximadas,portanto, Ne!! y Na;!+ tienenunamasaaproximadade22y23u,respectivamente.

2.9. TeniendoencuentaqueelelementoNeprecedealNaenlatablaperiódica:a)ElnúmeroatómicodelosionesNa+esigualaldelNe.b)ElnúmerodeelectronesdelionNa+esigualaldelNe.c)LosionesNa+ylosátomosdeNetienendiferentecomportamientoquímico.d)LosionesNa+ylosátomosdeNesonisótopos.e)LosionesNa+ylosátomosdeNereaccionanentresí.f)ElnúmerodeprotonesdelionNa+esigualaldelNe.

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.PreselecciónValencia2015)

SielelementoNeprecedealelementoNaenlatablaperiódica,sunúmeroatómicoesunidadmenor,porloquedeacuerdoconelconceptodenúmeroatómico,elNetieneunprotónyunelectrónmenosqueelNa.

a-f)Falso.ElionNa;tieneunprotónmásqueelátomodeNe,esdecir,tienendiferentenúmeroatómico.

b)Verdadero.ElionNa;tieneunelectrónmenosqueelátomodeNay,portanto,elmismonúmerodeelectronesqueelátomodeNe.

c)Falso.ElionNa;yelátomodeNetienenelmismocomportamientoquímicoyaquesonespeciesiso-electrónicas,esdecir,quetienenelmismonúmerodeelectrones.

d)ElionNa;yelátomodeNenosonisótopos,yaqueparaserlodeberíantenerelmismonúmeroatómico(nolotienen)ydiferentenúmeromásico(noseproporcionaesedato).

e)Falso.ElionNa;yelátomodeNetienenunaconfiguraciónelectrónicadegasnoblequelesconfieregranestabilidadeinerciaquímica.

2.10. Lamasaatómicadeloxígenoes15,999.Estosignificaque:a)Unátomodeoxígenotieneunamasade15,999g.b)Cadaunodelosátomosdeoxígenoqueexistentieneunamasade15,999u.c)Unmoldeátomosdeoxígenotieneunamasade15,999u.d)Lamasaisotópicamediadeloxígenoes15,999/12,000vecesmayorqueladelisótopomásabundantedelcarbono-12.

a)Falso.Noescorrectodecirquelamasaatómicadeloxígenoes15,999g,esevalorcorrespondeasumasamolar.

b)Falso.Esamasaeslamasaatómicamediadeloxígeno,noladetodoslosátomosyaqueeloxígenopresentatresisótoposnaturales, O'& , O'0 y O'< .

c)Falso.Lamasamolartieneelmismovalornuméricoquelamasaatómica,peroseexpresaengramos.

d)Verdadero.Comolaunidaddemasaatómicasedefineapartirdel C'! ,escorrectodecirqueelátomodeoxígenoes15,999/12,000vecesmáspesadoqueelátomode C'! .

2.11. Elespectrodemasasdelbromo,denúmeroatómico35,revelaqueenlanaturalezaseencuentrandosisótoposdebromo,losdenúmeromásico79y81,queseencuentranenlaproporciónrespectiva50,50%y49,50%.Portanto,lamasaatómicarelativapromediodelbromoes:a)35,79b)79,81c)79,99d)81,35

(O.Q.L.Murcia1998)

Haciendolaaproximacióndequelosnúmerosmásicossonlasmasasisotópicas,lamasaatómicamediadelbromoes:

𝐴 =50,50átomos Br0% · 79,00u

átomo Br0% + 49,50átomos Br ·<' 81,00uátomo Br<'

100átomosBr= 79,99

uátomo

2.12. Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta.Dosátomossonisótopossitienen:a)Igualcomposicióndelnúcleoydiferenteconfiguraciónelectrónica.b)Igualcomposicióndelnúcleoeigualconfiguraciónelectrónica.c)Igualconfiguraciónelectrónicaydiferentenúmerodeprotonesenelnúcleo.d)Igualconfiguraciónelectrónicaydiferentenúmerodeneutronesenelnúcleo.

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Galicia2016)(O.Q.L.Murcia2016)

Isótopossonátomoscon �mismonúmeroatómico → igualnúmerodeprotonesmismonúmeroatómico → igualconfiguraciónelectrónicadistintonúmeromásico → diferentenúmerodeneutrones

2.13. Considerelassiguientesafirmaciones:1)Isótopossonátomosdeunmismoelementocondiferentenúmerodeelectrones.2)Lamasaatómicarelativadeunelementovienedadaporsunúmerototaldeelectrones.3)Aproximadamente,lamasaatómicarelativadeunelementoeslasumadelamasadeprotonesmáslamasadeloselectrones.4)Aproximadamente,lamasaatómicarelativadeunelementoeslasumadeprotonesmásneutro-nes.5)Isótopossonátomosdeunmismoelementoquímicoquesediferencianenlaposicióndeloselectronesenlasdistintasórbitas.

Señalecuáldelaspropuestassiguientesescorrecta:a)1y2sonfalsas.b)1y4sonciertas.c)Solola4escierta.d)Ningunaescierta.

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.PreselecciónValencia2015)

Lamasaatómicarelativadeunelementosecalculaapartirdelasmasasatómicasdelosdiferentesisó-toposnaturalesdeeseelementoydesusabundanciasrelativas.

1-5)Falso.Isótopossonátomosdeunmismoelementocondiferentenúmerodeneutrones.

2-3)Falso.Elnúmerodeelectronesdeunátomonoafectaprácticamentealvalordesumasa.

4)Falso.Lasumadeprotonesyneutronesdeunelementoproporcionasunúmeromásico.

(EnlacuestiónpropuestaenCastillayLeón2001laopciónse5reemplazaala4).

2.14. Eldeuterio:a)Estáformadopordosátomosdeuterio.b)Esunátomoisotópicodelátomodehidrógeno.c)Tieneconfiguraciónelectrónicadegasnoble.d)Tienesunúmeroatómicoiguala2.

(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.Baleares2011)

Eldeuterioesunisótopodelhidrógeno( H! )quetieneunneutrónensunúcleo.

2.15. Elhechodequelamasaatómicarelativapromediodeloselementosnuncaesunnúmeroenteroesdebidoa:a)Unameracasualidad.b)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeprotones.c)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeneutrones.d)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeelectrones.e)Quecualquierelementocontienesiempreimpurezasdeotroselementos.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.PaísVasco2009)(O.Q.L.Extremadura2014)

Sedebealaexistenciadeisótopos,átomosdeunmismoelementoquetienendistintonúmerodeneutro-nes,esdecir,átomosdeunmismoelemento,perocondiferentemasaatómica.

2.16. ¿Encuáldelassiguientesparejasambosátomostienenelmismonúmerodeneutrones?a) C612 y Mg12

24 b) F919 y Ne10

20 c) Na11

23 y K1939

d) Co2759 y Ni28

59 (O.Q.L.Murcia2000)

Elnúmerodeneutronesdeunátomoseobtienemedianteladiferencia(𝐴–𝑍).

a)C®(12–6)=6neutrones Mg®(24–12)=12neutrones

b)F®(19–9)=10neutrones Ne®(20–10)=10neutrones

c)Na®(23–11)=12neutrones K®(39–19)=20neutrones

d)Co®(59–27)=32neutrones Ni®(59–28)=31neutrones

2.17. Alhablardeisótoposseestárefiriendoa:a)Átomosdelamismamasaatómica.b)Átomoscondistintonúmerodeelectrones.c)Átomosconelmismonúmeroatómico,perocondistintonúmerodeneutrones.d)Átomosconelmismonúmeromásico,perocondistintonúmerodeprotones.

(O.Q.L.Murcia2000)

Isótopossonátomosdeunmismoelementoconelmismonúmeroatómico(igualnúmerodeprotones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

2.18. RespectoalosionesCl–yK+,señalelaopcióncorrecta:a)Poseenelmismonúmerodeelectrones.b)Poseenelmismonúmerodeprotones.c)Sonisótopos.d)ElionK+esmayorqueelionCl–.e)Tienenpropiedadesquímicassemejantes.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Murcia2010)(O.Q.L.Murcia2016)(O.Q.L.Extremadura2016)

§Isótopossonátomosconelmismonúmeroatómico(igualnúmerodeprotones)ydiferentenú-meromásico(diferentenúmerodeneutrones).

§ElionCl-contieneunelectrónmásqueelátomodeCl(𝑍=17),esdecir,18electrones.

§ElionK;contieneunelectrónmenosqueelátomodeK(𝑍=19),esdecir,18electrones.

a)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicas,yaqueambostienen18electrones.

b)Falso.Setratadeionesprocedentesdeelementosdiferentesporloquetienendiferentenúmeroató-micoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.

c)Sisonelementosdiferentesnuncapuedenserisótopos.

d)Falso.Enlasespeciesisoelectrónicas,tienemayortamañolaqueposeemenornúmeroatómicoyaquesunúcleoatraeconmenosfuerzaaloselectronesdelaúltimacapa.

e)Falso.Aunquetenganlamismaconfiguraciónelectrónica,suspropiedadessondistintas.

(EnlacuestiónpropuestaenExtremadura2016secambiaCl-porS!-).

2.19. Pordefinición,elnúmerodemasao“númeromásico”deunátomoindica:a)Lasumadeelectronesmásprotonespresentesenelátomo.b)Lasumadeneutronesmásprotonespresentesenelátomo.c)Elnúmerodeneutronespresentesenelátomo.d)Elnúmerodeprotonespresentesenelátomo.

(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Sevilla2018)

Deacuerdoconelconceptodenúmeromásico,larespuestacorrectaeslab.

2.20. ¿Quésemejanzahayentrelosnúclidos:telurio-130,xenón-130ybario-130?a)Suspropiedadesquímicas.b)Elnúmerodeneutronesdesusnúcleos.c)Lamasa.d)Elnúmerodeprotonesdesusnúcleos.

Ladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómico(𝐴–𝑍)proporcionaelnúmerodeneutrones.

Asíparalasespeciespropuestassepuedeescribirlasiguientetabla:

Especie Te8!'+( Xe8$

'+! Ba8&'+$

𝐴 130 132 134𝑍 52 54 56

neutrones 78 78 78Larespuestacorrectaeslab.

2.21. Elnúmerototaldeneutrones,protonesyelectronesdel Cl–35 :a)17neutrones,35protones,36electrones.b)35neutrones,17protones,18electrones.c)18neutrones,17protones,16electrones.d)17neutrones,17protones,18electrones.e)18neutrones,17protones,18electrones.

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Sevilla2019)

ElátomodeCl(𝑍=17)contiene17protones,17electronesy(35–17)=18neutrones.ComolaespecieCl-+8 ,anióncloruro,estácargadanegativamente,significaquetieneunelectróndemásensuúltimacapa,

esdecir,18electrones.

Larespuestacorrectaeslae.

2.22. Unátomodelisótoporadiactivocarbono-14( C𝟔14 )contiene:a)8protones,6neutronesy6electrones.b)6protones,6neutronesy8electrones.c)6protones,8neutronesy8electrones.d)6protones,8neutronesy6electrones.

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.PreselecciónValencia2014)

El C&14 tiene6protonesycomolaespecieesneutratiene6electronesy,(14–6)=8neutrones.

(EnlascuestionespropuestasenMadrid2005y2011yValencia2014solosepreguntaelnúmerodeneutrones).

2.23. Considerandolassiguientesespeciesquímicas:Sn50

112 Ar1840 Te52

122 Cu2959 K19

39 Cd48128

sepuedeafirmarqueel:a) Cd48

128 poseeelmenornúmerodeneutrones.b) Ar18

40 eslaespeciedemenormasaatómica.c) Ar18

40 poseeelmenornúmerodeelectrones.d) Sn50

112 poseeelmayornúmerodeprotones.(O.Q.L.Murcia2003)

Ladiferencia(𝐴– 𝑍)proporcionaelnúmerodeneutrones.

Considerandoquelasmasasdelprotónydelneutrónsonaproximadamente1u,yquelamasadelelec-trónesdespreciablefrentealadelosanteriores,elnúmeromásicoproporcionalamasaaproximadadeunátomo.

Enlasiguientetablaseindicaelnúmerodepartículasylamasaatómicaaproximadadecadaunadelasespeciespropuestas:

Sn8(''! Ar'<

$( Te8!'!! Cu!%

8% K'%+% Cd$<

'!< Protones 50 18 52 29 19 48Electrones 50 18 52 29 19 48Neutrones 62 22 70 30 20 72Masaaprox. 112 40 122 59 39 120

a)Falso.Laespecieconmenornúmerodeneutroneses K'%+% .

b)Falso.Laespecieconmenormasaatómicaes K'%+% .

c)Verdadero.Laespecieconmenornúmerodeelectroneses Ar'<$( .

d)Falso.Laespecieconmayornúmerodeprotoneses Te8!'!! .

2.24. Sedicequedosátomossonisótoposentresícuandotienen:a)Igualcomposicióndelnúcleoydiferenteconfiguraciónelectrónica.b)Igualconfiguraciónelectrónicaydiferentenúmerodeprotonesenelnúcleo.c)Igualconfiguraciónelectrónicaydiferentenúmerodeneutronesenelnúcleo.d)Igualcomposicióndelnúcleoeigualconfiguraciónelectrónica.

a)Falso.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igual𝑍)porloquetienenidénticaconfigura-ciónelectrónica.

b)Falso.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igual𝑍)porloquetienenidénticonúmerodeprotones.

c)Verdadero.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igual𝑍ydiferente𝐴)porloquetienendiferentenúmerodeneutrones.

d)Falso.Losisótopossonátomosdeunmismoelemento(igual𝑍ydiferente𝐴)porloquetienendife-rentecomposicióndelnúcleo.

2.25. Losátomosquesedenominanisótopos:a)Difierenenelnúmeroatómico,perotienenlamismamasaatómica.b)Difierenenlamasaatómica,perotienenelmismonúmeroatómico.c)SolopuedenobtenerseenprocesosradiactivosysuexistenciafuepredichaporMarieCurie.d)Desvíanlaluzpolarizadaendistintadirección.

(O.Q.L.Murcia2004)

Isótopossonátomosdeunmismoelementoconelmismonúmeroatómico(igualnúmerodeprotones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones)y,portanto,distintamasaatómica.

a)Falso.Deacuerdoconladefinicióndeisótopo.

b)Verdadero.Deacuerdoconladefinicióndeisótopo.

c)Falso.Excluidosloselementosartificialesdelatablaperiódica,delosrestantes,solohay21quenopresentenisótoposnaturales.LosisótoposfuerondefinidosporF.Soddyen1911.

d)Falso.Laluzpolarizadasololapuedendesviarloscompuestosquetienenactividadóptica.

2.26. Escribaelsímboloadecuadoparalaespeciequecontiene29protones,34neutronesy27electro-nes.a) Cu29

61 b) Cu2+29

63 c) Cu29

63 d) Cu2+29

61 (O.Q.L.Castilla-LaMancha2004)

Elqueladiferencia(númerodeprotones–númerodeelectrones)=2,indicaquesetratadeuncatiónconcarga2+.

Laespecie Cu!;!%&+ estáintegradapor29protones,27electronesy(63–29)=34neutrones.

2.27. Losdatosdelespectrodemasasdeterminanquelarazónentrelasmasas O16 y C12 es1,33291.¿Cuáleslamasadeunátomode O16 ?a)16,0013b)15,7867c)15,9949d)13,9897

Teniendoencuentaquelamasadel C'! es12,0000u:𝑀A

𝑀B= 1,33291 → 𝑀A = 1,33291 · (12,0000u) = 15,9949u

2.28. ¿Cuáleslanotaciónadecuadaparaunionquecontiene35protones,36electronesy45neutro-nes?a) Br+35

45 b) Br–35

80 c) Br+35

80 d) Br–35

45 e) Br–36

45 (O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2013)(O.Q.L.Cantabria2014)(O.Q.L.Madrid2017)

§Sitiene35protonessunúmeroatómicodebeser𝑍=35.

§Elnúmerodeelectronesdeberíaserelmismoqueeldeprotones,peroal tener36electronesdebeposeerunacarganegativa.

§Sitiene45neutrones,sunúmeromásicoes,𝐴=(35+45)=80.

Setratadelaespecie Br-+8<( .

2.29. Lamasaatómicadelcarbononaturales12,011uy lamasadel C13 es13,00335u.¿Cuáles laabundanciarelativanaturaldel C13 ?a)0,011%b)0,91%c)23%d)1,1%e)2,2%

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Baleares2011)

Considerandoquelasabundanciasdel C'+ y C'! son,respectivamente,𝑥y(100 − 𝑥),sepuedecalcularlamasaatómicamediadelcarbono:

𝐴 =(100 − 𝑥)átomo C'! · 12,0000u

átomo C'! + 𝑥átomo C ·'+ 13,00335uátomo C'+

100átomosC= 12,011

uátomo

Seobtiene,𝑥=1,10% C'+ .

(CuestiónsimilaralapropuestaenAsturias1988.EnlacuestiónpropuestaenCastillayLeón2009lassolucionessondiferentes).

2.30. ConsiderandoelátomodeNeyelcatiónMg2+:a)Ambostienenelmismonúmerodeprotones.b)Losdostienenelmismonúmerodeelectrones.c)EltamañodelcatiónMg2+esmayorqueeldelátomodeNe.d)Ambostienenelmismonúmerodeelectronesquedeprotones.

Deacuerdoconelconceptode:

Númeroatómico®indicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.

§ElionMg!;tienedoselectronesmenosqueelátomodeMg(𝑍=12),esdecir,10electrones.

§ElátomodeNe(𝑍=10)tiene10electrones.

a)Falso.Setratadeespeciesprocedentesdeelementosdiferentesporloquetienendiferentenúmeroatómicoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.

b)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasyaquetienen10electrones.

c)Falso.Enlasespeciesisoelectrónicastienemayortamañolaqueposeemenornúmeroatómicoyaquesunúcleoatraeconmenosfuerzaaloselectronesexternos.

d)Falso.Tienenelmismonúmerodeelectrones(especies isoelectrónicas)perodiferentenúmerodeprotones(elementosdiferentes).

2.31. Loselementossiguientes:Te52

130 , Xe54132 , Cs55

133 , Ba56134

poseenunacaracterísticacomúnatodosellos.Indiquecuáldetodaslaspropuestaseslaverdadera:a)Pertenecentodosalmismoperiodo.b)Losnúcleosdeloscuatroelementoscontienenelmismonúmerodeneutrones.c)Loscuatroelementossonisótoposentresí.d)Elestadodeoxidaciónmásprobabledeloscuatroelementoses+2.

(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Canarias2008)

a)Falso.Comoseobservaenlatablaperiódica,TeyXepertenecenalquintoperiodo,mientrasque,CsyBasonelementosdelsextoperiodo.

b)Verdadero.Sabiendoque:

Ladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómico(𝐴–𝑍)proporcionaelnúmerodeneutrones.

Asíparalasespeciespropuestas:Especie Te8!

'+( Xe8$'+! Cs88

'++ Ba8&'+$

𝐴 130 132 133 134𝑍 52 54 55 56

neutrones 78 78 78 78

c)Falso.Isótopossonelementosquetienenigualnúmeroatómico(igualnúmerodeprotones)ydiferentenúmeromásico(númerodeneutrones).

Como se ha visto en el apartado anterior, con los cuatro elementos ocurre lo contrario, tienen igualnúmerodeneutronesydiferentenúmerodeprotones.

d)Falso.SoloelBapertenecealgrupodelosmetalesalcalinotérreosquetienenunúnicoestadodeoxi-dación,+2,yaquesipierdenlos2electronesdesucapamásexternaadquierenestructuramuyestabledegasnoble.

(CuestiónsimilaralapropuestaenAsturias2001).

2.32. Determinelacargadecadaunodelossiguientesiones:i)Unionníquelcon26electronesii)Unionfósforocon18electronesiii)Unionhierrocon23electrones

a)Ni+P–Fe2+b)Ni2+P𝟑–Fe2+c)Ni2+P𝟐–Fe3+d)Ni2+P𝟑–Fe3+

(O.Q.LCastilla-LaMancha2005)

§Elníquel(𝑍=28)tiene28electrones,portanto,sieliontiene26electronessetratadelNi!;.

§Elfósforo(𝑍=15)tiene15electrones,portanto,sieliontiene18electronessetratadelP+-.

§Elhierro(𝑍=26)tiene26electrones,portanto,sieliontiene23electronessetratadelFe+;.

2.33. Losdiferentesisótoposdeunelementoquímicodadosecaracterizanpor:a)Lasmismaspropiedadesquímicas,lasmismasmasas.b)Lasmismaspropiedadesquímicas,lasmasasdiferentes.c)Laspropiedadesquímicasdiferentes,lasmasasdiferentes.d)Laspropiedadesquímicasdiferentes,lasmismasmasas.e)Laspropiedadesfísicasdiferentes,lasmismasmasas.

(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.CastillayLeón2015)

a)Falso.Losisótopostienenlasmismaspropiedadesquímicasyaquetienenigualnúmeroatómico(idén-ticaconfiguraciónelectrónicaexterna),peronopuedentenerlamismamasayaquetienendistintonú-meromásico.

b)Verdadero.Losisótopostienenlasmismaspropiedadesquímicasyaquetienenigualnúmeroatómico(idénticaconfiguraciónelectrónicaexterna),ymasasdiferentesyaquetienendistintonúmeromásico.

c)Falso.Losisótoposnopuedentenerpropiedadesquímicasdiferentesyaquetienenigualnúmeroató-mico(idénticaconfiguraciónelectrónicaexterna),ymasasdiferentesyaquetienendistintonúmeromá-sico.

d)Falso.Losisótoposnopuedentenerpropiedadesquímicasdiferentesyaquetienenigualnúmeroató-mico(idénticaconfiguraciónelectrónicaexterna),peronopuedentenerlamismamasayaquetienendistintonúmeromásico.

e)Falso.Lamasaesunapropiedadfísica,portanto,lapropuestaescontradictoria.

2.34. Eltritioes:a)Untrióxidodeazufre.b)Unciclocontresazufres.c)Unisótopodelhidrógeno.d)Uncompuestoformadoportresátomosdeitrio(Y).e)Untrímeroquecontienetitanioyoxígeno.

(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.Baleares2017)

Eltritio, H+ ,esunisótopoartificialdelhidrógenoquetienedosneutronesensunúcleo.

2.35. Puededecirseque:a)Dosionesdecarga+1delosisótopos23y24delsodio(Z=11)tienenelmismocomportamientoquímico.b)Eliondecarga–2delisótopo16deloxígeno(Z=8)presentalamismareactividadqueelionconlacarga–1delisótopo18deloxígeno.c)Losisótopos16y18deloxígenosediferencianenelnúmerodeelectronesqueposeen.d)Losisótopos23y24delsodiosediferencianenelnúmerodeprotonesqueposeen.

(O.Q.L.Murcia2006)

a)Verdadero.Elcomportamientoquímicodependedelnúmerodeelectronesdelaúltimacapaocapadevalenciadeunátomo.Losiones Na;!+ y Na;!$ solosediferencianenelnúmerodeneutrones,enelpri-mero,(23–11)=12,yenelsegundo,(24–11)=13.

b)Falso.Elcomportamientoquímicodependedelnúmerodeelectronesdelaúltimacapa(valencia)deunátomoy,deacuerdoconsusrespectivascargas,el O!-'& tieneunelectrónmásqueel O-'< .

c)Falso.Losisótopos O'& y O'< tienenelmismonúmerodeelectronesyaquetienenelmismonúmeroatómico(𝑍=8).Sinembargo,poseenundiferentenúmerodeneutrones,enelprimero,(16–8)=8,yenelsegundo,(18–8)=10.

d)Falso.Losisótopos Na!+ y Na!$ tienenelmismonúmerodeprotonesyaquetienenelmismonúmeroatómico(𝑍=11).

2.36. UnátomoXtieneunnúmeroatómicoiguala8yunnúmeromásicoiguala18.Sepuededecirque:a)ElelementoquímicoXesunisótopodeloxígeno.b)Tiene8neutronesporátomo.c)UnátomodeXtiene10protones.d)UnátomodeXtiene10electrones.

(O.Q.L.CastillayLeón2006)Deacuerdoconlosconceptosde:

Elisótopo Xestáintegradopor �8protones8electrones10neutrones

Setratadeunisótopodelelementooxígenocuyonúmeroatómicoes𝑍=8.

2.37. ¿Cuáldelossiguientessupuestossepuederelacionarconespeciesisoelectrónicas?a)Dosátomosneutrosdistintos.b)Doscationesdedistintacargadelmismoelementoquímico.c)Dosanionesdistintosdelmismoelementoquímico.d)Doscationesdedistintoelementoquímico.

(O.Q.L.CastillayLeón2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)Especiesisoelectrónicassonaquellasquetienenelmismonúmerodeelectrones.

a)Falso.Dosátomosneutrosdistintostienendiferenteconfiguraciónelectrónica.

b)Falso.Doscationesdelmismoelementocondiferentecargatienendiferenteconfiguraciónelectrónica.

c)Falso.Dosanionesdelmismoelementotienendiferenteconfiguraciónelectrónica.

d)Verdadero.Dosátomosdediferenteselementostienendistintonúmerodeelectrones.Paraformarcationesdebenperderelectronesdesucapamásexterna.Elnúmerodeelectronesquepierdenparafor-marloscationeshaceposiblequeambostenganigualnúmerodeelectrones,esdecir,debetratarsedecationesdediferenteelementoycondiferentecarga,porejemplo,Na;yMg!;.

2.38. ParalosionesMg2+yO2–,indiquelafrasecorrecta:a)ElionMg2+tiene14protonesy12electrones.b)Ambostienen10electrones.c)ElionO2–tiene6protonesy8electrones.d)Ambostienenelmismonúmerodeprotones.

§ElátomodeMg(𝑍=12)tiene12protonesy12electrones;yelionMg!;tienelosmismosprotonesydoselectronesmenos,10electrones.

§ElátomodeO(𝑍=8)tiene8protonesy8electrones;yelionO!-tienelosmismosprotonesydoselectronesmás,10electrones.

a-c)Falso.Segúnsehajustificado.

b)Verdadero.Ambosionessonespeciesisoelectrónicasquetienen10electrones.

d)Falso.Setratadeionesprocedentesdeelementosdiferentes,porloquetienendiferentenúmeroató-micoynopuedentenerigualnúmerodeprotones.

2.39. Elnúmerodeneutronesdelnúcleodeunátomode U92238 es:

a)92b)330c)238d)146

Ladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómicoproporcionaelnúmerodeneutrones.Enestecaso,(238–92)=146.

2.40. Losisótopossecaracterizanpor:a)Tenerigualnúmeromásico.b)Tenerdistintonúmeroatómico.c)Tenerigualnúmerodeneutrones.d)Tenerigualnúmerodeelectrones.

(O.Q.L.CastillayLeón2007)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2009)

a-b-c)Falso.Isótopossonátomosdeunmismoelementoconigualnúmeroatómico(igualnúmerodeprotonesyelectrones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

d)Verdadero.Siemprequesetratedeátomosneutros,elnúmerodeelectroneseselmismo.

2.41. ¿Cuántosprotones,neutronesyelectronestieneelion Ni+58 ?a)28,30y27b)26,32y27c)26,32y25d)28,32y24

(O.Q.L.LaRioja2007)

ElátomodeNi(𝑍=28)tiene28protonesy28electrones;yelionNi;tienelosmismosprotonesyunelectrónmenos,27electrones;y(58–28)=30neutrones.

2.42. Losisótoposdeunelementotienenencomún:a)Sucargaiónica.b)Elnúmerodeneutrones.c)Lasumadeprotonesmásneutrones.d)Elnúmerodeprotones.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Isótopossonátomosdeunmismoelementoconigualnúmeroatómico(igualnúmerodeprotonesyelec-trones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

2.43. ¿Quétresformasmolecularesestánconstituidassoloporátomosdehidrógeno?a)Hidrógeno,deuterioyozono.b)Hidrógeno,tritioyaguapesada.c)Hidrógeno,tritioydeuterio.d)Hidrógeno,hidronioydeuterio.

(O.Q.L.Murcia2008)

Hidrógeno( H' )ydeuterio( H! )sonisótoposnaturalesdelhidrógeno,ytritio( H+ )queesunisótopoartificial.Larespuestacorrectaeslac.

2.44. Elnúmerodeneutronesenelnúcleodeunelementodenúmeroatómico51ydenúmeromásico122es:a)51b)173c)71d)173

Elátomodelelementodenúmeroatómico,𝑍=51,tiene51protonesy(122–51)=71neutrones.

2.45. Elclorotienedosisótoposnaturalescuyasmasasson35y37unidades.¿Cuálserálacontribucióndelosisótopossilamasaatómicadelcloroesiguala35,45unidades?a)Mayorproporcióndelcloro-35quedecloro-37.b)Tendránlamismaproporción.c)Mayorproporcióndelcloro-37quedecloro-35.d)Nosepuededeterminarconlosdatosaportados.

Lamasaatómicadeunelementosecalculahaciendolamediaponderadadelasmasasdesusisótoposnaturales.

Sisolohaydosisótopos,tendrámayorcontribuciónenlamasaatómicaelisótopomásabundantey,portanto,elvalordelamasaatómicaseacercarámásalamasadeeste.Enestecaso,elcloro-35.

2.46. ¿Cuántoselectrones,neutronesyprotonestieneelion Nd146 𝟑;(Z=60)?a)57,86,60b)60,86,57c)57,73,73d)70,73,70

(O.Q.L.LaRioja2008)

ElátomodeNd(𝑍=60)tiene60protonesy60electrones;yelcatiónNd+;tienelosmismosprotonesytreselectronesmenos,57electrones;y(146–60)=86neutrones.

2.47. ¿CuáldelossiguienteselementosK,Cu,Zn,I,tienemayornúmerodeprotonesensunúcleo?a)Kb)Cuc)Id)Zn

(O.Q.L.Madrid2008)

Elelementoquetengaelmayornúmeroatómicoeselquemásprotonescontieneensunúcleo:

§Potasio(𝑍=19)®19protones

§Cobre(𝑍=29)®29protones

§Zinc(𝑍=30)®30protones

§Yodo(𝑍=53)®53protones

2.48. ¿Cuáldelossiguientesátomoscontieneexactamente15protones?a) P32 b) S32 c) O15 d) N15

(O.Q.L.Murcia2009)

Elnúmeroatómicodeunelementoindicaelnúmerodeprotonesquecontienesunúcleo.

Detodoslosátomospropuestoselúnicoquepuedetener15protonesesaquelcuyonúmeroatómicosea15,esdecir,elfósforo(P),independientementedelvalordelnúmeromásicodado.

2.49. Sabiendoqueelnúmeroatómicoyelnúmerodemasadelazufreson16y32,respectivamente,determineelnúmerodeprotonesquetendráelnúcleodelionsulfuro,S2–:a)16protonesb)30protonesc)14protonesd)32protones

Como𝑍=16,estaespecietiene16protones.Elquesetratedeunionnoafectaparanadaalnúmerodeprotonesdelnúcleo,soloafectaalnúmerodeelectrones,queenestecasoes18.

2.50. Considerandoelnúcleodeunátomodelisótopo138delbario(númeroatómicoiguala56),¿cuáleselporcentajedeneutrones?a)59,42b)50c)40,58d)68,29

Elnúmerodeprotoneses56yeldeneutrones(138–56)=82.

Elporcentajedeneutronesdelnúcleoes:82neutrones138nucleones

· 100 = 59,4%

2.51. LosionesNa+,O2–yelátomodeNeseparecenenque:a)Tienenelmismonúmerodeelectrones.b)Tienenelmismonúmerodeprotones.c)Tienenelmismonúmerodemasa.d)Ennada.

§ElátomodeNe(𝑍=10)tiene10electrones.

§ElionO!-tienedoselectronesmásqueelátomodeO(𝑍=8),esdecir,10electrones.

§ElionNa;tieneunelectrónmenosqueelátomodeNa(𝑍=11),esdecir,10electrones.

Lastresespeciespropuestas,Na;,O!-yelátomodeNe,sonisoelectrónicasyaquetienen10electrones.

2.52. Siunaespecietiene11protones,12neutronesy10electrones,seestáhablandodeun:a)Átomodemagnesiob)CatiónMg2+c)CatiónNa+d)Átomodesodio

Silaespecietienediferentenúmeroprotonesyelectronesnopuedetratarsedeunátomoneutro.Sicomoocurreenestecasoquetienemásprotonesqueelectronesquieredecirquesetratadeuncatión.

Comoelnúmeroatómicoindicaelnúmerodeprotones,11enestecaso,setratadelelementosodioyaltenerunelectrónmenoslaespecieeselcatiónNa;.

2.53. ¿CuántosprotonesyelectronestieneelionSe2–?a)24protonesy26electronesb)36protonesy34electronesc)35protonesy35electronesd)34protonesy36electrones

Elselenio(𝑍=34)tiene34protonesy34electrones,yelionSe!-tienelosmismosprotonesydoselec-tronesmás,esdecir,36electrones.

2.54. ¿Cuáldelassiguientesespeciestieneelmismonúmerodeneutronesquedeprotones?a) Cr47 b) Co60 3+c) Mg24 2+d) Cl35 –

(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2010)(O.Q.L.LaRioja2020)

a)Falso.Elcromo(𝑍=24)tiene24protones,24electronesy(47–24)=23neutrones.

b)Falso.Elcobalto(𝑍=27)tiene27protones,27electronesy(60–27)=33neutrones.ElionCo+;tienelosmismosprotonesyneutronesytreselectronesmenos,esdecir,24electrones.

c)Verdadero.Elmagnesio(𝑍=12)tiene12protones,12electronesy(24–12)=12neutrones.ElionMg!;tienelosmismosprotonesyneutronesydoselectronesmenos,esdecir,10electrones.

d)Falso.Elcloro(𝑍=17)tiene17protones,17electronesy(35–17)=18neutrones.ElionCl-tienelosmismosprotonesyneutronesyunelectrónmás,esdecir,18electrones.

2.55. El U92238 esunodelosisótoposmásutilizadocomocombustibleenlascentralesnucleares.¿Cuántos

neutroneshayenunmolde U92238 ?

a)1,6·1025b)1,4·1026c)5,5·1025d)8,8·1025e)2,0·1026

(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Cantabria2011)(O.Q.L.Extremadura2013)(O.Q.L.Madrid2013)(O.Q.L.Cantabria2016)(O.Q.L.Madrid2016)

Ladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómicoproporcionaelnúmerodeneutrones,enestecaso,(238–92)=146.

Unmolde U%!!+< contiene:

1mol U ·%!!+< 6,022·1023átomos U%!

1mol U%!!+< ·

146neutrones1átomo U%!

!+< = 8,8·1025neutrones

(EnlacuestiónpropuestaenMadrid2013lacantidaddemuestraes0,025mol).

2.56. Unisótopocuyonúmerodemasaesiguala18,tiene2neutronesmásqueprotones.¿Cuálseráelnúmerodeelectrones?a)9b)18c)10d)8

(O.Q.L.CastillayLeón2010)Deacuerdoconlosconceptosde:

Elnúmerodeprotonesoelectroneses8,yaqueelnúmerodeneutronesdebesersuperioraldeprotones.

2.57. ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Unelementoquímicotieneunamasaconstanteyúnica.b)Unelementoquímicopuedetenerdistintosnúmerosmásicos.c)Unelementoquímicopuedetenerdistintonúmerodeprotones.d)Unelementoquímicopuedetenerdistintonúmerodeelectrones.

(O.Q.L.CastillayLeón2010)a)Falso.Lamasadeunelementosecalculateniendoencuentalosdiferentesisótoposqueloforman.

b)Verdadero.Losdiferentesisótoposdeunelementosediferencianenelvalordesunúmeromásico.

c-d)Falso.Cadaelementoestácaracterizadoporunnúmeroatómicoquecoincideconelnúmerodepro-tonesdesunúcleoodeelectronesdesucorteza.

2.58. ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)Unmoldecualquiercompuestoocupaunvolumende22,4L.b)ElnúmerodeAvogadroindicaelnúmerodeátomosquehayenunamolécula.c)Elnúmerodeelectronesdeunátomodependedelvalordelamasaatómica.d)Elnúmerodeelectronesdeunátomoeselvalordelnúmeroatómico.

a)Falso.Laafirmaciónessoloparagasesencondicionesnormales.

b)Falso.ElnúmerodeAvogadroindicaelnúmerodepartículasqueintegranunmoldesustancia.

c)Falso.Lapropuestaesabsurda.

d)Verdadero.Seríamáscorrectodecirqueelnúmerodeelectronesdeunátomocoincideconelvalordelnúmeroatómicodelátomoneutro.

2.59. Unprotóntieneaproximadamentelamismamasaque:a)Unneutrónb)Unapartículaalfac)Unapartículabetad)Unelectrón

(O.Q.L.Murcia2010)

Lasmasasdelprotónyneutrónsonsimilares,aunqueladelneutrón(𝑚C=1,6749·10-!0kg)esligera-mentesuperioraladelprotón(𝑚D=1,6726·10-!0kg).

2.60. Dadoelanión X3–714 esposibleasegurarquetiene:

a)7electronesb)10electronesc)14neutronesd)14protones

(O.Q.L.Murcia2011)

ElátomodeX(𝑍=7)contiene7protones,7electronesy(14–7)=7neutrones.Comolaespecie X+-0'$

tienetrescargasnegativas,significaquetienetreselectronesdemásensuúltimacapa,esdecir,10elec-trones.

2.61. Paraelpotasio K1941 escorrectodecirque:

a)Sunúmeroatómicoes41.b)Suconfiguraciónelectrónicaes1s22s22p63s23p64s1.c)Ensunúcleohay19neutronesy22protones.d)Esunisómerodel K20

41 .(O.Q.L.Murcia2011)

Laconfiguraciónelectrónicadelpotasio(𝑍=19)es1𝑠!2𝑠!2𝑝&3𝑠!3𝑝&4𝑠'.Comosunúmeroatómicoes19,tiene19protonesy19electronesysunúcleocontiene(41–19)=22neutrones.

Losátomosnotienenisómeros.

2.62. Cuandolosátomosdedoselementostienenensusnúcleoselmismonúmerodeprotonesperodistintonúmerodeneutronessellaman:a)Isómerosb)Isótoposc)Heterodoxosd)Isoprotónicos

(O.Q.L.Murcia2011)

Isótopossonátomosdeunmismoelementoconelmismonúmeroatómico(igualnúmerodeprotones)ydistintonúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

2.63. ¿Quévaloresdelasiguientetablasonincorrectos?protones Z neutrones A electrones isótopo

13 14 14 27 13 Al27 10 10 11 22 10 Ne21 17 17 21 37 17 Cl37

a)Elnúmerodeprotonesdelostresisótopos.b)Elnºdeelectronesde Al27 ,elvalordeZde Ne21 yelvalordeAde Cl37 .c)ElvalordeZde Al27 ,elvalordeAde Ne21 yelnºdeneutronesde Cl37 .d)Elnºdeprotonesde Al27 ,elnºdeneutronesde Ne21 yelvalordeAde Cl37 .

Isótopo Al!0 ®(𝑍=13)estáintegradopor�13protones13electrones(27– 13) = 14neutrones

Isótopo Ne!' ®(𝑍=10)estáintegradopor�10protones10electrones(21– 10) = 11neutrones

Isótopo Cl+0 ®(𝑍=17)estáintegradopor�17protones17electrones(37– 17) = 20neutrones

a)Correcto.Elnúmerodeprotonesdelostresisótoposeselqueapareceenlatabla.

b)Correcto.Elnúmerodeelectronesde Al!0 ;elvalorde𝑍delisótopo Ne!' yelvalorde𝐴de Cl+0 sonlosqueaparecenenlatabla.

c)Incorrecto.Elvalorde𝑍delisótopo Al!0 noes14;elvalorde𝐴delisótopo Ne!' noes22;nielnúmerodeneutronesde Cl+0 es21.

d)Correcto.Elnúmerodeprotonesdelisótopo Al!0 ,elnúmerodeelectronesdelisótopo Ne!' yelvalorde𝐴delisótopo Cl+0 sonlosfiguranenlatabla.

2.64. Elnúmerodeelectronesdelion Fe3+2658 es:

a)23b)29c)26d)3

ElátomodeFe(𝑍=26)contiene26protones,26electronesy(58–26)=32neutrones.ComolaespecieX+;!&

8< tienetrescargaspositivas,significaquetienetreselectronesmenosensuúltimacapa,esdecir,23electrones.

2.65. ¿Enquésediferencianlosisótoposdeunelemento?a)Enelnúmeromásico.b)Enelnúmerodeprotones.c)Enelnúmeroatómico.d)Enlaconfiguraciónelectrónica.

(O.Q.L.CastillayLeón2011)(O.Q.L.Cantabria2015)(O.Q.L.CastillayLeón2016)

Isótopossonátomosdeunmismoelementoconigualnúmeroatómico(igualnúmerodeprotonesyelec-trones)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

2.66. Cuáldelassiguientesparejasdeátomostieneelmismonúmerodeneutronesensusnúcleos:a) Co56 y Co58 b) Mn57 y Fe57 c) Fe57 y Ni58 d) Co57 y Ni58 e) Mn57 y Ni58 f) Ni56 y Ni58 g) Fe58 y Fe2+56

(O.Q.N.ElEscorial2012)(O.Q.L.Baleares2016)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2016)(O.Q.L.LaRioja2016)(O.Q.L.PreselecciónValencia2016)(O.Q.L.Granada2016)

Elnúmerodeneutronesdeunátomoseobtienemedianteladiferencia(𝐴–𝑍).

a-f-g)Falso.Esimposiblequedosisótopostenganelmismonúmerodeneutrones.

b)Falso.Esimposiblequedosnúcleosdeelementosdiferentesconelmismonúmeromásicotenganelmismonúmerodeneutrones.

c-e)Falso.Esimposiblequedosnúcleosdeelementosnoconsecutivosenlatablaperiódicacuyonúmeromásicosediferenciaenunaunidadtenganelmismonúmerodeneutrones.

d)Verdadero.Esosdosnúcleosdeelementosconsecutivosenlatablaperiódicacuyonúmeromásicosediferenciaenunaunidadtienenelmismonúmerodeneutrones.

2.67. Sisesabequelamasaatómicadelcloroes35,45uyquelasmasasdecadaisótopoestabledelcloroson, Cl35 =34,9688uy Cl37 =36,9659u,indiquecuálserálaabundanciadecadaisótopo.a) Cl35 =24,2%y Cl37 =75,8%b) Cl35 =75,8%y Cl37 =24,2%c) Cl35 =35,0%y Cl37 =65,0%d) Cl35 =78,5%y Cl37 =21,5%

(O.Q.L.Granada2012)(O.Q.N.ElEscorial2017)

Considerandoquelasabundanciasdel Cl+8 y C+0 lson,respectivamente,𝑥y(100–𝑥):

𝐴 =𝑥átomo Cl+8 · 34,9688u

átomo Cl+8 + (100 − 𝑥)átomo C+0 l 36,9659uátomo C+0 l

100átomosCl= 35,45

uátomo

Seobtiene,𝑥=75,8% Cl+8 y(100–𝑥)=24,2% Cl+0 .

2.68. El C12 yel C14 son:a)Isómerosb)Isógonosc)Isótoposd)Isologos

(O.Q.L.Murcia2012)

Losátomosdecarbonopropuestossediferencianenelnúmeromásico,portantosonisótopos.

2.69. ¿Cuáldelassiguientesespeciestieneigualnúmeroprotones,electronesyneutronesenlapro-porción38:36:50?a) Cr47 b) Sr2+88 c) Mg2+24 d) Cl–35

(O.Q.L.LaRioja2012)

Deacuerdoconlosconceptosde:§Númeroatómico(𝑍)®indicaelnúmerodeprotonesodeelectronesdeunátomoneutro.

b)Verdadero.Elestroncio(𝑍=38)tiene38protones,38electronesy(88–38)=50neutrones.Comosetratadelion Sr2+88 tienedoselectronesmenos,36electrones.

c)Falso.Elmagnesio(𝑍=12)tiene12protones,12electronesy(24–12)=12neutrones.Comosetratadelion Mg2+24 tienedoselectronesmenos,10electrones.

d)Falso.Elcloro(𝑍=17)tiene17protones,17electronesy(35–17)=18neutrones.Comosetratadelion Cl-35 tieneunelectrónmás,18electrones.

2.70. ¿Cuáldelassiguientesespeciestieneelmismonúmerodeneutronesquedeelectrones?a) Cr47 b) Co3+60 c) Mg2+24 d) Cl–35

(O.Q.L.LaRioja2012)

b)Falso.Elcobalto(𝑍=27)tiene27protones,27electronesy(60–27)=33neutrones.Comosetratadelion Co3+60 tienetreselectronesmenos,24electrones.

d)Verdadero.Elcloro(𝑍=17)tiene17protones,17electronesy(35–17)=18neutrones.Comosetratadelion Cl-35 tieneunelectrónmás,18electrones.

2.71. Elnúmerototaldeprotones,neutronesyelectronesdelion P–31 es:a)15protones,15neutronesy16electrones.b)15protones,16neutronesy16electrones.c)31protones,15neutronesy16electrones.d)15protones,15neutronesy15electrones.

(O.Q.L.LaRioja2013)

Elfósforo(𝑍=15)tiene15protones,15electronesy(31–15)=16neutrones.ComosetratadelionP-31 tieneunelectrónmás,16electrones.

(CuestiónsimilaralapropuestaenOviedo2002).

2.72. ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Unelementoesunasustanciaenlaquetodoslosátomostienenelmismonúmeroatómico.b)Unelementoesunasustanciaenlaquetodoslosátomostienenelmismonúmeromásico.c)Dosisótoposdeunelementosediferencianenelnúmeroatómico.d)Dosisótoposdeunelementosediferencianenelnúmerodeelectrones.

a)Verdadero.Loselementossecaracterizanporsunúmeroatómico,porloqueestánformadosporáto-mosquetienenidénticonúmeroatómico.

b)Falso.Loselementossecaracterizanporsunúmeroatómico,porloqueestánformadosporátomosquetienenidénticonúmeroatómico,perosielelementopresentaisótoposestostienendiferentenúmeromásico.

c-d)Falso.Losisótopossonátomosdeunmismoelementoconelmismonúmeroatómico𝑍(igualnú-merodeprotonesyelectrones)ydiferentenúmeromásico𝐴(diferentenúmerodeneutrones).

2.73. Elnúmeroatómicodeunelementoserefierea:a)Elnúmerodeelectroneshalladosencualquierátomodeunelemento.b)Elnúmerodeprotoneshalladosencualquierátomodeunelemento.c)Elnúmerodeneutroneshalladosencualquierátomodeunelemento.d)Elnúmerodeprotonesmásneutroneshalladosencualquierátomodeunelemento.e)Elnúmerodeprotonesmáselectroneshalladosencualquierátomodeunelemento.

(O.Q.L.PaísVasco2013)(O.Q.L.PaísVasco2016)

ElnúmeroatómicodeunelementofuepropuestoporH.Moseley(1914)paradesignarelnúmerodecargaspositivas,esdecir,deprotonesdelnúcleodecualquierátomo.

2.74. Quétienenencomúnlassiguientesespeciesquímicas:Ne10

20 F– Mg2+1224

a)Estánelmismoperiodo.b)Elmismonúmerodeprotones.c)Elmismonúmerodeneutrones.d)Elmismonúmerodeelectrones.e)Elmismonúmerodeprotonesmáselectrones.

(O.Q.L.Cantabria2013)

§Elneón(𝑍=10)tiene10protones,10electronesy(20–10)=10neutrones.

§Elflúor(𝑍=9)tiene9protones,9electronesy(19–9)=10neutrones.Comosetratadelion F-%'%

tieneunelectrónmás,10electrones.

§Elmagnesio(𝑍=12)tiene12protones,12electronesy(24–12)=12neutrones.Comosetratadelion Mg!;'!

!$ tienedoselectronesmenos,10electrones.

Lastresespeciestienenencomúnelmismonúmerodeelectrones,10.Setratadeespeciesisoelectróni-cas,esdecir,quetienenelmismonúmerodeelectrones.

2.75. Elnúmerodeneutronesdelnúcleodeunátomode Pu94239 es:

a)94b)239c)145d)333

Elnúmerodeneutronesdeunátomovienedadoporladiferenciaentreelnúmeromásicoyelnúmeroatómico,enestecaso,(239–94)=145.

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2007).

2.76. ¿Cuáldelossiguientessímbolosdeisótopospuedesercorrecto?a) N714 b) Fe26

50 c) Ge23

103 d) H21

(O.Q.L.Murcia2014)

a)Correcto.Elisótopo N0'$ tiene7protonesy(14–7)=7neutrones.

b)Incorrecto.Elisótopo Fe!&8( tiene26protonesy(50–26)=24neutrones,yparaqueunnúcleosea

establesiempredebecumplirsequen/p≥1.

c)Incorrecto.Elnúmeroatómicodelgermanioes𝑍=32.

d)Incorrecto.Elnúmeroatómiconuncapuedesermayorqueelnúmeromásico.

2.77. Siuniontiene37protones,48neutronesy36electrones,larepresentacióncorrectaes:a) Rb–37

85 b) Rb+37

85 c) Rb–37

48 d) Rb+36

48 (O.Q.L.Asturias2014)

Sieliontiene37protones,sunúmeroatómicoes,𝑍=37,tambiéndeberíatener37electrones,perocomotiene36quieredecirqueposeeunacargapositiva.Siademás,tiene48neutrones,sunúmeromásicoes,𝐴=(37+48)=85.Deacuerdoconestosnúmerosdepartículas,setratadelaespecie Rb;+0

2.78. ¿Cuántosprotones,neutronesyelectronestieneelion Mn2+55 ?a)25,30y23b)25,55y23c)27,30y25d)30,25y28

Elmanganeso(𝑍=25)tiene25protones,25electronesy(55–25)=30neutrones.Comosetratadelion Mn!;88 tienedoselectronesmenos,23electrones.

(CuestiónsimilaralapropuestaenLaRioja2007).

2.79. Considerandoelnúcleodeunátomodelisótopo198deloro(Z=79),¿cuáleselporcentajedeneutrones?a)68,29%b)50,13%c)70,58%d)60,10%

Elnúmerodeprotoneses79yeldeneutrones(198–79)=119.

Elporcentajedeneutronesdelnúcleoes:119neutrones198nucleones

· 100 = 60,1%

2.80. Laresonanciamagnéticanucleardel isótopo C13 esuna técnicahabitualmenteempleadaparadeterminarlaestructuradecompuestosorgánicos.Elnúmerodeneutronesdeesteisótopoes:a)6b)13c)8d)7e)12

(O.Q.L.Madrid2015)

Elcarbono(𝑍=6)tiene6protones,6electronesy(13–6)=7neutrones.

2.81. Unisótopodenúmerodemasaiguala36tiene4neutronesmásqueprotones.Setratadelele-mento:a)Azufreb)Cloroc)Argónd)Flúor

Llamando𝑥alnúmerodeprotonese𝑦aldeneutrones,sepuedeplantearelsiguientesistemadeecua-ciones:

𝑥protones + 𝑦neutrones = 36

𝑦neutrones − 𝑥protones = 4� → �𝑥 = 16protones

𝑦 = 20neutrones

Elelementoqueposee16protoneseselazufre(𝑍=16).

2.82. Siunátomoposee48neutronesy37electrones,delmismosepuedeafirmarque:a)Esunátomoinestable.b)Nopuedeexistirunátomoconestacombinacióndenúmerodeneutronesyelectrones.c)Sumasaatómicarelativaes85.d)Sunúmeroatómicoes48.

(O.Q.L.Jaén2016)

Comoelátomotiene37electrones,sunúmerodeprotonesdebeserelmismo,portanto,sunúmeromá-sicoysumasaatómicaaproximadaserá(37+48)=85.

2.83. Laspartículasdeunátomousadasparacalcularsumasarelativason:a)Sololosneutronesb)Sololosprotonesc)Sololoselectronesd)Electrones,protonesyneutronese)Protonesyneutrones

Lamasaatómicadeunátomodependedelnúmerodeprotonesyneutronesqueestecontenga,ambosconunamasaaproximadamentede1u.Lamasadelelectrónesdespreciable,yaqueesunas1.840vecesmenorquelamasadelprotón.

2.84. Elnúmeroatómicodeunionvienedadopor:a)Lacargaquetiene.b)Elnúmerodeneutronesdelnúcleoatómico.c)Sumasaatómica.d)Elnúmerodeprotonesdelnúcleoatómico.

Unionyelátomodelqueprocedetienenelmismonúmeroatómicoysolosediferencianenelnúmerodeelectronesqueposeecadauno.

ElnúmeroatómicodeunelementofuepropuestoporH.Moseley(1914)paradesignarelnúmerodecargaspositivas,esdecir,deprotonesdelnúcleodecualquierátomo.

2.85. ElelementoArprecedealKenlatablaperiódica:a)ElnúmeroatómicodelionK+esigualaldelátomodeAr.b)ElnúmerodeelectronesdelionK+esigualaldelátomodeAr.c)ElnúmerodeneutronesdelionK+yeldelátomodeAreselmismo.d)ElionK+yelátomodeArsonisótopos.

SielelementoAr(𝑍=18)precedealelementoK(𝑍=19)enlatablaperiódica,sunúmeroatómicoesunidadmenor,porloquesegúnelconceptodenúmeroatómicoelArtieneunprotónyunelectrónmenosqueelK.a)Falso.ElionK;tieneunprotónmásqueelátomodeAr,esdecir,tienendiferentenúmeroatómico.b)Verdadero.ElionK;tieneunelectrónmenosqueelátomodeKy,portanto,elmismonúmerodeelectronesqueelátomodeAr.c)Falso.Sinconocerlosnúmerosmásicosdeambasespeciesesimposibledeterminarelnúmerodeneu-tronesquetienen.d)ElionK;yelátomodeArnosonisótopos,yaqueparaserlodeberíantenerelmismonúmeroatómico(nolotienen)ydiferentenúmeromásico(noseaportaeldato).Larespuestacorrectaeslab.(EnCiudadReal1997yotrassepreguntaparaelionNa;yelátomodeNe).

2.86. ¿Cuántosprotones,neutronesyelectronestieneelisótopo Ne22 ?a)12,10y10b)10,12y12c)11,11y11d)10,12y10

(O.Q.L.LaRioja2017)

§Númeromásico(𝐴)®indicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.Elneón(𝑍=10)tiene10protones,10electronesy(22–10)=12neutrones.Larespuestacorrectaeslad.

2.87. ¿Cuáldelassiguientesespeciestieneigualnúmeroprotones,electronesyneutronesenlapro-porción27:24:33?a) Cr47 b) Co3+60 c) Mg2+24 d) Cl–35

(O.Q.L.LaRioja2017)

§Númeromásico(𝐴)®indicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.a)Falso.Elcromo(𝑍=24)tiene24protones,24electronesy(47–24)=23neutrones.b)Verdadero.Elcobalto(𝑍=27)tiene27protones,27electronesy(60–27)=33neutrones.Comosetratadelion Co3+60 tienetreselectronesmenos,24electrones.

d)Falso.Elcloro(𝑍=17)tiene17protones,17electronesy(35–17)=18neutrones.Comosetratadelion Cl-35 tieneunelectrónmás,18electrones.

2.88. Unátomodeboro-10( B10 )contiene:a)5protones,5electronesy10neutrones.b)5protones,5electronesy5neutrones.c)6protones,6electronesy4neutrones.d)6protones,6electronesy16neutrones.

(O.Q.L.Murcia2017)

§Númeromásico(𝐴)®indicaelnúmerode(protones+neutrones)deunátomo.Elboro(𝑍=5)tiene5protones,5electronesy(10–5)=5neutrones.Larespuestacorrectaeslab.

2.89. ¿Cuántosneutroneshayenunmolde Rn86222 ?

a)1,34·1026b)1,43·1026c)5,18·1025d)8,19·1025e)2,00·1026

Unmolde Rn<&!!! contiene:

1mol Rn<&!!! ·

6,022·1023átomos Rn<&!!!

1mol Rn<&!!! ·

136neutrones1átomo Rn<&

!!! = 8,19·1025neutrones

(CuestiónsimilaralapropuestaenSevilla2010yotras).

2.90. Indiqueelnúmerodeneutronesquehayen2molde Pu94239 .

a)8,73·1025b)1,75·1026c)1,13·1026d)2,88·1026e)4,01·1026

(O.Q.L.Jaén2017)

Dosmolesde Pu%$!+% contienen:

2mol Pu%$!+% ·

6,022·1023átomos Pu%$!+%

1mol Pu%$!+% ·

145neutrones1átomo Pu%$

!+% = 1,75·1026neutrones

(CuestiónsimilaralapropuestaenSevilla2010,Cantabria2017yotras).

2.91. HenriBecquerel,profesordelMuseoNacionaldeHistoriaNaturaldeParís,fuegalardonado,juntoconelmatrimonioCurie,conelPremioNobeldeFísicade1903poreldescubrimientodelaradiactividad.Estehallazgofuedebidoalacreenciaerróneadequelassustanciashiperfosforescentes,comoelsulfatode uranilo y potasio, K2UO2(SO4)2, eran emisores de RX. Suponiendo que el frasco estudiado porBecquerelcontenía1,896gdeestasalysabiendoqueeluranionaturalcontieneun0,72%enátomosde235U,elnúmerodeátomosdeesteisótopocontenidosenelfrascoera:a)1,5·1019b)1,5·1021c)2,9·1019d)2,9·1023

LaestequiometríadelcompuestopermiterelacionarUconK!UO!(SO$)!.LacantidaddeUcontenidoenelfrascoes:

1,896gK!UO!(SO$)! ·1molK!UO!(SO$)!540,4gK!UO!(SO$)!

·1molU

1molK!UO!(SO$)!= 3,509·10-+molU

Elnúmerodeátomosde U!+8 considerandounaabundanciadel0,72%es:

3,509·10-+molU ·6,022·1023átomosU

1molU·0,72átomos U!+8

100átomosU= 1,5·1019átomos U!+8

2.92. Considerandoelátomodesodioyel ionsodio, indiquecuáldelassiguientesrespuestasnoescorrecta:a)Lasdosespeciestienenelmismonúmerodenucleones. b)Lasdosespeciestienenelmismonúmerodeprotones.c)Lasdosespeciestienenelmismonúmerodeelectrones.d)Lasdosespeciestienenelmismonúmerodeneutrones.

Elsodio(𝑍=11)tiene11protones,11electronesyunnumerodeneutronesigual(𝐴–11).ElionNa;tiene losmismosprotonesyneutronesyunelectrónmenos,esdecir,10electrones,portanto,ambasespeciestienendiferentenúmerodeelectrones.

2.93. Indiquecuálocualesdelassiguientesafirmacionessoncorrectasparalaespecie Mg2+24 :I.Tiene10electrones. II.Tiene22nucleones. III.TienetantosneutronescomotodoslosdemásisótoposdeMg.IV.Tienedoselectronesdevalencia.

a)Lascuatroafirmacionessoncorrectas.b)SoncorrectaslasafirmacionesIIyIV.c)SóloescorrectalaafirmaciónIV. d)SóloescorrectalaafirmaciónI.

I.Correcto.Elmagnesio(𝑍=12)tiene12protones,12electronesy(24–12)=12neutrones.Comosetratadelion Mg2+24 tienedoselectronesmenos,10electrones.

II.Incorrecto.Laespecietienedenúmeromásicoes24,portanto,contiene24nucleones.

III.Incorrecto.Losdiferentesisótoposdeunelementotienendiferentenúmerodeneutrones.

IV. Incorrecto.Al tenerconfiguraciónelectrónicaexternadegasnoble,2𝑠!2𝑝&, tiene8electronesdevalencia.

2.94. EnlapelículadeAnthonyMann“LoshéroesdeTelemark”,uncomandoaliadoalmandodeKirkDouglashundeenlasaguasdellagoTinusjouncargamentodeóxidodedeuterio,másconocidocomoaguapesada,( H2O2 oD2O),procedentedelafábricaNorksHydroquelosalemanesteníanenRjukan(Noruega)yquepensabanutilizarparaconstruirunabombaatómica.Silaabundanciadeldeuterio,isótopo H2 oDdelhidrógeno,representael0,0156%enátomosdelhi-drógenonatural,¿cuántasmoléculasdeaguapesadaprepararonlosalemanessiutilizaron1,00tdehi-drógenonatural?a)4,70·1025b)2,35·1025c)4,70·1027d)2,35·1027

(O.Q.L.Valencia2018)(O.Q.L.Baleares2019)

Considerandoqueparaeldeuteriosuporcentajeenátomosdentrodelhidrógenonaturalcoincideconsuporcentajeenmoles,lacantidaddedeuteriocontenidaenlamuestradehidrógenonaturales:

1,00tH! ·10&gH!1tH!

·1molH!2,00gH!

·2molH1molH!

·0,0156molD100molH

= 156molD

Lacantidaddeaguapesadaquesepuedeprepararapartirdeesacantidaddedeuterioes:

156molD ·1molD!O2molD

·6,022·1023moléculasD2O

1molD2O= 4,70·1025moléculasD!O

Larespuestacorrectaeslaa.(EnlacuestiónpropuestaenBaleares2019seomitelaprimerapartedelenunciado).

2.95. El“fullereno”esunanuevaformaalotrópicadelcarbonoenlanaturaleza,ademásdelgrafitoydiamante,descubiertaen1985porH.W.Kroto,R.F.CurlyR.E.Smalley,loquelesvaliólaconcesióndelPremioNobeldeQuímicade1996.En1991,investigadoresdelaBellCo.descubrieronquelaadicióndetresátomosdepotasioacadamoléculadefullereno,C60,convertíaaestematerialenunsuperconductoralatemperaturade18K.Partiendodeunmoldefullerenoyutilizandosoloelisótopo40K,cuyaabun-dancianaturalesdel0,01200%enátomos,loskgdepotasionaturalquegastaronenlaoperaciónfueron:a)97,8b)117,3c)977,5d)9.775

Considerandoqueparael K$( suporcentajeenátomosdentrodelpotasionaturalcoincideconsupor-centajeenmoles,lacantidadnecesariadepotasionaturalporcadamoldeC&(consumidoes:

1molC&( ·3mol K$(

1molC&(·

100molK0,01200mol K$( ·

39,1gK1molK

·1kgK10+gK

= 977,5kgK

2.96. Ellitioposeedosisótoposdemasas6,015uy7,016u.Silamasaatómicadellitioes6,941u,laproporcióndeambosisótoposserárespectivamente:a)50%y50%b)Mayordel50%ymenordel50%c)92,02%y7,98%d)7,98%y92,02%

Lamasaatómicamediadeunelementosecalculahaciendolamediaponderadadelasmasasdesusisó-topos.Dadoqueenestecasolamasaatómicamediaesmáspróximaaladelisótopomáspesado,estedebeserelmásabundante,asípues,lasabundanciasdebenser:7,98%de Li& y92,02%de Li0 .

2.97. Laespectrometríademasasdealtaresoluciónesunatécnicaquepresentaunagrancantidaddeaplicacionesenlacaracterizaciónyconfirmaciónestructuraldecompuestosquímicos.Suprincipalven-tajaeslacapacidaddedistinguirlaabundanciarelativadelosisótoposdeloselementospresentesenuncompuesto.Sabiendoquelamasaatómicapromediodelcloroes35,453uyquelasmasasdelosisótoposCl35 y Cl37 son34,969uy36,966u,respectivamente,¿cuáleslaabundanciarelativanaturaldel Cl37 ?

a)65,4%b)24,2%c)33,2%d)75,8%

(O.Q.L.Madrid2018)(O.Q.L.Baleares2020)

Considerandoquelasabundanciasdel Cl+0 y Cl+8 son,respectivamente,𝑥y(100–𝑥);sepuedecalcularlamasaatómicamediadelCl:

𝐴 =(100 − 𝑥)átomo Cl+8 · 34,969u

átomo Cl+8 + 𝑥átomo Cl+0 · 36,966uátomo Cl+0

100átomosCl= 35,453

uátomo

Seobtiene,𝑥=24,24% Cl+0 .

(CuestiónsimilaralapropuestaenGranada2012yElEscorial2017).

2.98. Elcarbono-13( C13 )esunisótopoestablenaturaldelcarbonoyunodelosisótoposambientales,yaqueformaparteenunaproporcióndel1,10%detodoelcarbononaturalde laTierra.Calcule losgramosde C13 quecontieneunatoneladademetano,CH4.a)825b)7,52·104c)1,24·104d)8,25·103

(O.Q.L.Galicia2019)

Considerandoquelaabundanciacorrespondeaunporcentajeenmasa,lamasade C'+ contenidaenunamuestrade1,00tdeCH$es:

·1molCH$16,0gCH$

·1molC1molCH$

·12,0gC1molC

·1,10g C'+

100gC= 8,25·10+g C'+

(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996).

2.99. Laespectrometríademasasesunatécnicaexperimental,cuyaprincipalutilidades:a)Determinarconprecisiónlasmasasdelosproductosdelastransformacionesquímicas.b)Conocerlosgruposfuncionalespresentesenunamolécula.c)Determinarlamasamoleculardeunasustanciaquímica.d)Determinarlaspropiedadeselectrostáticasdelamuestra.

(O.Q.L.Madrid2019)

ElespectrógrafodemasasesunaparatodiseñadoporFrancisW.Astonen1919paraseparar,pesarymedirlaabundanciadelosisótoposdeunelemento,loquevalióelPremioNobeldeQuímicade1922.

Conesteaparatosepuedeaplicarlatécnicadeespectroscopíademasasquepermitedeterminarlamasamoleculardeunasustanciadesconocida.

2.100. Elnúmerodeelectronesdelion Cu2+2963 es:

a)34b)29c)27d)2

Elcobre(𝑍=29)tiene29protonesy29electrones.Elion Cu2+2963 tienelosmismosprotonesydoselec-

tronesmenos,esdecir,27electrones.

2.101. LarelaciónentreelnúmerodeelectronesdelasespeciesX3+eY2–esdosauno.Conociendoqueladiferenciaentresuscargasnucleareses30,indiqueelvalordelasumadedichascargas:a)58b)68c)76d)79

(O.Q.L.Galicia2019)

LoselementosXyYcontienen,respectivamente,𝑥e𝑦protones;ysusionesX3+eY2-,(𝑥–3)e(𝑦+2)electrones,respectivamente.

Deacuerdoconlosdatospropuestossepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:(𝑥 − 3)electrones(𝑦 + 2)electrones

(𝑥 − 𝑦) = 30protones⎭⎬

⎫→ 𝑥 = 53𝑦 = 23 → (𝑥 + 𝑦) = 76protones

2.102. Si un átomo de carbono posee 6 protones, 6 electrones y 6 neutrones; su isótopo posee 8neutronesy:a)8protonesy8electronesb)8protonesy6electronesc)6protonesy6electronesd)6protonesy8electrones

Todoslosisótoposdelcarbonodebentener6protonesy6electrones.

2.103. Losisótoposson:a)Átomosquetienenelmismonúmerodeneutrones,perodiferentenúmeromásico.b)Átomosquetienenelmismonúmeromásicoperodiferentenúmeromásicoatómico.c)Átomosquetienenelmismonúmeroatómicoperodiferentenúmerodeelectrones.d)Átomosquetienenelmismonúmeroatómicoperodiferentenúmeromásico.

Isótopossonátomosdeunelementoconmismonúmeroatómico(igualnúmerodeprotonesyelectro-nes)ydiferentenúmeromásico(distintonúmerodeneutrones).

2.104. ¿Cuántosneutroneshayen0,025moldelaespecieisotópica Cr2454 ?

a)1,5·1022b)3,5·1023c)4,5·1023d)8,1·1023

(O.Q.L.LaRioja2020)

0,025molde Cr!$8$ contienen:

0,025mol Cr ·!$8$ 6,022·1023átomos Cr!$

1mol Cr!$8$ ·

30neutrones1átomo Cr!$

8$ = 4,5·1023neutrones

(CuestiónsimilaralapropuestaenSevilla2010,Madrid2013yotras).

2.105. DetermineelúnicoisótopoposibleEparaelquesecumplenlassiguientescondiciones:1)ElnúmeromásicodeEes2,5vecessunúmeroatómico.2)ElnúmeroatómicodeEesigualalnúmeromásicodeotroisótopoY.EsteisótopoYtieneun

númerodeneutronesqueesaproximadamente1,33vecessunúmeroatómicoy,además,coincideelnú-merodeneutronesdelselenio-82.a) Kr86 b) Po210 c) Sr84 d) Rn220

ParaelSe(𝑍=34)elnúmerodeneutroneses(82–34)=48.

LosisótoposEeYcumplenlassiguientescondiciones:

𝐴(E) = 2,5 · 𝑍(E)

𝑍(E) = 𝐴(Y)

neutrones(Y) = 1,33 · 𝑍(Y)=48 ® 𝑍(Y)=36

dedondesepuedeobtenerelvalorde𝑍(E):

𝑍(E) = 𝐴(Y)=protonesY+neutronesY=36+48=84

portanto,𝐴(E)es:

𝐴(E) = 2,5 · 84=210

ElisótopoEes Po210 .

3.MOLYNÚMERODEAVOGADRO

3.1. Elnúmerodeátomosdehidrógenopresentesen22,4gde(NH4)3PO4es:a)1,09·1024b)6,02·1023c)1,09·1022d)7,35·1021e)10,9

(O.Q.L.Asturias1988)(O.Q.L.Extremadura2018)

Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosenlamuestraes:

22,4g(NH$)+PO$ ·1mol(NH$)+PO$149,0g(NH$)+PO$

·12molH

1mol(NH$)+PO$·𝑁AátomosH1molH

= 1,09·1024átomosH

3.2. Aldejargotearaguasobrecarburodecalcioseformaacetilenoquepuedeserinflamadodandounaluzqueantesutilizabanlosbarcosparahacerseñales.Unamuestrapuradecarburodecalciocon-tiene12,04·1023átomosdecarbono,¿cuántosgramosdecalciohayenlamuestra?a)80,16b)40,08c)30,06d)20,04

RelacionandoCconCaC!:

12,04·10!+átomosC ·1molC

𝑁AátomosC·1molCaC!2molC

·1molCa1molCaC!

·40,1gCa1molCa

= 40,1gCa

3.3. En2,50mLdemercuriodedensidad13,6gmL–1elnúmerodeátomosquehayes:a)5,52·1020b)7,50·1021c)1,02·1023d)1,70·1020

Elnúmerodeátomosquecontienelamuestraes:

2,50mLHg ·13,6gHg1mLHg

·1molHg200,6gHg

·6,022·10!+átomosHg

1molHg= 1,02·10!+átomosHg

3.4. ¿CuántosmolesdeionesseproducencuandosedisuelveenaguaunmoldeK2[Ni(CN)4]?a)5b)6c)7d)3e)4

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.PaísVasco2014)(O.Q.L.PaísVasco2015)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelK![Ni(CN)$],es:

K![Ni(CN)$](s)®2K;(aq)+[Ni(CN)$]!–(aq)

Comoseobserva,seproducen3moldeionesporcadamoldeK![Ni(CN)$].

(En la cuestión propuesta en Barcelona 2001 la sustancia es Na+[Fe(CN)&] y en País Vasco 2015,Fe$[Fe(CN)&]$).

3.5. ¿Cuáldelassiguientescantidadesdesustanciacontienemayornúmerodemoléculas?a)5,0gdeCOb)5,0gdeCO2c)5,0gdeH2Od)5,0gdeO3e)5,0gdeCl2

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Sevilla2005)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Sevilla2007)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

(O.Q.L.PaísVasco2013)(O.Q.L.Extremadura2014)(O.Q.L.PreselecciónValencia2015)(O.Q.L.Extremadura2015)

Contienemásmoléculasaquellacantidadquetengamayornúmerodemoles,ycomodetodaslassustan-ciasexistelamismamasa,elmayornúmerodemolescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:

sustancia 𝑀/gmol-'CO 28,0CO! 44,0H!O 18,0O+ 48,0Cl! 71,0

(EnlacuestiónpropuestaenSevilla2007seutilizan15,0gdemuestrayenExtremadura2014seseutilizanmuestrasde5,0gyde10,0g).

3.6. EntrelasunidadesutilizadasenQuímica,sonmuyconocidas:a)Elmol-gramo,queesungramodemoléculas.b)Elpesoatómico,queeslafuerzaconquelagravedadterrestreatraealosátomos.c)Launidaddemasaatómica(u),queesladoceavapartedelamasadelisótopo12delcarbono.d)ElnúmerodeAvogadro,queeslabasedeloslogaritmosqueseutilizanenloscálculosestequiométricos.e)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.PaísVasco2014)

a)Falso.Elmol-gramo,términoendesuso,eslacantidaddesustanciaquecontieneunnúmerodeAvo-gadrodemoléculas.b)Falso.Elpesoatómicoeselpesodeunátomo.c)Verdadero.Launidaddemasaatómicaesladoceavapartedelamasadelisótopo C'! .d)Falso.ElnúmerodeAvogadroeselnúmerodepartículasqueintegranunmoldecualquiersustancia.

3.7. Sisetienen56gdenitrógeno,demasaatómicarelativa14,sedisponedeuntotalde:a)4átomosdenitrógenob)1,2·1023átomosdenitrógenoc)2,4·1024átomosdenitrógenod)2,303·1028átomosdenitrógeno

(O.Q.L.Murcia1997)

Elnúmerodeátomosdenitrógenoqueintegranunamuestrade56gdeN!es:

56gN! ·1molN!28,0gN!

·2molN1molN!

·6,022·1023átomosN

1molN= 2,4·1024átomosN

3.8. Indiquecuáleslaproposicióncorrecta:a)1moldeclorurodesodioocupa22,4L.b)1moldenitratodepotasioocupa22,4L.c)1moldenitratodesodioocupa22,4L.d)En22,4Ldegas,encondicionesnormales,hay6,022·10𝟐𝟑moléculas.e)Elaguayelácidoacético,CH3COOH,soninmiscibles.f)Elaguayelbenceno,C6H6,sonmiscibles.g)Cuandosequeman2moldemetanoseproducen22,4LdeCO2.h)Cuandosequeman22,4Ldemetanoseproducen44,8LdeCO2.i)Sireaccionan22,4Ldehidrógenocon22,4Ldeoxígenoseobtienen36,0gdeagua.j)36gdeaguay73gdeácidoclorhídricotienenalgoencomún.

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2005)

a-b-c)Falso.22,4Leselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesdepresiónytempe-ratura,yNaCl,KNO+yNaNO+,endichascondiciones,sonsólidoscristalinos.

d)Verdadero.22,4Leselvolumenmolardecualquiergasmedidoencondicionesnormalesdepresiónytemperatura,yunmolcontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas.

e)Falso.Soncompletamentemiscibles,debidoalaformacióndeenlacesintermolecularesdehidrógenoentrelasmoléculasdeaguaylasdeácidoacético.

f)Falso.Soncompletamenteinmiscibles,debidoaquenoesposiblelaformacióndeenlacesintermole-cularesentrelasmoléculasdeaguaylasdebenceno.

g)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelCH$es:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(g)

RelacionandoCH$yCO!ysuponiendocondicionesnormales:

2molCH$ ·1molCO!1molCH$

·22,4LCO!1molCO!

= 44,8LCO!

h)Falso.RelacionandoCH$yCO!ysuponiendocondicionesnormales:

22,4LCH$ ·1molCH$22,4LCH$

·1molCO!1molCH$

·22,4LCO!1molCO!

= 22,4LCO!

i)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH!es:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(g)

Suponiendocondicionesnormales,elvolumencorrespondientea36,0gdeH!Oes:

36,0gH!O ·1molH!O18,0gH!O

·22,4LH!O1molH!O

= 44,8LH!O

Losvolúmenespropuestosnoestánenrelación2:1:2.

j)Verdadero.Ambascantidadessecorrespondencon2moldesustancia:

36gH!O ·1molH!O18gH!O

= 2,0molH!O

73gHCl ·1molHCl36,5gHCl

= 2,0molHCl

Lasrespuestascorrectassondyj.

3.9. En60gdecalciohayelmismonúmerodeátomosqueen:a)0,75moldeheliob)32gdeazufrec)1,5moldedióxidodecarbonod)0,50moldedióxidodecarbonoe)55gdesodio

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.PaísVasco2008)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Murcia2016)(O.Q.L.Cantrabria2017)(O.Q.L.Málaga2020)

Lamuestraconmásátomosesaquellaqueestáintegradapormayornúmerodemolesdeátomos.

Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade60gdeCaes:

60gCa ·1molCa40,1gCa

= 1,5mol

a)Falso.ElnúmerodemolesHeesdiferentequeeldeCa,yaqueelHenoformamoléculas.

b)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade32gdeSes:

32gS ·1molS32,1gS

= 1,0molS

c)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade1,5moldeCO!es:

1,5molCO! ·3mol(CyO)1molCO!

= 4,5mol

d)Verdadero.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade0,50moldeCO!es:

0,50molCO! ·3mol(CyO)1molCO!

= 1,5mol

e)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade55gdeNaes:

55gNa ·1molNa23,0gNa

= 2,4molNa

3.10. SepesaunrecipientecerradoquecontieneCCl4enestadogaseoso,aunadeterminadapresiónytemperatura.EsterecipientesevacíaysellenadespuésconO2(g)a lamismapresiónytemperatura.Señalelaproposicióncorrecta:a)ElpesodelvapordeCCl4esigualalpesodeO2.b)ElnúmerodemoléculasdeCCl4es2,5vecesmayorqueelnúmerodemoléculasdeO2.c)ElnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontieneCCl4esigualalnúmerototaldeátomoscuandocontieneO2.d)ElnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontieneCCl4es2,5vecesmayorquecuandocon-tieneO2.e)ElnúmerodemoléculasdeCCl4ydeO2esdiferente.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.PaísVasco2007)(O.Q.L.PaísVasco2008)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.PreselecciónValencia2014)(O.Q.L.Cantabria2017)

a)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,setratadevolúmenesigualesdegasesenidénticaspresionesdepresiónytemperatura,esdecir, igualnúmerodemolesdecadasustancia.Comoambassustanciastienendiferentemasamolarlasmasasdegastambiénsondiferentes.

b-e)Falso.Sielnúmerodemolesdecadagaseselmismo,elnúmerodemoléculastambiénloes.

c)Falso.Sielnúmerodemolesdecadaesgaseselmismo,elnúmerodemoléculastambiénloes,perolamoléculadeCCl$estáintegradapor5átomosmientrasqueladeO!estáformadapor2átomos.

d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdecadaesgaseselmismo,elnúmerodemoléculastambiénloes,ycomolamoléculadeCCl$estáintegradapor5átomosmientrasqueladeO!estáformadapor2átomos,larelaciónatómicaentreambasmuestrases5/2=2,5.

3.11. ¿Cuáldelassiguientescantidadesdeoxígenocontienemayornúmerodemoléculas?a)1,0·1024moléculasb)2,5molc)78,4Lencondicionesnormalesd)96ge)10Lmedidosa2,0atmy100°C

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2002)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.LPaísVasco2006)(O.Q.LMurcia2006)(O.Q.L.Sevilla2008)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.PreselecciónValencia2014)(O.Q.L.LaRioja2014)

ContendrámásmoléculaslamuestraqueestéformadapormásmolesdeO!.

a)Falso.

1,0·1024moléculasO! ·1molO!

6,022·1023moléculasO!= 1,7molO!

c)Verdadero.Considerandocomportamientoideal:

𝑛 =1atm · 78,4L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 3,5molO!

d)Falso.

= 3,0molO!

e)Falso.

𝑛 =2,0atm · 10L

(0,082atmLmol-'K-') · (100 + 273,15)K= 0,65molO!

(EnlacuestiónpropuestaenValencia,MurciayLaRiojasecambianlascantidadesdealgunosapartados).

3.12. ¿Quémasa,engramos,debecorresponderleaunmoldealbaricoques(ciruelas)siunadocenadeellostienenunamasade240g?a)6,022·10–23b)1,2·1025c)6,02·1023d)Tanpocoquenopodríapesarse.e)Ningunadelasrespuestasanteriores.

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.PaísVasco2009)(O.Q.L.CastillayLeón2013)(O.Q.L.Extremadura2017)(O.Q.L.PaísVasco2017)

Elconceptodemolsoloesaplicablealmundoatómico,paraelmundomacroscópicoseobtieneunvalormuyelevadotalcomosedemuestra:

240g12partículas

·6,022·1023partículas

1mol= 1,25·1025gmol-'

(EnlacuestiónpropuestaenExtremadura2017seproporcionanotrosdatosnuméricosysecambianalbaricoquesociruelasporlombardasyenPaísVasco2017secambialafrutaporhuevos).

3.13. Dosrecipientesidénticoscontienen,encondicionesnormales,4,0gdehelioy4,0gdedihidrógeno,respectivamente.¿Cuáleslarelaciónentreelnúmerodepartículasdehelioyelnúmerodepartículasdedihidrógenoexistentesencadarecipiente?a)1:1b)1:2c)1:4d)2:1

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Valencia2015)

§ElnúmerodeátomosdeHequeintegranunamuestrade4,0gdeHees:

4,0gHe1molHe4,0gHe

·6,022·1023átomosHe

1molHe= 6,0·1023átomosHe

§ElnúmerodemoléculasdeH!queintegranunamuestrade4,0gesH!:

4,0gH!1molH!2,0gH!

·6,022·1023moléculasH!

1molH!= 1,2·1024moléculasH!

Larelaciónentreelnúmerodepartículasquecontienenambasmuestrases:

6,0·1023átomosHe1,2·1024moléculasH!

=1átomoHe

2moléculasH!

3.14. Todossabenresponderalapregunta¿quépesamás1kgdehierroo1kgdepaja?,pero¿dóndehaymásátomos?a)1moldeS8b)1moldeP4c)1kgdeFed)1kgdeLi

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Jaén2019)

a)Falso.

1molS< ·6,022·1023moléculasS<

1molS<·8átomosS1moléculaS<

= 4,8·1024átomosS

b)Falso.

1molP$ ·6,022·1023moléculasP$

1molP$·4átomosP1moléculaP$

= 2,4·1024átomosP

c)Falso.

1kgFe ·10+gFe1kgFe

·1molFe55,8gFe

·6,022·1023átomosFe

1molFe= 1,1·1025átomosFe

d)Verdadero.

1kgLi ·10+gLi1kgLi

·1molLi7,0gLi

·6,022·1023átomosLi

1molLi= 8,6·1025átomosLi

3.15. SiendolamasaatómicadelH=1,¿cuáldelassiguientescantidadesequivalea2gdehidrógeno?a)6,022·1023átomosdehidrógeno.b)6,022·1022moléculasdeH2.c)2moldeátomosdehidrógeno.d)Ningunadelasanteriores.

Transformandotodaslascantidadesenmasadehidrógeno:

a)Falso.

6,022·1023átomosH ·1molH

6,022·1023átomosH·1,0gH1molH

= 1,0gH

b)Falso.

6,022·1022moléculasH! ·1molH!

6,022·1023moléculasH!·2,0gH1molH!

= 0,20gH

c)Verdadero.

2molH ·1,0gH1molH

3.16. Lamayoríade los cianuros son compuestos venenosos letales. Por ejemplo, la ingestióndeunacantidadtanpequeñacomo0,00100gdecianurodepotasio,KCN,puedeserfatal.¿CuántasmoléculasdeKCNestáncontenidasendichacantidad?a)9,26·10𝟏𝟖b)6,02·10𝟐𝟑c)1,54·10–5d)1,54·10𝟓

(O.Q.L.Murcia1999)

EnelcasodelKCNnotienesentidohablardemoléculasaltratarsedeunasustanciacristalina,deberíanserunidadesfórmula,yelnúmerodeestasqueintegranunamuestrade0,00100ges:

0,00100gKCN ·1molKCN65,1gKCN

·𝑁#unidadesfórmulaKCN

1molKCN= 9,25·1018unidadesfórmulaKCN

3.17. ¿Cuálserálaordenacióncorrectaporordendecrecienteenfuncióndelnúmerodemolesdeáto-mosdelassiguientescantidadesdeoxígeno?

I.25gdeoxígenoencondicionesnormalesII.25moldeoxígenoencondicionesnormalesIII.25·1023átomosdeoxígenoIV.25·1023moléculasdeoxígenoencondicionesnormales

a)I>III>IV>IIb)II>IV>III>Ic)II>III>IV>Id)I>II>III>IV

LascantidadespropuestasexpresadasenmolesdeátomosdeOson:

§MuestraI

·2molO1molO!

= 1,6molO

§MuestraII

25LO! ·1molO!22,4LO!

·2molO1molO!

= 2,2molO

§MuestraIII

25·1023átomosO ·1molO

6,022·1023átomosO= 4,2molO

§MuestraIV

25·1023moléculasO! ·1molO!

6,022·1023moléculasO!·2molO1molO!

= 8,3molO

Elordendecrecientecorrectoparaestasmuestrases:

IV>III>II>I

Ningunarespuestaescorrecta.

3.18. Sesabeque2,07·1022átomosdeunelementopesan2,48g.Sumasamolar(gmol–1)es:a)5,13b)36,0c)72,1d)22,4e)144

(O.Q.L.Sevilla2000)(O.Q.L.Sevilla2003)(O.Q.L.PaísVasco2010)

AplicandoelconceptodemolalelementoX:

2,48gX2,07·1022átomosX

·6,022·1023átomosX

1molX= 72,1gmol-'

3.19. Señalelaproposicióncorrecta:a)En2,01594gdehidrógenonaturalhayelmismonúmerodeátomosqueen12,0000gdelisótopo12delcarbono.b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L.c)Elvolumenqueocupaunmoldeunlíquido(encm3)esiguala lamasadeunmolde(engramos)divididoporladensidaddelasustancia(engcm–3).d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L.e)2,0moldehidrógenocontienenelmismonúmerodeátomosque8,0gdehidrógenoa1atmy0°C.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.Cantabria2014)

a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemol:

2,0194gH! ·1molH!2,0gH!

·2molH1molH!

·6,022·10!+átomosH

1molH= 1,20·10!$átomosH

12,0000g C12 ·1mol C12

12,0g C12 ·6,022·10!+átomos C12

1mol C12 = 6,02·10!+átomos C12

b-d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.

c)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodedensidad:

𝑉 =𝑀(gmol-')𝜌(gcm-+)

=𝑀𝜌cm+mol-'

e)Falso.

8,0gH! ·1molH!2,0gH!

·2molH1molH!

·6,022·10!+átomosH

2,0molH! ·2molH1molH!

·6,022·10!+átomosH

3.20. Delassiguientesproposiciones,¿cuálescierta?a)Unmoldecarbonotieneunamasamayorqueunmoldeneón.b)Lamasadeunmoldemetanoeslamasadeunamoléculademetano.c)Elnúmerodeátomosde1,00·10–10moldeCO2es5·1024.d)Lamasadeunátomodeplataes1,792·10–22g.

a)Falso.Elneóntienemayormasaatómicaqueelcarbono.

b)Falso.LamasadeunmoldemetanoeslamasadeunnúmerodeAvogadrodemoléculasdemetano.

c)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen1,00·10–10moldeCO2es:

1,00·10–'(molCO! ·3molátomos1molCO!

·6,022·10!+átomos1molátomos

= 1,81·10'$átomos

d)Verdadero.Lamasadeunátomodeplataes:

1átomoAg ·1molAg

6,022·10!+átomosAg·107,9gAg1molAg

= 1,792·10-!!gAg

3.21. DadaslassiguientescantidadesdeC3H8(g).¿Encuáldeellasexistenúnicamente11átomos?a)7,31·10–23gb)22,4Lencondicionesnormalesc)1molencondicionesnormalesd)44g

(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Rioja2008)(O.Q.L.Rioja2009)(O.Q.L.Rioja2011)

Paraqueunamuestracontengaunnúmerodeátomostanpequeñodebetenerunamasapequeñísima.

11átomos ·1moléculaC+H<11átomos

·1molC+H<

6,022·10!+moléculasC+H<·44,0gC+H<1molC+H<

= 7,31·10-!+gC+H<

(EnlacuestiónpropuestaenLaRioja2008sepregunta14átomosylasustanciaesC$H'().

3.22. Lasferomonassonuntipoespecialdecompuestossecretadosporlashembrasdemuchasespe-ciesdeinsectosconelfindeatraeralosmachosparaelapareamiento.UnaferomonatienedefórmulamolecularC19H38O.Lacantidaddeferomonanormalmentesecretadaporunahembraes,aproximada-mente,de1,00·10–12g.¿Cuántasmoléculasdeferomonahayenesacantidad?a)1,66·10–36b)3,54·10–15c)2,14·109d)6,02·1011

(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Baleares2008)(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.LaRioja2014)

Lasrespuestasa)yb)sonabsurdasportratarsedenúmerosmenoresquelaunidad.

Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade1,00·10-'!gdeC'%H+<Oes:

1,00·10-'!gC'%H+<O ·1molC'%H+<O282,0gC'%H+<O

·𝑁#moléculasC'%H+<O

1molC'%H+<O= 2,14·109moléculasC'%H+<O

3.23. Indiquecuálocuálesdelassiguientespropuestases/soncorrecta/s:1)Molesunaunidaddemasaquerepresentalamasamolecularexpresadaengramos.2)UnmolesunnúmerodeAvogadrodepartículas.3)Unmoldeaguatienelasmismasmoléculasqueunmoldebenceno.4)Cuandodossustanciasreaccionanlohacensiempremolamol.

a)1b)Todasc)2y3d)1,2y4

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Sevilla2019)

1)Incorrecto.Elmoleslaunidaddecantidaddesustancia,nodemasa.

2-3)Correcto.UnmolcontieneunnúmerodeAvogadrodepartículasdecualquiersustancia.

4)Incorrecto.Larelaciónmolarenlaquereaccionanlassustanciaspuedesercualquiera.

3.24. ¿Cuáldelassiguientessustanciascontienemayornúmerodeátomos?a)5moldeH2Ob)6moldeCS2c)3moldeNaNO3d)2moldeNH4OHe)6moldeNaH

(O.Q.N.Oviedo2002)

Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmerodemolesdeátomos.

a)Falso.

5molH!O ·3molátomos1molH!O

·𝑁#átomos1molátomos

= 15𝑁#átomos

b)Verdadero.

6molCS! ·3molátomos1molCS!

= 18𝑁#átomos

c)Falso.

3molNaNO+ ·5molátomos1molNaNO+

= 15𝑁#átomos

d)Falso.

2molNH$OH ·7molátomos1molNH$OH

= 14𝑁#átomos

e)Falso.

6molNaH ·2molátomos1molNaH

= 12𝑁#átomos

3.25. Unamuestrade2,0gdeunelementometálicocontiene3,01·1022átomosdedichoelemento.Lamasaatómicadedichoátomoes:a)19b)20c)40d)56

(O.Q.L.Murcia2002)

AplicandoelconceptodemolalelementoX:

2,0gX3,01·1022átomosX

·6,022·1023átomosX

1molX= 40gmol-' → 40u/átomo

(CuestiónsimilaralapropuestaenSevilla2000yotras).

3.26. ¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodeátomos?a)6,022·10𝟐𝟑moléculasdeH2b)56gdeCOc)44,8LdeHeencondicionesnormalesd)3,0moldeCO2e)2,0moldeN2

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Valencia2011)

a)Falso.

6,022·1023moléculasH! ·2átomosH1moléculaH!

= 1,20·1024átomos

b)Falso.

56gCO ·1molCO28,0gCO

·6,022·1023moléculasCO

1molCO·

2átomos1moléculaCO

= 2,4·1024átomos

c)Falso.

44,8LHe ·1molHe22,4LHe

1molHe= 1,20·1024átomos

d)Verdadero.

3,0molCO! ·6,022·1023moléculasCO!

1molCO!·

3átomos1moléculaCO!

= 5,4·1024átomos

e)Falso.

2,0molN! ·6,022·1023moléculasN!

1molN!·

2átomos1moléculaN!

= 2,4·1024átomos

3.27. Sabiendoquelamasamolardelmonóxidodecarbonoes28,01g;señalelaproposicióncorrecta:a)Unmoldemonóxidodecarbonopesará28,01u.b)Lamasaatómicadelradónes222,luegounmolderadóntiene222/28vecesmenosmoléculasqueunmoldemonóxidodecarbono,apyTconstantes.c)Enunlitrodemonóxidodecarbonoenestadogaseoso,encondicionesnormales,habrá28,01·2/22,41átomos.d)A100°Cy1atm,unmoldemonóxidodecarbonotendrá6,022·1023moléculas.e)Elnúmerodepartículasenunadeterminadacantidaddemuestradependedelatemperatura.

(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.EsaeslamasamoleculardelCO.

b)Falso.En idénticascondicionesdepresiónytemperatura,1moldeRny1moldeCOcontienenelmismonúmeropartículas,aunqueelRn,porserungasnoblenoformamoléculas.

c)Falso.Elnúmerodeátomospropuestoesabsurdo,yaquesetratadeunnúmeromuypequeño.Elvalorcorrectoes:

1LCO ·1molCO22,4LCO

·𝑁#moléculasCO

1molCO·

=𝑁#11,2

átomos

d)Verdadero.UnmoldecualquiergascontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas,lascondicionesdepresiónytemperaturasoloafectanalvolumenqueocupa.

e)Falso.Elnúmerodepartículasdeunadeterminadacantidaddemuestrasolodependedelnúmerodemolesdelamisma.

3.28. Silarelacióne/m(carga/masa)delprotónesdeX(Cg–1),sisucargaesdeY(C)yseconsideraquesumasaesde1(gmol–1),elvalordelnúmerodeAvogadrotendráqueseriguala:a)Y/Xb)Y+Xc)X/Yd)1/Y

(O.Q.L.Murcia2003)

Dividiendolacargadelprotón,Y,entresucargaespecífica,X,seobtienelamasadeunprotón:

𝑚H =Y(C)

X(Cg-')=YX(g)

Dividiendolamasamolar,𝑀,entrelamasadelapartículaseobtieneelnúmerodeAvogadro:

𝑁I =1(gmol-')Y/X(g)

=XY(mol-')

3.29. ¿Cuántasmoléculasdehidrógenohayporcm3(supuestocomportamientodegasideal)encon-dicionesnormales?a)103·6,022·1023=6,022·1021b)2·6,022·1023=12,044·1023c)6,022·1023/(22,4·103)=2,70·10𝟏𝟗d)2·6,022·1023/(22,4·103)=5,4·1019

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculasporcm+degas(enc.n.)es:

6,022·1023moléculas1mol

·1mol22,4L

10+cm+ =6,022·1023

22,4·103= 2,70·1019moléculascm-+

EstevaloresconocidocomoelnúmerooconstantedeLoschmidt.

3.30. Considerando un gramo de oxígeno atómico, un gramo de oxígenomolecular y un gramo deozono.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)En1gdemoléculasdeozonoesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno.b)En1gdeoxígenomolecularesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno.c)Dondehaymayornúmerodeátomosdeoxígenoesenungramodeoxígenoatómico.d)1gdelastressustanciascontieneelmismonúmerodeátomosdeoxígeno.

(O.Q.L.Baleares2003)

Parapodercompararlastresmuestrasesprecisocalcularelnúmerodeátomosdeoxígenoquecontienecadaunadeellas:

1gO ·1molO16,0gO

·6,022·1023átomosO

1molO= 3,76·1022átomosO

·2molO1molO!

·6,022·1023átomosO

1gO+ ·1molO+48,0gO+

·3molO1molO+

·6,022·1023átomosO

Comoseobserva,lastresmuestrancontienenelmismonúmerodeátomos.

3.31. ¿Cuáleselnúmerodemoléculasdegasquehayen1,00mLdeungasidealencondicionesnormales?a)2,69·1022b)6,02·1020c)2,69·1019d)22,4·1019e)6,022·1019

Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculaspormLdegasideal,(enc.n.),es:

6,022·1023moléculas1mol

·1mol22,4L

10+mL= 2,69·1019moléculasmL-'

EstevaloresconocidocomoelnúmerooconstantedeLoschmidt.

3.32. Lahormonaadrenalina,C9H13NO3,seencuentraenunaconcentraciónenelplasmasanguíneode6,00·10–8gL–1.Determinecuántasmoléculasdeadrenalinahayen1Ldeplasma.a)1,9·1014b)2·1014c)1,97·1014d)1,90·1014e)6,02·1023

(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.PreselecciónValencia2017)(O.Q.L.Granada2018)

ElnúmerodemoléculasdeC%H'+NO+en1Ldeplasmaes:

6,00·10-<gC%H'+NO+1Lplasma

·1molC%H'+NO+183,0gC%H'+NO+

·6,022·1023moléculasC%H'+NO+

1molC%H'+NO+= 1,97·1014

moléculasL

3.33. Señalelaproposicióncorrecta:a)12gdecarbonocontienenigualnúmerodeátomosque40gdecalcio.b)DosmasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.c)En16gdeoxígenohaytantosátomoscomomoléculasen14gdenitrógeno.d)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodelelemento.

(O.Q.L.Murcia2004)

a)Verdadero.Dosmuestrasdeelementoscontienenigualnúmerodeátomossiestánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:

12gC ·1molC12,0gC

= 1,0molC40gCa ·1molCa40,1gCa

= 1,0molCa

b)Falso.Paraquedosmuestrasdeelementosdiferentesconlamismamasacontenganigualnúmerodeátomosesprecisoqueesténconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.Estonoesposibleyaquedoselementosdiferentesnotienenlamismamasamolar.

c)Falso.Elnúmerodepartículasdeambasmuestrasesdiferente:

·2molO1molO!

·6,022·1023átomosO

·6,022·1023moléculasN!

1molN!= 3,0·1023moléculasN!

d)Falso.Lamasaatómicadeunelementoeslamasadeunátomodeeseelementoysesueleexpresarenunidadesdemasaatómica,u.

3.34. Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosendosmolesymediodehidrógenoes:a)15,05b)12,04·1023c)8,30·10–23d)3,01·1024

(O.Q.L.Madrid2004)

Lasrespuestasa)yc)sonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeñosynoenteros.

ElnúmerodeátomosdeHqueintegranunamuestrade2,50moldeH!es:

·6,022·1023átomosH

1molH= 3,01·1024átomosH

3.35. Lacargaeléctricadeunmoldeelectroneses,aproximadamente:a)1,602·10–19Cb)9,1·10–31Cc)9,65·10𝟒Cd)6,022·10–23C

(O.Q.L.Madrid2004)

Lacargadeunmoldeelectrones,queseconoceconelnombredeconstantedeFaraday,es:

1mole- ·6,022·1023e-

1mole-·1,602·10-'%C

1e-= 9,647·104C

3.36. ¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodemoléculas?a)0,25gdeSO2b)0,25gdeHClc)0,25gI2d)Todascontienenelmismonúmerodemoléculas.

Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemolesy,comosedisponedelamismamasadetodaslassustancias,elmayornúmerodemoleslecorrespondealasustanciaconmenormasamolar,𝑀:

𝑀LA! =64gmol-' 𝑀MBN=36,5gmol-' 𝑀O! =254gmol

3.37. Silamasaatómicadelsodioes23yladelnitrógenoes14,puededecirsequeen23gdesodio:a)Hayelmismonúmerodeátomosqueen14gdenitrógeno.b)Hayeldobledeátomosqueen14gdenitrógeno.c)Haylamitaddeátomosqueen14gdenitrógeno.d)Nopuedehacerselacomparaciónporquesetratadeunsólidoydeungas.

(O.Q.L.Murcia2005)

a)Verdadero.Dosmuestrasdeelementoscontienenigualnúmerodeátomossiestánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:

= 1,0molNa14gN ·1molN14,0gN

= 1,0molN

b-c)Falso.Lasdosmuestrasdeelementoscontienenigualnúmerodeátomosyaqueestánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.d)Falso.Elestadodeagregacióndeunasustancianotienenadaqueverconlosátomosquelaintegran.Larespuestacorrectaeslaa.

3.38. Lamasaatómicadeunelementoes10,0u.Sepuededecirque lamasadeunátomodedichoelementoes:a)6,02·1023gb)6,02·1022gc)1,66·10–23gd)1,66·1023g

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)

Todaslasrespuestasmenoslac)sonabsurdasyaquecorrespondenacantidadesdeátomosmuygrandes(≈1mol).

10,0uátomo

6,02·1023u= 1,66·10-!+gátomo-'

3.39. ¿Encuáldelossiguientescasosexistemayornúmerodeátomos?a)Unmoldemoléculasdenitrógeno.b)10gdeagua.c)Unmoldemoléculasdeamoniacogas.d)20Ldecloromedidoencondicionesnormales.

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Asturias2008)

Contendráunmayornúmerodeátomoslamuestraquecontengaunmayornúmerodemolesdeátomos.

a)Falso.

1molN! ·2molátomos1molN!

·𝑁Aátomos1molátomos

= 2𝑁Aátomos

b)Falso.

10gH!O ·1molH!O18,0gH!O

·3molátomos1molH!O

= 1,7𝑁Aátomos

c)Verdadero.

1molNH+ ·4molátomos1molNH+

= 4𝑁Aátomos

d)Falso.

20LCl! ·1molCl!22,4LCl!

·2molátomos1molCl!

= 1,8𝑁Aátomos

3.40. Lafrase“lamasaatómicadelaluminioes27,00”,sugierecuatrointerpretaciones.Señalecuáldeellaseslaequivocada:a)Lamasadeunátomodealuminioes27,00g.b)Lamasadeunátomodealuminioes27,00u.c)Lamasadeunmoldeátomosdealuminioes27,00g.d)Unátomodealuminioes27,00vecesmáspesadoque1/12deunátomode C12 .

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2005)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2008)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.Asturias2012)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.LaRioja2019)

a)Falso.Noescorrectodecirquelamasaatómicadelaluminioes27g,esaessumasamolar.

b)Verdadero.Lamasaatómicaeslamasadeunátomoysemideenu(unidadesdemasaatómica).

c)Verdadero.Segúnsehahechoconstarena).

d)Verdadero.Deacuerdoconladefinicióndeunidaddemasaatómica:“ladoceavapartedelamasadeunátomode C'! ”,es1,portanto,escorrectodecirqueelátomodealuminioes27vecesmáspesado.

3.41. ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Elnúmerodeátomosquehayen5,0gdeO2esigualalnúmerodemoléculasquehayen10gdeO2.b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento.c)MasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.d)Elnúmerodemoléculasdeungasenunvolumendeterminadodependedeltamañodelasmoléculas.e)Unmoldehierrotieneunvolumende22,4L.f)Dosmasasigualesdediferentescompuestosenlasmismascondicionesdepresiónytemperaturacon-tienenelmismonúmerodepartículascomponentes.g)Enciertacantidaddegashelio,lacantidaddeátomosdehelioesdoblequelademoléculasdegas.

(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Sevilla2008)(O.Q.L.Asturias2012)(O.Q.L.Sevilla2014)

a)Verdadero.Dosmuestrascontienenigualnúmerodepartículassiestánconstituidasporelmismonú-merodemolesdesustancia:

5,0gO! ·1molO!32,0gO!

·2molO1molO!

= 0,31molO10gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,31molO!

b)Falso.Lamasaatómicadeunelementoeslamasadeunátomodedichoelemento.Sesueleexpresarenunidadesdemasaatómica.

c)Falso.Paraquedosmuestrasdeelementosdiferentesconlamismamasacontenganigualnúmerodeátomos,esprecisoqueesténconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.Estonoesposibleyaquedoselementosdiferentesnotienenlamismamasamolar.

d)Falso.Noexisteningunarelaciónentreelnúmerodemoléculasdeungasyeltamañodelasmismas.Entodocaso,enungas,elvolumenocupadoporlasmoléculasdelmismoesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas.

e)Falso.Elhierroencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaessólidoy22,4Leselvolumenmolardeunasustanciagaseosaenesascondiciones.

f)Falso.Paraquedosmuestrasdecompuestosdiferentesconlamismamasacontenganigualnúmerodepartículas(moléculas),esprecisoqueesténconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.Estosoloesposiblesiamboscompuestostienenlamismamasamolar.

g)Falso.Elhelio,comoelrestodelosgasesnobles,noformamoléculas.

3.42. LafórmulamoleculardelacafeínaesC8H10N4O2.Mediomoldecafeínacontiene:a)6,022·1023átomosdecarbonob)4gdecarbonoc)4moldeátomosdecarbonod)8átomosdecarbonoe)4átomosdecarbono

(O.Q.L.Almería2005)

a)Falso.LosátomosdeCcontenidosen0,50moldeC<H'(N$O!son:

0,50molC<H'(N$O! ·8molC

1molC<H'(N$O!·6,022·1023átomosC

1molC= 2,4·1024átomosC

b)Falso.LosgramosdeCcontenidosen0,5moldeC<H'(N$O!son:

1molC<H'(N$O!·12gC1molC

= 48gC

c)Verdadero.LosmolesdeCcontenidosen0,5moldeC<H'(N$O!son:

1molC<H'(N$O!= 4,0molC

Lasrespuestasd)ye)sonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños.

3.43. UnmoldeH2OyunmoldeO2:a)Tienenlamismamasa.b)Contienenunamoléculacadauno.c)Tienen1gdemasa.d)Contienenelmismonúmerodemoléculas.

a)Falso.Ambassustanciastienendiferentemasamolar.

b)Falso.UnmoldecualquiersustanciacontieneunnúmerodeAvogadrodepartículas.

c)Falso.Deacuerdoconloexpuestoenelapartadoa).

d)Verdadero.Deacuerdoconloexpuestoenelapartadob).

3.44. Indiqueenquémuestrahaymayornúmerodeátomos:a)1,0moldenitrógenob)48gdeoxígenoc)89,6LdeHeencondicionesnormalesd)0,5moldeCaCl2

a)Falso.

1,0molN! ·6,022·1023moléculasN!

1molN!·

2átomos1moléculasN!

= 1,2·1024átomos

b)Falso.

·6,022·1023moléculasO!

1molO!·

2átomos1moléculasO!

= 1,8·1024átomos

c)Verdadero.

d)Falso.

0,50molCaCl! ·6,022·1023unidadesfórmulaCaCl!

1molCaCl!·

3átomos1unidadfórmulaCaCl!

= 9,0·1023átomos

3.45. Untazóncontiene100mLdeagua,elnúmerodemoléculasaguaeneltazónes:a)5,55b)6,022·1023c)1,205·1024d)3,35·1024

Larespuestaa)esabsurdaportratarsedeunnúmeroquenoesenteroyque,además,esmuypequeño.

Suponiendoqueladensidaddelaguaes1,00gmL-',elnúmerodemoléculasquecontienelatazaes:

100mLH!O ·1,00gH!O1mLH!O

·1molH!O18,0gH!O

·6,022·1023moléculasH!O

1molH!O= 3,35·1024moléculasH!O

3.46. ¿Cuántosmolesdeioneshabráenunadisoluciónacuosapreparadaaldisolver0,135moldeni-trurodesodioenagua?a)0,270molb)0,675molc)0,540mold)0,135mol

(O.Q.L.Madrid2006)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelNa+Nes:

Na+N(s)®N+-(aq)+3Na;(aq)

Relacionandomolesdesustanciaydeiones:

0,135molNa+N ·4moliones1molNa+N

= 0,540mol

3.47. Unamuestrade32gdemetanocontiene:a)0,5molCH4b)NAmoléculasCH4c)8molHd)Ocupaunvolumende11,2Lencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.

(O.Q.L.Madrid2006)

a)Falso.

0,5molCH$ ·16,0gCH$1molCH$

= 8gCH$

b)Falso.

𝑁#moléculasCH$ ·1molCH$

𝑁#moléculasCH$·16,0gCH$1molCH$

= 16gCH$

c)Verdadero.

8molH ·1molCH$4molH

·16,0gCH$1molCH$

= 32gCH$

d)Falso.

·16,0gCH$1molCH$

= 8gCH$

3.48. Indiquedóndehaymásmasa:a)12,04·1023moléculasO2b)0,50molCO2c)30gI2d)11,2LCl2encondicionesnormales.

a)Verdadero.

12,04·1023moléculasO! ·1molO!

6,022·1023moléculasO!·32,0gO!1molO!

= 64,0gO!

b)Falso.

0,50molCO! ·44,0gCO!1molCO!

= 22gCO!

d)Falso.

11,2LCl! ·1molCl!22,4LCl!

·71,0gCl!1molCl!

= 35,5gCl!

3.49. Lamasamoleculardeunaproteínaqueenvenenalosalimentosestáalrededorde900.000u.Lamasaaproximadadeunamoléculadeestaproteínaserá:a)1,5·10–18gb)1·10–12gc)6,022·1023gd)9·10–5g

(O.Q.L.Murcia2006)

Larespuestac)esabsurdaportratarsedeunnúmeromuygrande.

SilamasamoleculardeunasustanciaXes900.000,elvalorexpresadoengramoses:900.000umolécula

6,022·1023u= 1,5·10-'<

gmolécula

3.50. SiendoNAelnúmerodeAvogadro,lamasaengramosde1unidaddemasaatómicaes:a)1/NAb)12c)12/NAd)1/12

(O.Q.L.Murcia2006)

Launidaddemasaatómicasedefinecomo1/12delamasadel C'! .Deacuerdoconesto:

1u =1átomoC

1molC𝑁#átomosC

·12gC1molC

=1𝑁#

3.51. Delassiguientesproposiciones,¿cuáleslaverdadera?a)SilamasaatómicadelCres52significaqueelnúmerodeprotoneses52.b)Lamasadeunmoldemetanoesmenorqueladeunamoléculadetetraclorurodecarbono.c)Unmoldenitrógenomoleculartienemayornúmerodeátomosqueunmoldenitrógenoatómico.d)En2,0gdehidrógenohaylamitaddeátomosqueenunmoldeagua.

a)Falso.Lamasaatómicanoestárelacionadaconelnúmerodeprotones.

b)Falso.Lamasadeunmoldesustanciaesmuchísimomayorquelamasadeunamoléculadecualquiersustancia.

c)Verdadero.UnmoldeN!contienedoblenúmerodeátomosqueunmoldeN.

d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen2gH!es:

2gH! ·1molH!2,0gH!

·2molH1molH!

·6,022·1023átomos

1molH= 1,2·1024átomos

Elnúmerodeátomoscontenidosen1molH!Oes

1molH!O ·3molátomos1molH!O

·6,022·1023átomos1molátomos

= 1,8·1024átomos

3.52. Considereunamuestradecarbonatodecalcio(masamolar100,1gmol–1)enformadecuboquemide3,20cmdelado.Siladensidaddelamuestraes2,70gcm–3,cuántosátomosdeoxígenocontiene:a)6,23·1023b)1,57·1024c)1,20·1024d)1,81·1024

Elvolumendelamuestraes:𝑉 = (3,20cm)+ = 32,8cm+

Elnúmerodemolesdeoxígenodelamuestraes:

32,8cm+CaCO+ ·2,70gCaCO+1cm+CaCO+

·1molCaCO+100,1gCaCO+

·3molO

1molCaCO+= 2,65molO

Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosenlamuestraes:

2,65molO ·6,022·1023átomosO

3.53. Elnúmerodeátomoscontenidosen10–3átomo-gramodeFees:a)6,022·1020b)6,022·10–23c)2·1020d)6,022·1028

Elnúmerodeátomoscontenidosen10-+moldeátomosdeFe(átomos-gramoesobsoleto)es:

10-+molFe ·6,022·1023átomosFe

3.54. ConsiderandolasmasasatómicasdeH=1,N=14yO=16.¿Cuáldelossiguientescompuestostendrámayornúmerodeátomosdenitrógeno?a)50gN2Ob)50gNO2c)50gNH3d)50gN2

a)Falso.

50gN!O ·1molN!O44,0gN!O

·2molN1molN!O

·6,022·1023átomosN

b)Falso.

50gNO! ·1molNO!46,0gNO!

·1molN1molNO!

·6,022·1023átomosN

c)Falso.

50gNH+ ·1molNH+17,0gNH+

·1molN1molNH+

·6,022·1023átomosN

d)Verdadero.

·2molN1molN!

·6,022·1023átomosN

3.55. Elnúmerodeátomosde0,400moldeoxígenomoleculardiatómicoes:a)2,409·1023b)4,818·1023c)6,022·1023d)1,505·1023

Elnúmerodeátomoscontenidosen0,400moldeO!es:

0,400molO! ·2molO1molO!

·6,022·1023átomosO

3.56. Indiqueenquéapartadohaymenornúmerodeátomos:a)2,0moldehidrógenob)28gdenitrógenoc)67,2Ldeneónencondicionesnormalesd)6,022·1023átomosdehidrógeno

a)Falso.

·6,022·1023átomosH

b)Falso.

·2molN1molN!

·6,022·1023átomosN

c)Falso.

67,2LNe ·1molNe22,4LNe

·6,022·1023átomosNe

1molNe= 1,8·1024átomosNe

3.57. ¿QuémasadeKcontendríadoblenúmerodeátomosque2,0gdeC?a)13,0gb)4,0gc)6,5gd)3,2g

(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.LaRioja2017)

Elnúmerodeátomoscontenidosen2,0gdeCes:

2,0gC ·1molC12,0gC

·𝑁AátomosC1molC

=𝑁A6átomosC

LamasadeKcorrespondientealdobledelnúmerodeátomoscalculadoses:

2 ·𝑁A6átomosK ·

1molK𝑁AátomosK

·39,1gK1molK

= 13,0gK

3.58. Delassiguientesproposiciones,¿cuálescierta?a)LamasadeunátomodeAges:MasaatómicadelaAg/NºdeAvogadro.b)Elnúmerodeátomosen1·10–10gdeCesmayorqueen1·10–10moldeCO2.c)Lamasadeunmoldemetano(CH4)eslamasadeunamoléculademetano.d)UnmoldeCtienemayormasaqueunmoldeNe.e)ElvolumendeunmoldeC(s)encondicionesnormaleses22,4L.

a)Verdadero.LamasadeunátomodeAges:

1átomoAg ·1molAg

𝑁#átomosAg·𝑀gAg1molAg

=𝑀𝑁#

b)Falso.Elnumerodeátomoscontenidosencadaunadelasmuestrases:

1,0·10-'(gO! ·1molO!32,0gO!

·2molO1molO!

·6,022·1023átomosO

1,0·10-'(molCO! ·3molátomos1molCO!

= 1,8·1014átomos

c)Falso.Lamasadeunmoldemetanoes𝑁#vecessuperioraladeunamoléculademetano.

d)Falso.UnmoldeCtienemenormasaqueunmoldeNe,yaquelamasamolardelCesmenorquelamasamolardelNe.

e).Falso.Elvolumenmolares22,4Lsoloparasustanciasgaseosasmedidasencondicionesnormales.

3.59. Respectodeunamoléculadeoxígeno,¿cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)Contienedosátomosdeoxígeno.b)Contiene2NAátomosdeoxígeno.c)Sumasaes32g.d)Sumasaengramoses16/NA.

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Verdadera.LamoléculadeoxígenotieneporfórmulaO!,loquequieredecirqueestáformadapor2átomos.

b)Falso.2𝑁#eselcontenidoenátomosdeoxígenodeunmoldemoléculasdeO!:

1molO! ·2molO1molO!

·𝑁AátomosO1molO

= 2𝑁AátomosO

c)Falso.32geslamasamolardelO!.

d)Falso.16/𝑁Aeslamasaenudeunátomodeoxígeno:16gO1molO

·1molO

𝑁AátomosO=

16gO𝑁AátomosO

3.60. ¿Encuáldelossiguientescasoshaymayornúmerodemoléculas?a)9,0gdeagualíquida.b)10mLdemetanol(densidad0,79gcm–3).c)10Ldedióxidodecarbonomedidosa700mmHgy20°C.d)10gdearena(dióxidodesilicio).

a)Verdadero.

b)Falso.

10mLCH+OH ·0,79gCH+OH1mLCH+OH

·1molCH+OH32,0gCH+OH

= 0,25molCH+OH

0,25molCH+OH ·6,022·1023moléculasCH+OH

1molCH+OH= 1,5·1023moléculasCH+OH

c)Falso.Considerandocomportamientoideal:

𝑛 =700mmHg · 10L

(0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K·

1atm760mmHg

= 0,38molCO!

1molCO!= 2,3·1023moléculasCO!

d)Falso.

10gSiO! ·1molSiO!60,0gSiO!

·6,022·1023moléculasSiO!

1molSiO!= 1,0·1023moléculasSiO!

3.61. Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesescorrectaono:I)Enunlitrodeetanohayelmismonúmerodemoléculasqueenunlitrodeetino(volúmenesmedidosenlasmismascondiciones).

II)En1gdemetilbutanohayelmismonúmerodemoléculasqueen1gdedimetilpropano,yocu-panelmismovolumenencondicionesnormales.

a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.

I)Correcto.Considerandocondicionesnormalesdepresiónytemperatura,amboshidrocarburossonga-seososy,portanto,tienenidénticovolumenmolar.Comosetieneelmismovolumendeamboscompues-tos,existiránelmismonúmerodemolesymoléculas.

II)Correcto.Considerandocondicionesnormalesdepresiónytemperatura,amboshidrocarburossongaseososeisómerosconlamismafórmulamolecular,C8H'!.Sisetienelamismamasadeambos,elnú-merodemoles,moléculasyelvolumenqueocupenseráidéntico.

3.62. Dadaslassiguientesafirmaciones:I)16gdeCH4ocupan,encondicionesnormales,unvolumende22,4L.II)En32gdeO2hay6,022·1023átomosdeoxígeno.

a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.

i)Correcto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadopor16gdeCH$,(enc.n.),es:

16gCH$ ·1molCH$16,0gCH$

·22,4LCH$1molCH$

= 22,4LCH$

ii)Incorrecto.Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosen32gdeO!es:

·2molO1molO!

·6,022·1023átomosO

3.63. ¿Quémuestracontienemásátomosdeoxígeno?a)0,50molH2Ob)23gNO2c)1Ldegasozono,O3,medidoa700mmHgy25°C.d)ElKMnO4contenidoen1Ldedisolución0,1M.

(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Extremadura2015)

a)Falso.

0,50molH!O ·1molO1molH!O

·6,022·1023átomosO

b)Verdadero.

23gNO! ·1molNO!46,0gNO!

·2molO1molNO!

·6,022·1023átomosO

c)Falso.Considerandocomportamientoideal:

𝑛 =700mmHg · 1L

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K·

1atm760mmHg

= 0,038molO+

0,038molO+ ·3molO1molO+

·6,022·1023átomosO

d)Falso.

1LKMnO$0,1M ·0,1molKMnO$1LKMnO$0,1M

= 0,1molKMnO$

0,1molKMnO$ ·4molO

1molKMnO$·6,022·1023átomosO

3.64. Elnitrógenotienedemasaiguala14,0.Determinecuántasmoléculasexistenen7,00gdenitrógenomolecular.a)1,51·1023b)3,01·1023c)6,02·1023d)0,86·1023

ElnúmerodemoléculasdeN!queintegranlamuestraes:

7,00gN! ·1molN!28,0gN!

·6,022·1023moléculasN!

1molN!= 1,51·1023moléculasN!

3.65. Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales,lacantidadfatalparaunapersonaesaproximadamente1mgdecianurodepotasio,KCN.¿Quédosisdelascuatroquesemencionan,puedecausarundesenlacefatalporenvenenamientoaunapersona?a)2,0·10–5molb)0,0010mmolc)125µgd)0,125µg

(O.Q.L.Madrid2009)

Expresandotodaslascantidadesenmg:

a)Verdadero.

2,0·10-8molKCN ·65,1gKCN1molKCN

·10+mgKCN1gKCN

= 1,3mgKCN

b)Falso.

0,0010mmolKCN ·65,1mgKCN1mmolKCN

= 0,065mgKCN

c)Falso.

125µgKCN ·1mgKCN10+µgKCN

= 0,125mgKCN

d)Falso.

0,125µgKCN ·1mgKCN10+µgKCN

= 1,25·10-$mgKCN

3.66. Señalelaproposicióncorrecta:a)Lamasaengramosdeunátomodelisótopo12delcarbonoes12/6,022·1023.b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L.c)Losgasesidealessecaracterizanporquesuvolumennocambiaconlatemperatura.d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L.

(O.Q.L.Murcia2009)

a)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol:12gC1molC

·1molC

6,022·1023átomosC=

12gC6,022·1023átomosC

b-d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.

c)Falso.Losgasessecomportancomoidealesapresionesbajasytemperaturasaltas.

3.67. Digasisonciertasofalsaslassiguientesafirmaciones:i)Unionconcarga–3pesamásqueelátomodelqueprocede.ii)LamasadeunmoldeH2Oeslamasadeunamoléculadeagua.iii)EnunmoldeNaClhay6,02·1023átomos.

a)i-falsa,ii-falsa,iii-falsab)i-verdadera,ii-falsa,iii-verdaderac)i-verdadera,ii-falsa,iii-falsad)i-falsa,ii-falsa,iii-verdadera

a)Falso.Elaumentodemasaquesufreunátomoalconvertirseenunaniónesdespreciable,yaquelamasadeunelectrónes1.837vecesmenorqueladeunprotón.

b)Falso.LamasadeunmoldeH!Oes6,022·10!+vecessuperioraladeunamoléculadeagua.

c)Falso.EnunmoldeNaClhay6,022·10!+unidadesfórmulaNaCl,perocomocadaunadeellascontienedosiones,elnúmerodepartículasquecontieneunmoleseldobledelnúmerodeAvogadro.

3.68. ¿Cuántasmoléculashayen3,00Ldemetanomedidosencondicionesnormales?a)7,46b)8,07·1022c)4,49·1023e)1,81·1024

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemoléculasqueintegranlamuestraes:

·6,022·1023moléculasCH$

1molCH$= 8,07·1022moléculasCH$

3.69. Elflúor,F2,yelcloro,Cl2,sondoselementosdelgrupodeloshalógenos,gasesencondicionesnormales,conZ=9y17,respectivamente.Elijalaúnicaafirmacióncorrecta:a)Tendrándistintonúmerodeelectronesenlacapadevalencia.b)Enlasmoléculasdiatómicaslosdosátomosestánunidosporenlaceiónico.c)ElnúmerodeátomosenunmoldeF2seráelmismoqueenunmoldeCl2.d)Lamasamoleculardeunmoldeflúorserálamismaqueladeunmoldecloro.

(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.Cantabria2015)

a)Falso.Loselementosdeungrupotienenidénticaestructuraelectrónicaexterna,paraloshalógenoses𝑛𝑠!𝑛𝑝8,porloquetienen7electronesdevalencia.b)Falso.Cuandoseunendosátomosidénticosparaformarunamoléculalohacensiempremedianteunenlacecovalente.

c)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol:

1molF! ·2molF1molF!

·6,022·1023átomosF

1molF= 1,2·1024átomosF

1molCl! ·2molCl1molCl!

·6,022·1023átomosCl

1molCl= 1,2·1024átomosCl

d)Falso.LasmasasmolaresrelativasdelF!ydelCl!son,respectivamente,38y71.

3.70. ¿Cuántosmolesdeionesentotalseproducencuandosedisuelvenagua0,10moldeFe2(SO4)3?a)0,14b)1,4c)0,50d)0,10e)0,12

LaecuaciónquímicacorrespondienteadisociacióniónicadelFe!(SO$)+aldisolverloenaguaes:

Fe!(SO$)+(s)®2Fe+;(aq)+3SO$!-(aq)Relacionandomolesdecompuestoconmolesdeiones:

0,10molFe!(SO$)+ ·5moliones

1molFe!(SO$)+= 0,50mol

3.71. ¿Cuántosmolesdeazufrehayenunamuestraquecontiene7,652·10𝟐𝟐átomosdeS?a)0,0238b)0,127c)0,349d)0,045

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2012)

Elnúmerodemolesdeátomosenlamuestraes:

7,652·10!!átomosS ·1molS

6,022·10!+átomosS= 0,1271molS

3.72. Consideremuestrasde1gdelassiguientessustancias,¿cuáldeellascontieneelmayornúmerodemoléculas?a)CHCl3b)CS2c)COCl2d)C2H2F2

(O.Q.L.LaRioja2010)

Contienemásmoléculaslamuestraqueestéintegradaporunmayornúmerodemolesy,comodetodaslassustanciasexistelamismamasa,elmayornúmerodemolescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:

Sustancia CHCl+ CS! COCl! C!H!F!

𝑀/gmol-' 119,5 76,0 99,0 64,0

3.73. Respectodelozono,sepuedeafirmarque:a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,066·1023.b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempre22,4L.c)Esungasidealy,portanto,elvolumenqueocupanovaríaconlatemperatura.d)AldisolverseenaguasedisociaenionesF+yO–.e)Aldisolverseenaguasedisociaenionesyproduceunagradableolorarosas.

(O.Q.L.Murcia2010)(O.Q.L.Murcia2011)(O.Q.L.Murcia2019)

a)Verdadero.

1molO+ ·3molO1molO+

·6,022·1023átomosO

b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressoloencondicionesnormales,1atmy273K.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas(1787):

“elvolumenqueocupaunadeterminadamasadegasesdirectamenteproporcionalasutempera-turaabsoluta”.

d-e)Falso.Sonpropuestasabsurdas.

(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2011secambiaelO+porelH!SyenMurcia2019eselN!).

3.74. ¿Cuántasmoléculasdeozonohayen3,20gdeO3?a)4,0·1022b)6,0·1022c)1,2·1023d)6,0·1023

Elnúmerodemoléculasqueintegranlamuestraes:

3,20gO+ ·1molO+48,0gO+

·6,022·1023moléculasO+

1molO+= 4,01·1022moléculasO+

3.75. Determinequécantidaddelassiguientessustanciascontienemayornúmerodeátomos:a)0,50molSO2b)14gdenitrógenomolecularc)67,2Ldegashelioencondicionesnormalesdepresiónytemperaturad)22,4gdeoxígenomolecular

a)Falso.

0,50molSO! ·3molátomos1molSO!

= 9,0·1023átomos

b)Falso.

·2molN1molN!

·6,022·1023átomos

1molN= 6,0·1023átomos

c)Verdadero.

·6,022·1023átomos

d)Falso.

22,4gO! ·1molO!32,0gO!

·2molO1molO!

·6,022·1023átomos

1molO= 8,43·1023átomos

3.76. Unmol:a)Eslamasade6,022·1023átomosdehidrógeno.b)Deátomosdehidrógenotieneunamasade1u.c)Dehormigasson6,022·1023hormigas(silashubiera).d)Deoxígenogaseosotieneunamasade16g.

(O.Q.L.Murcia2011)

a)Falso.Elmolindicaelnúmerodepartículasrelacionadoconunadeterminadamasa.

b)Falso.Esenúmerodeátomosdehidrógenotieneunamasade1g.

c)Verdadero.UnmolcorrespondeaunnúmerodeAvogadrodepartículas,aunquenoeslaunidadapro-piadaparacontaralgo(hormigas)quenoseanpartículaselementales.

d)Falso.EloxígenogaseosotieneporfórmulaO!ysumasamolares32g.

3.77. Enunmoldesulfatodealuminiohay:a)72,276·1023átomosdeoxígenob)Tresátomosdeazufrec)Docemolesdeoxígenod)Seisátomosdealuminio

(O.Q.L.Murcia2012)

a)Verdadero.

1molAl!(SO$)+ ·12molO

1molAl!(SO$)+·6,022·1023átomosO

1molO= 7,226·10!$átomosO

c)Verdadero.

1molAl!(SO$)+ ·12molO

1molAl!(SO$)+= 12molO

b-d)Falso.Laspropuestassonabsurdasparaunmoldesustancia.

Lasrespuestascorrectassonayc.

3.78. Señalelarespuestacorrectaentrelassiguientesafirmacionessobreelnitrógenopresenteenelaire:a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,066·1023.b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempreiguala22,4L.c)Lamasadeunmoldeestegases28gacualquiertemperatura.d)AldisolverseenaguasedisociaenionesN+yN–.

(O.Q.L.Murcia2012)

Elnitrógenopresenteenelaireestáenformademoléculasdiatómicas,N!.

a)Falso.ElnúmerodeátomosdeNcontenidosen1moldeN!es:

1molN! ·2molN1molN!

·6,022·1023átomosN

b)Falso.Elvolumenmolardecualquiergases22,4Lencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.

c)Verdadero.LamasamolardelN!es28,0gmol-'ynodependedelatemperatura.

d)Falso.ElN!esunasustanciaquepresentaenlacecovalentenopolar.Porestemotivo,esmuypocosolubleenaguaynosedisociaenionesaldisolverseenella.

3.79. Ungramodemoléculasdehidrógenocontienelamismacantidaddeátomosque:a)Ungramodeátomosdehidrógeno.b)Ungramodeamoniaco.c)Ungramodeagua.d)Ungramodeácidosulfúrico.

Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosen1gdeH!es:

·2molH1molH!

·6,022·1023átomosH

a)Verdadero.

1,0gH ·1molH1,0gH

·6,022·1023átomosH

b)Falso.

1,0gNH+ ·1molNH+17,0gNH+

·3molH1molNH+

·6,022·1023átomosH

c)Falso.

·2molH1molH!O

·6,022·1023átomosH

d)Falso.

1,0gH!SO$ ·1molH!SO$98,1gH!SO$

·2molH

1molH!SO$·6,022·1023átomosH

3.80. Unmoldeátomosdecualquierelementoestádefinidocomoaquellacantidaddesustanciaquecontieneelmismonúmerodeátomosque:a)ÁtomosdeOqueexistenen16gdeO-16puro.b)ÁtomosdeNqueexistenen14gdeN-14puro.c)Átomosqueexistenen12gdeC-12puro.d)Átomosqueexistenen1gdeH-1puro.

(O.Q.L.PaísVasco2012)(O.Q.L.Murcia2013)

En1971,sepropusoelmolcomolaunidaddecantidaddesustanciaysedefiniócomo:

“lacantidaddesustanciadeunsistemaquecontienetantasentidadeselementalescomoátomoshayen0,012kgdecarbono12”.

Desde2018esadefiniciónhacambiado:

“Unmolcontieneexactamente6,02214076·1023entidadeselementales.EstenúmeroeselvalornuméricofijodelaconstantedeAvogadro,𝑁A,cuandoseexpresaenmol-',ysellamanúmerodeAvogadro”.

Cuandoseempleaelmol,paralasentidadeselementales,sedebehaberespecificadoeltipodepartículas,quepuedenserátomos,moléculas,iones,electronesuotraspartículas.

3.81. Dóndehaymásátomosdehidrógeno:a)En84gdeamoniaco.b)En90Ldeamoniacomedidoencondicionesnormales.c)En84gdesulfurodehidrógeno.d)En90Ldesulfurodehidrógenomedidoencondicionesnormales.

(O.Q.L.Madrid2012)

a)Verdadero.

·3molH1molNH+

·6,022·1023átomosH

b)Falso.

90LNH+ ·1molNH+22,4LNH+

·3molH1molNH+

·6,022·1023átomosH

c)Falso.

84gH!S ·1molH!S34,1gH!S

·2molH1molH!S

·6,022·1023átomosH

d)Falso.

90LH!S ·1molH!S22,4LH!S

·2molH1molH!S

·6,022·1023átomosH

3.82. Elhierroesbiológicamenteimportanteeneltransportedeoxígenoporpartedelosglóbulosrojosdesde lospulmonesa losdiferentesórganosdel cuerpo.En la sangredeunadultohayalrededorde2,60·1013glóbulosrojosconuntotalde2,90gdehierro.Portérminomedio,¿cuántosátomosdehierrohayencadaglóbulorojo?a)8,83·1010b)1,20·109c)3,12·1022d)2,60·1013e)5,19·10–2

(O.Q.N.Alicante2013)(O.Q.L.Granada2016)

RelacionandoFeconglóbulos:

2,90gFe2,60·1013glóbulos

·1molFe55,8gFe

1molFe= 1,20·109

átomosFeglóbulo

3.83. Sedisponedeunamuestrade100gdeCaCO3yotramuestrade100gdeCa(OH)2.¿Encuáldeestascantidadeshaymayornúmerodemolesyencuálmayornúmerodeátomos?a)HaymásmolesymásátomosenladeCaCO3.b)HaymásmolesymásátomosenladeCa(OH)2.c)HaymásmolesenladeCaCO3,peromásátomosenladeCa(OH)2.d)HaymásmolesenladeCa(OH)2,peromásátomosenladeCaCO3.e)Hayelmismonúmerodemolesenambas,peromásátomosenladeCaCO3.

§Elnúmerodemolesdesustanciadeambasmuestrases:

100gCaCO+ ·1molCaCO+100,1gCaCO+

= 1,00molCaCO+

100gCa(OH)! ·1molCa(OH)!74,1gCa(OH)!

= 1,35molCa(OH)!

§Elnúmerodeátomosdeambasmuestrases:

1,00molCaCO+ ·5molátomos1molCaCO+

= 3,00·1024átomos

1,35molCa(OH)! ·5molátomos1molCa(OH)!

= 4,06·1024átomos

ContienemásmolesymásátomoslamuestradeCa(OH)!.

3.84. Elα-tocoferolovitaminaEesunavitaminaliposolublequeactúacomoantioxidanteaniveldesíntesisdelgrupohemo,parteesencialdelahemoglobinadelosglóbulosrojos.Lafaltadeesavitaminapuedeprovocaranemia.LavitaminaEtiene11,62%enmasadehidrógeno.SiunmoldevitaminaEcontiene3,010·1025átomosdehidrógeno.¿CuáleslamasamolardelavitaminaE?a)43,1b)124c)430d)568

RelacionandohidrógenoconvitaminaE:

3,010·1025átomosH1molvitE

·1molH

6,022·1023átomosH·1,0gH1molH

·100gvitE11,62gH

= 430,1gmol-'

3.85. Elnúmerodeátomosdecloropresentesen1,50moldeclorurodecalcioes:a)1,81·1024b)9,03·1023c)6,02·1023d)1,21·1023

ElnúmerodeátomosdeClpresentesenlamuestraes:

1,50molCaCl! ·2molCl

1molCaCl!·6,022·1023átomosCl

3.86. Sienunrecipientehaycantidadesequimolecularesdehidrógenoyoxígenogaseososysumasatotalesde340g,losmolesdeoxígenogaseosodentrodelrecipienteson:a)10b)5c)8d)2e)1

Considerandoqueelnúmerodemolesdeoxígenoydehidrógenodelamezclaes𝑥,sepuedeescribirlasiguienteecuación:

�𝑥molO! ·32,0gO!1molO!

� + �𝑥molH! ·2,0gH!1molH!

� = 340gmezcla → 𝑥 = 10molO!

3.87. Sisetienen64,0gdeoxígeno,demasaatómicarelativa16,0;sedisponedeuntotalde:a)4átomosdeoxígenob)1,20·1023átomosdeoxígenoc)2,41·1024átomosdeoxígenod)2,30·1018átomosdeoxígenoe)6,02·1023átomosdeoxígeno

Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

64,0gO! ·1molO!32,0gO!

1molO!·2átomosO

1moléculasO!= 2,41·1024átomosO

3.88. ¿Cuántasmoléculasaguacabenen1,00cm3deagua?a)3,35·1022b)6,02·1023c)6,69·1022d)Senecesitamásinformación.

Suponiendoqueladensidaddelaguaes1,00gcm-+,elnúmerodemoléculasdelamuestraes:

1,00cm+H!O ·1,00gH!O1cm+H!O

·1molH!O18,0gH!O

3.89. ¿Cuáldelassiguientessustanciascontienemásmolesen1g?a)Crb)Cl2c)Aud)NH3

(O.Q.L.Murcia2014)

Contienemásmolesdesustanciaen1gdemuestraaquellasustanciaquetengalamenormasamolar:

Sustancia Cr Cl! Au NH+𝑀/gmol-' 52,0 71,0 197,0 17,0

3.90. ¿Cuáldelassiguientescantidadesdesustanciacontieneelmayornúmerodemoléculas?a)1gdeH2Ob)1gdeN𝟐c)1gdeF𝟐d)1gdeNH3

Contienemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemolesy,comodetodas lassustanciasexiste lamismamasa,elmayornúmerodemolescorrespondea lasustanciaconmenormasamolar:

Sustancia H!O N! F! NH+𝑀/gmol-' 18,0 28,0 38,0 17,0

(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996yotras).

3.91. Elnúmerodeátomoscontenidosen12,0gdeAl2(SO4)3·12H2O(M=558gmol–1)es:a)6,86·10𝟐𝟑b)1,81·10𝟐𝟑c)1,30·10𝟐𝟐d)6,47·10𝟐𝟐

Elnúmerodeátomoscontenidosenlamuestraes:

12,0gAl2(SO4)3·12H!O ·1molAl2(SO4)3·12H!O558,0gAl2(SO4)3·12H!O

= 0,0215molAl2(SO4)3·12H!O

0,0215molAl2(SO4)3·12H!O ·53molátomos

1molAl2(SO4)3·12H!O= 1,14molátomos

1,14molátomos ·6,022·1023átomos1molátomos

= 6,86·1023átomos

3.92. ¿Cuántasmoléculasdeaguahabráenunagotadeagua,sisesabeque20gotasequivalena1mL?a)1,67·10𝟐𝟏b)3,34·10𝟐𝟏c)8,36·10𝟐𝟎d)4,22·10𝟐𝟐

Suponiendoqueladensidaddelaguaes1,00gmL-',lamasadeaguacontenidaenunagotaes:

1gotaH!O ·1mLH!O

20gotasH!O·1,00gH!O1mLH!O

= 0,0500gH!O

Elnúmerodemoléculascorrespondienteaesacantidaddeaguaes:

·6,022·1023moléculasH2O

1molH2O= 1,67·1021moléculasH!O

3.93. ¿Cuántopesaríamediomoldemanzanassicadamanzanapesa0,150kg?a)4,52·1022kgb)4,52·1019kgc)2,01·1023kgd)2,01·1021kg

Elconceptodemolsoloesaplicablealmundoatómico,paraelmundomacroscópicoseobtieneunvalormuyelevadotalcomosedemuestra:

0,500mol ·6,022·1023partículas

1mol·0,150kgpartícula

= 4,52·10!!kg

3.94. ¿Dóndehaymásmoléculasdenitrógeno?a)67,2Ldenitrógenomedidoencondicionesnormalesb)112gdenitrógenoc)3,4moldenitrógenod)1,0·1024moléculasdenitrógeno

(O.Q.LGalicia2015)

LamuestraqueestéformadapormásmolesdeN!eslaquecontienemayornúmerodemoléculas.

a)Falso.Considerandocomportamientoideal:

𝑛 =1atm · 67,2L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 3,00molN!

b)Verdadero.

112gN! ·1molN!28,0gN!

= 4,00molN!

d)Falso.

1,0·1024moléculasN! ·1molN!

6,022·1023moléculasN!= 1,7molN!

3.95. ¿Cuántosátomosdehidrógenohayen3,4gdeC12H22O11?a)6·1023b)1,3·1023c)3,8·1022d)6,0·1021

(O.Q.L.LaRioja2015)

3,4gC'!H!!O'' ·1molC'!H!!O''342,0gC'!H!!O''

·22molH

1molC'!H!!O''·6,022·1023átomosH

3.96. Considerandolasmoléculasdeamoniaco,NH3,ydeyodurodehidrógeno,HI,indiquecuáldelassiguientesafirmacioneseslacorrecta:a)Elnúmerodemoléculasdeunmoleselmismo.b)ElnúmerodeátomosdeunmoldeHIesmayorqueeldeunmoldeNH3.c)Elnúmerodeátomosdeunmoleselmismo.d)ElnúmerodemoléculasdeunmoldeNH3esmayorqueeldeunmoldeHI.

Deacuerdoconelconceptodemol,unmoldecualquiersustanciacontieneunnúmerodeAvogadrodepartículas.

Enunmoldecadaunadelassustanciassecumple:

𝑁NH3 =𝑁HI

sinembargo,elnúmerodeátomosdeNyHesmayorqueeldeátomosdeHeI,yaquelamoléculadeNH3estáintegradapormásátomosqueladeHI.

3.97. Ladensidaddelaplata(masaatómica107,87u)esiguala10.900kgm–3.Determineelnúmerodeátomosquehayen1,00mLdeplata.a)0,531·1023b)6,022·1023c)6,832·1024d)6,079·1022

Cambiandolasunidadesdeladensidad:

10.900kgAgm+Ag

·10+gAg1kgAg

·1m+Ag10&mLAg

= 10,900gmL-'

Elnúmerodeátomoscontenidosenlamuestraes:

1,00mLAg ·10,900gAg1mLAg

·1molAg107,87gAg

·6,022·10!+átomosAg

1molAg= 6,09·10!!átomosAg

3.98. Indiquelapropuestafalsa.En71,2gdeoro:a)Hay0,361átomos-gramo.b)Hay0,901átomos-gramo.c)Hay0,361mol.d)Hay2,1·10𝟐𝟑átomos.e)Lamasade71,2gdeoroes4,29·1025u.

a-c)Verdadero.Elnúmerodemolesdeátomos(átomo-gramoesobsoleto)queintegranlamuestraes:

71,2gAu ·1molAu197,0gAu

= 0,361molAu

b)Falso.Segúnsehademostradoenelapartadoanterior.

d)Verdadero.Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

0,361molAu ·6,022·1023átomosAu

1molAu= 2,17·1023átomosAu

e)Verdadero.Lamasadelamuestraexpresadaenues:

0,361molAu ·6,022·1023átomosAu

1molAu·

197,0u1átomoAu

= 4,28·1025u

3.99. ¿Quécantidaddeátomosdecobrehayenunapiezaquecontiene2,00gdeesteelemento?a)0,0315b)1,90·1022c)5,58·1022d)0,124

Lacantidaddeátomosquecontienelamuestraes:

·6,022·1023átomosCu

1molCu= 1,90·1022átomosCu

3.100. Enunamanadadeelefanteshay8,3·10–23moldeelefantes.Sicadaanimalpesa9,0toneladas,¿cuántosumaráelpesodetodosloselefantesdelamanda?a)4,5·105kgb)90tc)45td)4,5·107g

Relacionandoelnúmerodemolesconlamasadecadaindividuo:

8,3·10-!+molelefantes ·6,022·1023elefantes1molelefantes

·9,0t

1elefante·10+kg1t

= 4,5·105kg

3.101. Lapicaduradelaabejacomúninoculaunadisoluciónacuosaquecontiene0,0130%enmasadehistamina(sustanciaqueproducealteracionesfisiológicas).Enpromedio,elaguijóndeunaabejapuedeinocular35,0mgdedisolución.¿Cuán-tasmoléculasdehistaminasoninoculadasenpromedioencadapicaduradeabeja?a)2,47·10𝟏𝟔b)2,43·10𝟏𝟖c)2,51·10𝟏𝟖d)2,47·10𝟐𝟏

Lamasadehistamina,C8H%N+,encadapicaduraes:

35,0mgdisolución0,0130% ·0,0130mgC8H%N+

100mgdisolución0,0130%·

1gC8H%N+10+mgC8H%N+

= 4,55·10-&gC8H%N+

Elnúmerodemoléculasdehistaminaencadapicaduraes:

4,55·10-&gC8H%N+ ·1molC8H%N+111,1gC8H%N+

·6,022·1023moléculasC8H%N+

1molC8H%N+= 2,47·1016moléculasC8H%N+

3.102. ¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodemoléculas?a)Unkgdehierro.b)Unkgdecarbónvegetal(suponiendoqueestácompuestoexclusivamenteporcarbono).c)Unkgdedinitrógeno.d)Unkgdedioxígeno.e)Unkgdeaire(79%deN2y21%deO2).

Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemolesy,comohaylamismamasadetodaslassustancias,elmayornúmerodemolescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:

Sustancia Fe C N! O! aire𝑀/gmol-' 55,8 12,0 28,0 32,0 29,0

(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996yotras).

3.103. ¿CuántosmolesdeionesseproducencuandosedisociandosmolesdeNa4SiO4?a)5b)10c)7d)3

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociacióniónicadelNa$SiO$es:

Na$SiO$(s)®4K;(aq)+SiO$$-(aq)

RelacionandomolesdeNa$SiO$conmolesdeiones:

2molNa$SiO$ ·5moliones1molNa$SiO$

= 10moliones

(CuestiónsimilaralapropuestaenBarcelona2001yotras).

3.104. Setienentresdepósitoscerrados(A,ByC)deigualvolumenyalamismatemperatura:Acontiene10gdeH2(g)Bcon7,0moldeO2(g)Ccon1,0·1023moléculasdeN2(g)

¿Quédepósitocontienemayormasadegas?a)AconH2(g)b)BconO2(g)c)CconN2(g)d)Todoscontienenigualmasa.

Lamasadegasquecontienecadadepósitoes:

depósitoA → 10gH!

depósitoB → 7,0molO! ·32,0gO!1molO!

= 224gO!

depósitoC → 1,0·1023moléculasN! ·1molN!

6,022·1023moléculasN!·28,0gN!1molN!

= 4,6gN!

EldepósitoconmayormasadegasesBquecontieneO!(g).

3.105. Sisecomparaelnúmerodemoléculaspresentesen18gdeH2Oconelnúmerodemoléculasquehayen44gdeCO2,sepuededecirque:a)HaymásmoléculasdeH2OquedeCO2.b)Enamboscasoselnúmerodemoléculaseselmismo.c)Dependedelestadofísico(sólido,líquidoogaseoso)delH2O.d)HaymásmoléculasdeCO2quedeH2O.

(O.Q.L.Murcia2017)

ElnúmerodemolesdeH!Opresentesenunamuestrade18ges:

= 1molH!O

ElnúmerodemolesdeCO!presentesenunamuestra44ges:

44gCO! ·1molCO!44,0gCO!

= 1molCO!

Enlasdosmuestrasexisteelmismonúmerodemolesdesustancia,portanto,deacuerdoconelconceptodemolambascontienenigualnúmerodemoléculas.

3.106. ¿Encuáldelossiguientescasossetieneunmayornúmerodeátomos?a)54gH2Ob)6,02·1023moléculasH2c)3molNaNO3d)6molCS2e)98gH2SO4

a)Falso.Unamuestrade54gdeH!Ocontiene:

1molH!O·

3átomos1moléculaH!O

= 2,4·1024átomos

b)Falso.Unamuestrade6,02·10!+moléculasdeH!contiene:

6,022·1023moléculasH! ·2átomosH1moléculaH!

= 1,20·1024átomos

c)Falso.Unamuestrade3moldeNaNO+contiene:

3molNaNO+ ·5molátomos1molNaNO+

= 9,0·1024átomos

d)Verdadero.Unamuestrade6moldeCS!contiene:

6molCS! ·6,022·1023moléculasCS!

1molCS!·

3átomos1moléculaCS!

= 1,1·1025átomos

e)Falso.Unamuestrade98gdeH!SO$contiene:

98gH!SO$ ·1molH!SO$98,1gH!SO$

·6,022·1023moléculasH!SO$

1molH!SO$·

7átomos1moléculaH!SO$

= 4,2·1024átomos

3.107. ¿Cuántosmolesdeamoniacohayen100gdeamoniaco?a)23,52b)17,64c)5,88d)1,66·10–22

Lacantidaddesustanciacontenidaenlamuestraes:

= 5,88molNH+

3.108. Lamasadeunamoléculadecloroes:a)5,88·10–23gb)1,18·10–22gc)1,66·10–24kgd)6,022·1023g

Lamasamoleculardelcloroes:

1moléculaCl2 ·1molCl2

6,022·1023moléculasCl2·71,0gCl!1molCl!

= 1,18·10-!!g

3.109. En99,40gdeclorogashayelmismonúmerodeátomosqueen:a)1,40gdehidrógenogas.b)0,50moldeazufre.c)31,36Ldedióxidodecarbonomedidoencondicionesnormales.d)46gdesodio.e)31,36Ldemonóxidodecarbonomedidoencondicionesnormales.

Elnúmerodeátomosqueintegranunamuestrade99,40gdeCl!es:

99,40gCl! ·1molCl!71,0gCl!

·2molCl1molCl!

·6,022·1023átomosCl

a)Falso.Elnúmerodeátomosqueintegranunamuestrade1,40gdeH!es:

1,40gH! ·1molH!2,0gH!

·2molH1molH!

·6,022·1023átomosH

c)Falso.Elnúmerodeátomosqueintegranunamuestrade31,36LdeCO!enc.n.es:

31,36LCO! ·1molCO!22,4LCO!

·3molátomos1molCO!

= 2,53·1024átomos

d)Falso.Elnúmerodeátomosqueintegranunamuestrade46gdeNaes:

·6,022·1023átomosNa

1molNa= 1,2·1024átomosNa

e)Verdadero.Elnúmerodeátomosqueintegranunamuestrade31,36LdeCOenc.n.es:

31,36LCO ·1molCO22,4LCO

·2molátomos1molCO

= 1,686·1024átomos

3.110. Elnúmerodeátomosdehidrógenopresentesen0,350moldeglucosa,C6H12O6es:a)7,23·1024b)96.500c)2,53·1024d)6,02·1023

(O.Q.L.Murcia2019)

0,350molC&H'!O& ·12molH

1molC&H'!O&·6,022·1023átomosH

3.111. Sabiendoquelamasaatómicadeloxígenoes15,9994;indiquecuáldelassiguientesproposicio-nesesverdadera:a)Elnúmerodeátomosquehayenungramodeoxígenoesiguala15,9994N(siendoNelnúmerodeAvogadro).b)Enunlitrodeoxígenogaseoso(medidoencondicionesnormales)hayunnúmerodeátomosiguala15,9994·2N.c)En15,999gdeoxígenonaturalhayenmismonúmerodeátomosqueen12,0000gdelisótopo12delcarbono.d)Lamasadeunmoldeátomosdelisótopomásligerodeloxígenoesexactamente15,9994g.

(O.Q.L.Jaén2019)

a)Falso.Elnumerodeátomoscontenidosen1gdeoxígenoes:

1gO ·1molO

15,9994gO·𝑁átomosO1molO

15,9994átomosO

b)Falso.Elnumerodeátomoscontenidosen1Ldeoxígenogaseoso(medidoenc.n.)es:

1LO! ·1molO!22,4LO!

·2molO1molO!

·𝑁átomosO1molO

=𝑁11,2

átomosO

c)Verdadero.Elnumerodeátomoscontenidosen15,9994gdeoxígenonaturales:

15,9994gO! ·1molO!

2 · 15,9994gO!·2molO1molO!

·𝑁átomosO1molO

= 𝑁átomosO

Elnumerodeátomoscontenidosen12,0000gdeC-12es:

12,0000gC ·1molC12,0gC

·𝑁átomosC1molC

= 𝑁átomosC

d)Falso.Elvalor15,9994correspondealamasaatómicamediadeloxígeno,noaladelisótopomásligero,O'& ,quees15,9949g.

3.112. Elnúmerodemoléculasdeaguaquecontieneunabotellade1,50Lllenadeestasustancia,alatemperaturade4°Cypresiónde740mmHg,es:a)3,87·1022b)3,01·1025c)5,02·1025d)7,20·1025(Dato.DensidadH2Oa4°C=1,00gcm–3).

Lamasadeaguacontenidaenlabotellaes:

1,50LH!O ·10+cm+H!O1LH!O

·1,00gH!O1cm+H!O

= 1,50·10+gH!O

Elnúmerodemoléculascorrespondienteaesamasadeaguaes:

1,50·10+gH!O ·1molH!O18,0gH!O

·6,022·1023moléculasH2O

1molH2O= 5,02·1025moléculasH!O

3.113. El“GranRobodeOrode1855”constituyehoyendíaunadelasmayoressustraccionesdeoroenelmundo.Enél,sesustituyeron91kgdeoroporotrostantosdeplomo.Teniendoencuentaestaopera-cióndelictivaysabiendoqueladensidaddeloroesde20kgL–1,losamigosdeloajeno:a)Sellevaronmásde500moldeoro.b)Sustrajeron2,8·1026moléculasdeoro.c)Dejaronmásmoléculasdeplomoquemoléculasdeorosellevaron.d)Dejaronlosmismosmolesdeplomoquedeorosellevaron.e)Necesitaronalforjasconunvolumentotalde4.550m3paratransportarelbotín.

a)Falso.ElnúmerodemolesdeAusustraídoes:

91kgAu ·10+gAu1kgAu

·1molAu197,0gAu

= 462molAu

b)Verdadero.Esprecisomatizarqueeloroesunmetaly,portanto,tieneestructuracristalinaynoformamoléculas.

462molAu ·6,022·1023átomosAu

1molAu= 2,78·1026átomosAu

c-d)Falso.Comoelplomoyelorotienendiferentemasamolar,elnúmerodemolesydeátomosesdife-renteparaunamismamasademetal.

e)Falso.ElvolumenocupadoporlamasadeAusustraídaes:

91kgAu ·1LAu20kgAu

·1m+Au10+LAu

= 4,6·10-+m+Au

3.114. Laanfetamina,C9H13N,escompuestoorgánicodelafamiliadelasarilpropanaminasdeestruc-turasemejantealadelproductonaturaladrenalina.Elabusodeestasustanciaproducealteracionesgra-vesenelsistemanerviosocentralysehacalculadoqueladosisletalenadultosesdetansolo500mg.Puedeconcluirse,portanto,queladosisletalesde:a)3,7molb)3,7·10–3molc)0,27mold)500·10–3mole)22,3·1023moléculas

Ladosisletaldeanfetaminaes:

500mgC9H13N ·1gC9H13N

10+mgC9H13N·1molC9H13N135,0gC9H13N

= 3,70·10-+molC9H13N

3.115. Calculeelnúmerodemoles,moléculasyátomosquehayen250,0mLdeetanolcuyadensidades0,760gmL–1.a)4,13mol;2,49·1024moléculasy2,24·1025átomos.b)4,75mol;2,86·1024moléculasy2,29·1025átomos.c)4,13·10–3mol;2,49·1021moléculasy2,24·1022átomos.d)3,06mol;1,84·1024moléculasy1,66·1025átomos.

(O.Q.L.LaRioja2019)

§ElnúmerodemolesdeC!H8OHqueintegranlamuestraes:

250,0mLC!H8OH ·0,760gC!H8OH1mLC!H8OH

·1molC!H8OH46,0gC!H8OH

= 4,13molC!H8OH

§ElnúmerodemoléculasdeC!H8OHqueintegranlamuestraes:

4,13molC!H8OH ·6,022·1023moléculasC!H8OH

1molC!H8OH= 2,49·1024moléculasC!H8OH

§Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:

2,49·1024moléculasC!H8OH ·9átomos

1moléculaC!H8OH= 2,24·1025átomos

3.116. EnelSistemaInternacionaldeUnidades,launidaddelacantidaddesustanciaesel:a)Elkilogramob)Elgramoc)Elmold)ElnúmerodeAvogadro

(O.Q.L.Madrid2019)

LaunidaddecantidaddesustanciaenelS.I.deunidadeseselmolysudefiniciónactual(2018)es:

“unmolcontieneexactamente6,02214076·10!+entidadeselementales.EstenúmeroeselvalornuméricofijodelaconstantedeAvogadro,𝑁A,cuandoseexpresaenmol-',ysellamanúmerodeAvogadro”.

3.117. El número de Avogadro, NA, es una constante de la Naturaleza, cuyo valor exacto es NA =6,02214076·1023.¿QuéafirmaciónsobreelnúmerodeAvogadronoescierta?a)ElnúmerodeFaradayeslacargaeléctricaquehayenunacantidaddeelectronesigualaNA.b)Sepuededeterminarestudiandoelmovimientobrowniano.c)Sepuededeterminarutilizandodatoscristalográficos.d)Eslaunidaddelacantidaddesustancia.

(O.Q.L.Madrid2019)

ElnúmerodeAvogadrosepuededeterminarpordiferentesmétodosyentreellosestánlosquesecitanenlosapartadosa),b)yc).

Launidaddecantidaddesustanciaeselmol,cuyanuevadefiniciónsepublicóenelnúmerodeenerode2018delarevista“IUPACPureandAppliedChemistry”:

“unmolcontieneexactamente6,02214076·10!+entidadeselementales.EstenúmeroeselvalornuméricofijodelaconstantedeAvogadro,𝑁A,cuandoseexpresaenmol-',ysellamanúmerodeAvogadro”.

3.118. ¿Cuáldelassiguientescantidadescontienemayornúmerodeátomos?a)12gdeCOb)22gdeO3c)0,60moldeCl2d)4,0gdeCH4

a)Falso.

12gCO ·1molCO28,0gCO

·6,022·1023moléculasCO

1molCO·

= 5,2·1023átomos

b)Verdadero.

22gO+ ·1molO+48,0gO+

·6,022·1023moléculasO+

1molO+·

3átomos1moléculaO+

= 8,2·1023átomos

c)Falso.

0,60molCl! ·6,022·1023moléculasCl!

1molCl!·

2átomos1moléculaCl!

= 7,2·1023átomos

d)Falso.

4,0gCH$ ·1molCH$16,0gCH$

·6,022·1023moléculasCH$

1molCH$·

5átomos1moléculaCH$

= 7,5·1023átomos

3.119. Elnúmerodemoléculaspresentesen90gdeagua,esaproximadamente:a)5b)5.000c)6·1023

d)3·1024(O.Q.L.Murcia2020)

Teniendoencuentaquelamasamolardelaguaes18gmol-'yquelamuestraesde90g,setienemásdeunmoldesustancia,portanto,delascantidadespropuestaslaquemásseaproximaeslad.

3.120. ¿Encuáldelassiguientesmuestrashaymayorcantidaddeelectrones?a)En10gdehierropuro.b)En10Ldeoxígenopuromedidoa25°Cy1atm.c)En0,10Ldeunadisolucióndeetanoldisueltoenaguaa0,10M.d)En25mmoldeAl2(SO4)3puro.

(O.Q.L.Madrid2020)

a)Falso.Lacantidaddeelectronesquecontieneunamuestrade10gdeFees:

10gFe ·1molFe55,8gFe

·6,022·10!+átomosFe

1molFe·

1átomoFe= 2,8·10!$e-

b)Falso.Considerandocomportamientoideal,lacantidaddeO!quecontienelamuestraes:

𝑛 =1atm · 10L

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K= 0,41molO!

Elnúmerodeelectroneses:

0,41molO! ·2molO1molO!

·6,022·1023átomosO

1molO·

1átomoO= 4,0·10!$e-

c)Verdadero.Lacantidaddeelectronesquecontieneunamuestrade0,10LdeC!H&O0,10Mes:

Lacantidaddesolutoquecontieneladisoluciónes:

0,10LC!H&O0,10M ·0,10molC!H&O1LC!H&O0,10M

= 10-2molC!H&O

Lacantidaddeelectronesquecontieneelsolutoes:

0,010molC!H&O ·

⎩⎪⎪⎪⎨

⎪⎪⎪⎧ 2molC1molC!H&O

·6,022·1023átomosC

1molC ·6e-

1átomoC = 7,2·10!!e-

6molH1molC!H&O

·6,022·1023átomosH

1molH ·1e-

1átomoH = 3,6·10!!e-

1molO1molC!H&O

·6,022·1023átomosO

1molO·

1átomoO= 4,8·10!!e-

Considerandoqueladisoluciónpropuestacontiene100mLdeH!Odedensidad1,0gmL-':

100mLH!O ·1,0gH!O1mLH!O

·1molH!O18gH!O

= 5,6molH!O

Lacantidaddeelectronesquecontieneeldisolventees:

5,6molH!O ·

⎩⎪⎨

⎪⎧ 2molH1molH!O

·6,022·1023átomosH

1molH·

1átomoH= 6,7·10!$e-

1molO1molH!O

·6,022·1023átomosO

1molO·

1átomoO= 2,7·10!8e-

Lacantidaddeelectronesquecontieneladisoluciónes:

(7,2·10!!+3,62·10!!+4,8·10!!+6,7·10!$+2,7·10!8)e-=3,4·10!8e-

d)Falso.Lacantidaddeelectronesquecontieneunamuestrade25mmoldeAl!(SO$)+es:

25mmolAl!(SO$)+ ·1molAl!(SO$)+

10+mmolAl!(SO$)+= 0,025molAl!(SO$)+

0,025molAl!(SO$)+ ·

⎩⎪⎪⎪⎨

⎪⎪⎪⎧ 2molAl1molAl!(SO$)+

·6,022·1023átomosAl

1molAl·

1átomoAl= 3,9·10!+e-

3molS1molAl!(SO$)+

·6,022·1023átomosS

1molS·

1átomoS= 7,2·10!+e-

12molO1molAl!(SO$)+

·6,022·1023átomosO

1molO·

1átomoO= 1,4·10!$e-

Lacantidaddeelectronesquecontieneladisoluciónes:

(3,9·10!++7,2·10!++1,4·10!$)e-=2,5·10!$e-

3.121. Unamuestrade5,585kgdehierro(Fe)contiene:a)10,0moldeFeb)Eldobledeátomosque600,6gdeCc)10vecesmásátomosque52,00gdeCrd)6,022·1026átomos

Lacantidaddeátomosquecontienelamuestrade5,585kgdeFees:

5,585kgFe ·103gFe1kgFe

·1molFe55,85gFe

a)Falso.Unamuestrade10,0moldeFe:

10,0molFe ·6,022·1023átomosFe

b)Verdadero.Unamuestrade600,6gC:

600,6gC ·1molC12,01gC

·6,022·1023átomosC

1molC= 3,011·1025átomosC

LarelaciónentreelnúmerodeátomosexistenteentrelasmuestrasdeFeyCes:

6,022·1025átomosFe3,012·1025átomosC

c)Falso.Unamuestrade52,00gdeCr:

52,00gCr ·1molCr52,00gCr

·6,022·1023átomosCr

1molCr= 6,022·1023átomosCr

LarelaciónentreelnúmerodeátomosexistenteentrelasmuestrasdeFeyCres:

6,022·1025átomosFe6,022·1023átomosCr

3.122. ¿Cuántosátomosdeoxígenohayen225gdeO2?a)4,23·1024b)6,84·1024c)8,47·1024d)1,69·1024

Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosenlamuestraes:

225gO! ·1molO!32,0gO!

·2molO1molO!

·6,022·1023átomosO

3.123. Lapepitadeoromásgrandejamásencontradafuela“WelcomeStranger”,extraídaenAustraliaen1859.Unavezrefinada,proporcionóunacantidaddeorode2.280onzastroy.¿Quémasadeplatinoseríanecesariaparatenerunlingotequecontuvieraelmismonúmerodeátomosqueesapepitadeoro?a)2.258gb)7.022gc)7,022·10𝟓gd)70,22kg(Dato.1onzatroy=31,10g).

Deacuerdoconelconceptodemol,silasmuestrascontienenelmismonúmerodeátomosestánintegra-dasporidénticonúmerodemolesdesustancia.RelacionandoAuconPt:

2.280ozAu ·31,10gAu1ozAu ·

1molAu197,0gAu ·

1molPt1molAu ·

195,1gPt1molPt ·

1kgPt10!gPt = 70,22kgPt

4.COMPOSICIÓNCENTESIMALYFÓRMULASQUÍMICAS

4.1. Elanálisisquímicoelementaldelanicotinatienelasiguientecomposición:74,04%C;8,70%Hy17,24%N.Silamasamoleculardelanicotinaes162,2;sufórmulamoleculares:a)CH2Nb)C20H28N4c)C2H5Nd)C5H7Ne)C10H14N2

(O.Q.L.Asturias1988)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Sevilla2002)(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Tomandounabasedecálculode100gdenicotinayrelacionandolascantidadesdadasconlamasamolarseobtienelafórmulamoleculardelanicotina:

74,04gC100gnicotina ·

1molC12,0gC ·

162,2gnicotina1molnicotina = 10

molCmolnicotina

8,70gH100gnicotina

·1molH1,0gH

·162,2gnicotina1molnicotina

= 14molH

molnicotina

17,24gN100gnicotina

·1molN14,0gN

·162,2gnicotina1molnicotina

= 2molN

molnicotina ⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ F.molecular:C'(H'$N!

(EnlacuestiónpropuestaenAsturias2006yLaRioja2011sepidecalcularlafórmulamássimple).

4.2. Cuandosetrata1,000gdeplomoconcloro,se llegaunpesomáximoyestabledecompuestoformadoiguala1,686g.¿Cuáleslafórmuladelclorurodeplomoobtenido?a)PbCl4b)PbCl2c)Pb2Cl5d)PbCle)Pb3Cl2

Relacionandolascantidadesdeamboselementossepuedeobtenerlafórmulaempírica:(1,686 − 1,000)gCl

1,000gPb·1molCl35,5gCl

·207,2gPb1molPb

= 4molClmolPb

→ fórmulaempírica:PbCl$

4.3. Lacombustiónde6gdeundeterminadoalcoholproduce13,2gdeCO2.¿Dequéalcoholsetrata?a)Propanolb)2-Metilpentanolc)Etanold)3-Metilpentanole)Butanol

(O.Q.L.Asturias1989)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.Sevilla2017)

ComosetratadealcoholessaturadoscuyafórmulageneralesCCH!C;!Oy,teniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelalcoholsetransformaenCO!:

13,2gCO!6galcohol

·1molCO!44gCO!

·1molC1molCO!

= 0,05molC

galcohol

El2-metilpentanolyel3-metilpentanolsonisómerosytienenlamismafórmulamolecular.Sabiendoquelasmasasmolaresdelosalcoholespropuestosson:

Alcohol Propanol Metilpentanol Etanol ButanolFórmula C+H<O C&H'$O C!H&O C$H'(O

𝑀/gmol-' 60,0 102,0 46,0 74,0

Elúnicoalcoholquecumplelarelacióndenúmerosenterossencilloseselpropanol,C+H<O.0,05molCgalcohol

·60,0galcohol1molalcohol

= 3molC

molalcohol

4.4. Uncompuestoorgánicocontiene52,17%deC;34,78%deOy13,04%deH.Sufórmulaempíricaes:a)C3H5O2b)C2H5Oc)C2H6Od)C3H7Oe)C2H5O2

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

52,17gC ·1molC12,0gC = 4,35molC

13,04gH ·1molH1,0gH

= 13,0molH

34,78gO ·1molO16,0gO

= 2,17molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧4,35molC2,17molO = 2

molCmolO

13,0molH2,17molO

= 6molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C!H&O

4.5. Uncompuestoformadoporfósforoyazufreutilizadoenlascabezasdecerillascontiene56,29%dePy43,71%deS.Lamasamolarcorrespondientealafórmulaempíricadeestecompuestoes:a)188,1b)220,1c)93,94d)251,0e)158,1

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2003)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.CastillayLeón2018)

Paraconocerlamasamolardelcompuestohayquecalcularantessufórmulaempírica.Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoX:

56,29gP43,71gS

·1molP31,0gP

·32,1gS1molS

=4molP3molS

→ fórmulaempírica:P$S+

Lamasamolardelasustanciaes:

𝑀 = 4molP ·31,0gP1molP

+ 3molS ·32,1gS1molS

= 220gmol-'

4.6. Si60gdecarbonosecombinancon10gdehidrógenoparaformarunhidrocarburo,lafórmulamo-leculardeestees:a)C5H8b)C5H10c)C6H10d)C6H14

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Extremadura2017)(O.Q.L:Preselección2019)

Relacionandolascantidadesdeamboselementossepuedeobtenerlafórmulaempírica:10gH60gC

·1molH1,0gH

·12,0gC1molC

= 2molHmolC

→ fórmulaempírica:CH!

Delasfórmulasmolecularespropuestaslaúnicaquepresentaunarelaciónmolar2/1esC8H'(.

(EnlascuestionespropuestasenExtremadura2017yPreselecciónValencia2019seproponenotrasma-sasdecarbonoehidrógeno).

4.7. Cuandoreaccionannitrógenoehidrógenoseformaamoniaco.¿Cuáleslarelacióncorrectaentrelasmasasdeamboselementosparadichareacción?a)1/3b)1/7c)3/1d)14/3

ApartirdelafórmuladelamoniacoNH+,seconocelarelaciónmolarentreloselementosnitrógenoehidrógenoydelamismaseobtienelarelaciónmásica:

1molN3molH

·14,0gN1molN

·1molH1,0gH

=14gN3gH

4.8. Sielporcentajedecarbonoenuncompuestoquímicoesdel75%enmasaysolocontieneunátomodeCpormolécula,¿cuálserálamasamoleculardelcompuestoquímico?a)16b)32c)900d)625

RelacionandoCycompuestoX:1molC1molX

·12,0gC1molC

·1molX𝑀gX

=75gC100gX

→ 𝑀 = 16gmol-'

4.9. UnóxidodelelementoquímicoAcontiene79,88%deA.SielelementoquímicoAes3,97vecesmáspesadoqueelátomodeoxígeno,¿cuálserálafórmuladelóxido?a)AOb)A2O3c)A2Od)AO2

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.Valencia2018)

Tomandounabasedecálculode100gdeóxidoyrelacionandolascantidadesdeAyOquecontiene:

79,88gA(100 − 79,88)gO

·𝑀gO1molO

·1molA3,97𝑀gA

=1molA1molO

→ fórmulaempírica:AO

4.10. Unamuestrade60,0mgdeX2O5contiene33,8mgdeoxígeno.LamasaatómicadeXes:a)4,98b)35,0c)31,0d)18,5

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2008)

ApartirdelaestequiometríaqueproporcionalafórmuladelX!O8sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoX:

60,0mgX!O8 ·1mmolX!O8

(2𝑀 + 5·16,0)mgX!O8·5mmolO

1mmolX!O8·16,0mgO1mmolO

= 33,8mgO → 𝑀 = 31,0gmol-'

(Enlascuestionespropuestasen1997y2008lascantidadessondiferentes).

4.11. Porreacciónentre0,25moldecloro,enestadogaseoso,consuficientecantidaddeunmetalMseproducen0,10moldelclorurodedichoelemento.Lafórmuladedichoclorurodebeser:a)MCl3b)M2Cl5c)MCl5d)M5Cl2

(O.Q.L.Murcia1998)

Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodeátomosdelelementoMenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses–1:

0,10molMClT ·𝑥molCl1molMClT

·1molCl!2molCl

= 0,25molCl! → 𝑥 = 5 → fórmula = MCl8

4.12. Cuandosequema1Ldeciertohidrocarburogaseosoconexcesodeoxígeno,seobtienen2Ldedióxidodecarbonoy1Ldevapordeagua,todoslosgasesmedidosenlasmismascondicionesdepyT.¿Cuáleslafórmuladelhidrocarburo?a)C2H8b)CH4c)C2H2d)C2H4

EnlacombustióndelhidrocarburotodoelCdelmismosetransformaenCO!yelHenH!O.DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlafórmuladelhidrocarburoX:

2LCO!1LX

→2molCO!1molX

·1molC1molCO!

= 2molCmolX

1LH!O1LX

→1molH!O1molX

·2molH1molH!O

= 2molHmolX⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ 2molCmolX2molHmolX

→ fórmulaempírica: CH

LafórmulaempíricasecorrespondeconelhidrocarburoC!H!.Larespuestacorrectaeslac.

4.13. Losúnicosproductosdelanálisisdeuncompuestopuroson0,50moldeátomosdecarbonoy0,75moldeátomosdehidrógeno,loqueindicaquelafórmulaempíricadelcompuestoes:a)CH4b)CHc)C2H3d)CH2(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.LaRioja2020)

Larelaciónentremolesdeátomospermiteobtenerlafórmulaempírica:0,75molH0,50molC

=3molH2molC

→ fórmulaempírica:C!H+

4.14. UncompuestodefórmulaAB3contieneun40%enmasadeA.LamasaatómicadeAdebeser:a)LamitaddeBb)IgualaladeBc)EldobledeBd)LatercerapartedeBe)MB=4MAf)MA=1,8M𝐁g)M𝐁=0,6MA

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Murcia2016)(O.Q.L.Madrid2017)

Tomandocomobasedecálculo100gdeAB+ypartiendodelarelaciónmolarseobtienelarelaciónentrelasmasasmolaresdeamboselementos:

1molA3molB

·𝑀#gA1molA

·1molB𝑀WgB

=40gA60gB

→ 𝑀#

𝑀W= 2 → 𝑀# = 2𝑀W

4.15. ¿Cuáleselestadodeoxidacióndelfósforoenelcompuestoqueseformacuando3,1gdefósfororeaccionancompletamentecon5,6Ldeclorogas,Cl2,encondicionesnormales?a)2b)3c)4d)5

(O.Q.L.Murcia1999)

Sise tratadeunclorurode fósforo,elnúmerodeátomosdeesteen la fórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses–1,portanto,considerandocomportamientoideal,apartirdelarelaciónmolarseobtieneelnúmerodeoxidacióndelfósforo:

5,6LCl!3,1gP

·1molCl!22,4LCl!

·2molCl1molCl!

·31,0gP1molP

= 5molClmolP

→ elestadodeoxidacióndelPes+5

4.16. Elácidoascórbico(vitaminaC)curaelescorbutoypuedeayudaracombatirelresfriadocomún.Secomponede40,92%decarbono;4,58%dehidrógenoyelrestooxígeno.Sufórmulaempíricaserá:a)C3H5O3b)C9H16O13c)C4H6O4d)C3H4O3

(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.Málaga2018)

Tomandounabasedecálculode100gdevitaminaC,lacantidaddeoxígenoquecontienees:

100gvitamina–(40,92gC+4,58gH)=54,5gO

40,92gC ·1molC12,0gC = 3,41molC

4,58gH ·1molH1,0gH

= 4,6molH

= 3,41molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧3,41molC3,41molO =

3molC3molO

4,6molH3,41molO

=4molH3molO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C+H$O+

4.17. Sedisponedelossiguientesda:osrespectoaciertoscompuestosquímicosX,Y,Z,yT.I.UnamuestradeXestáformadaporCyHy,porcombustión,produce20%envolumendeCO2(g)y80%deH2O(g).II.UnamuestradeYestáformadapor1,02%deH,65,3%deCyelrestoS.III.UnmoldeZestáformadoporunmoldeCyunmoldeagua.IV.0,1moldeTsecomponende0,1moldeAgCly3,43gdeNH3.

¿Decuálesellos,conestosdatos,seconocesufórmulamolecular?a)Detodosb)SolodeIydeIIc)SolodeI,IIIyIVd)SolodeIIIyIV

I.ConlosdatosproporcionadossedemuestraqueelanálisisdelamuestraXeserróneo,yaqueesimpo-sibleesarelaciónmolar.

80LH!O20LCO!

·1molH!O𝑉LH!O

·2molH1molH!O

·𝑉LCO!1molCO!

·1molCO!1molC

= 8molHmolC

II.ConlosdatosproporcionadospuedeobtenerselafórmulaempíricadeYrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementos:

65,3gC ·1molC12,0gC = 5,44molC

1,02gH ·1molH1,0gH

= 1,02molH

33,68gS ·1molS32,1gS

= 1,05molS⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧5,44molC1,02molH ≈ 5

molCmolH

1,05molS1,02molH

= 1molSmolH⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:(C8HS)C

Lafórmulaobtenidapodríacorresponderaltiopiranilo,perosinlamasamolaresimposibledemostrarlo.

III.SuponiendoqueelcompuestoZestáformadoporC,HyO,ysabiendoque1moldeZcontiene1moldeC,conlosdatospropuestosseobtienequesufórmulamoleculares:

1molH!O1molZ

·2molH1molH!O

= 2molHmolZ

1molH!O1molZ

·1molO1molH!O

= 1molOmolZ⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulamolecular:CH!O

IV.SuponiendoqueelcompuestoTestáformadoporCl,NyHconlosdatospropuestosseobtienequesufórmulamoleculares:

0,1molAgCl0,1molT ·

1molAg1molAgCl = 1

molAgmolT

0,1molAgCl0,1molT ·

1molCl1molAgCl = 1

molClmolT

3,4gNH+0,1molT

·1molNH+17,0gNH+

·1molN1molNH+

= 2molNmolT

3,4gNH+0,1molT

·1molNH+17,0gNH+

·3molH1molNH+

= 6molHmolT⎭

⎪⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:AgClN!H&

Larespuestaescorrectaeslad.

4.18. Unamuestrade0,01moldelclorurodeunelementoXreaccionacompletamentecon200cm3deunadisolución0,1Mdenitratodeplata.¿Cuáleslaidentidaddedichoelemento?a)Kb)Cac)Ald)Si

Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodeátomosdeXenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses–1,porloquelafórmuladedichocloruroesXClT ,siendo𝑥elnúmerodeoxidacióndelelementodesconocidoX.ComolareacciónentreAgNO+yXClTescompleta,quieredecirque1mmoldeXClTreaccionancon𝑥mmoldeAgNO+,portanto:

200cm+AgNO+0,1M ·0,1mmolAgNO+1cm+AgNO+0,1M

·1mmolXClT𝑥mmolAgNO+

= 0,01molXClT ·10+mmolXClT1molXClT

Seobtiene,𝑥=2,porloquelafórmulaempíricadelcloruroesXCl!.Elúnicodeloselementospropuestosquetienenúmerodeoxidación+2eselCa.Larespuestacorrectaeslab.

4.19. Doscompuestostienenlamismacomposicióncentesimal:92,25%decarbonoy7,75%dehidró-geno.Delassiguientesafirmaciones,indiquecuálessoncorrectas:1)Ambostienenlamismafórmulaempírica.2)Ambostienenlamismafórmulaempíricaymolecular.3)Silamasamoleculardeunodeellosesaproximadamente78,sufórmulamolecularesC6H6.4)Lafórmulamolecularnoestárelacionadaconlamasamolecular.

a)1b)2c)3y4d)1y3

1)Verdadero.LoscompuestosC!H!yC&H&tienenlamismacomposicióncentesimalylamismafórmulaempírica,(CH)C.

Lacomposicióncentesimaldelacetilenoes:2molC

1molC!H!·12,0gC1molC

·1molC!H!26,0gC!H!

· 100 = 92,2%C

2molH1molC!H!

·1,0gH1molH

·1molC!H!26,0gC!H!

· 100 = 7,8%H

Lacomposicióncentesimaldelbencenoes:6molC

1molC&H&·12,0gC1molC

·1molC&H&78,0gC&H&

· 100 = 92,2%C

6molH1molC&H&

·1,0gH1molH

·1molC&H&78,0gC&H&

· 100 = 7,8%H

2)Falso.LoscompuestosC!H!yC&H&tienendistintafórmulamolecularylamismafórmulaempírica,(CH)C,sediferencianenelvalorde𝑛,quees1paraelacetilenoy6paraelbenceno.

3)Verdadero.LamasamoleculardelC&H&es,aproximadamente,78u.

4)Falso.Lamasamolardeambosseobtienemultiplicandopor𝑛elvalordelamasamoleculardelafórmulaempírica.

4.20. UnodelossilicatosutilizadosparalafabricacióndelcementoPortlandcontieneel52,7%decal-cio;12,3%desilicioy35,0%deoxígeno.Sufórmulamoleculardebeser:a)Ca3SiO5b)CaSiO3c)Ca2SiO4d)Ca2SiO7

(O.Q.L.Murcia2001)

Tomandounabasedecálculode100gdecementoyrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosen-cilladeuncompuesto:

52,7gCa ·1molCa40,1gCa = 1,32molCa

12,3gSi ·1molSi28,0gSi

= 0,439molSi

= 2,19molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧1,32molCa0,439molSi = 3

molCamolSi

2,19molO0,439molSi

= 5molOmolSi⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:Ca+SiO8

LafórmulaempíricaosencillaqueseobtieneesCa+SiO8,ycomosetratadeuncompuestocristalinonotienesentidohablardefórmulamolecular.

4.21. Dadaslassiguientesfórmulas:C2H2,Hg2(NO3)2,C6H6,C2H6O,Na2O2

a)Todassonfórmulasempíricas.b)LaúnicafórmulaempíricaesC2H6O.c)C2H2yC6H6sonfórmulasempíricas.d)Solosonfórmulasempíricaslascorrespondientesaloscompuestosorgánicos.

a)Falso.LasfórmulasC!H!yC&H&corresponden,respectivamente,alasfórmulasmolecularesdelaceti-lenoybenceno.

LasfórmulasHg!(NO+)!yNa!O!correspondenacompuestosinorgánicosparalosquenoexistelafór-mulamolecular.

b)Verdadero.LafórmulaC!H&Oeslaúnicaquenosepuedesimplificarporloquesetratadeunafórmulaempíricaosencilla.

c)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadoa).

d)Falso.Segúnsehaexplicadoenlosapartadosanteriores.

4.22. IndiqueelcompuestocuyacomposicióncentesimalesC=62,1%,H=10,3%yO=27,6%.a)CH3OCH3b)CH3COOCH3c)CH3COOHd)CH3COCH3

Tomandocomobasedecálculo100gdecompuestoyrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosen-cilladeuncompuesto:

10,3gH ·1molH1,0gH

= 10,3molH

= 1,73molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧5,18molC1,73molO = 3

molCmolO

10,3molH1,73molO

= 6molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C+H&O

Suponiendounvalorde𝑛=1,lasustanciaquesecorrespondeconlafórmulaobtenidaesCH+COCH+.

4.23. Siunhidrocarburocontiene2,98gdecarbonoporcadagramodehidrógeno,sufórmulaempíricaes:a)CHb)C2H2c)C2Hd)CH4

Apartirdelarelaciónmásicaseobtienelarelaciónmolarquepermiteobtenerlafórmulaempírica:1,00gH2,98gC

·1molH1,0gH

·12,0gC1molC

= 4molHmolC

→ fórmulaempírica:CH$

4.24. Unamuestrade3,16gdeeucaliptol,ingredienteactivoprimarioencontradoenlashojasdeeuca-lipto,contiene2,46gdecarbono;0,372gdehidrógenoyelrestodeoxígeno.¿Cuálserálafórmulaempíricadeleucaliptol?a)C18H10O3b)C10H18Oc)C5H9Od)C9H5O2

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Valencia2015)

Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestraes:

3,16geucaliptol–(2,46gC+0,372gH)=0,328gO

2,46gC ·1molC12,0gC = 0,205molC

= 0,37molH

= 0,0205molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧0,205molC0,0205molO = 10

molCmolO

0,37molH0,0205molO

= 18molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C'(H'<O

4.25. Secalientaunamuestrade250gdehidratodeCuSO4hastaeliminartodaelagua.Entoncessepesalamuestrasecayresultaser160g.¿Cuáleslafórmuladelhidrato?a)CuSO4·10H2Ob)CuSO4·7H2Oc)CuSO4·5H2Od)CuSO4·2H2Oe)CuSO4·H2O

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Córdoba2011)(O.Q.L.Baleares2013)(O.Q.L.PaísVasco2014)

LarelaciónmolarentreH!OyCuSO$es:(250 − 160)gH!O

160gCuSO$·1molH!O18,0gH!O

·159,5gCuSO$1molCuSO$

= 5molH!OmolCuSO$

→ fórmula:CuSO4·5H!O

4.26. ¿Cuáldelassiguientesproposicionesescorrectaconrelaciónalaglucosa,C6H12O6?a)LosporcentajesenmasadeCydeOsonlosmismosqueenelCO.b) La relación entre el número de átomos de C, H y O es la misma que en la 1,3-dihidroxiacetona,CH2OHCOCH2OH.c)LosporcentajesenmasadeCydeOsoniguales.d)Elmayorporcentajeenmasalecorrespondealhidrógeno.

(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Málaga2018)

a)Falso.Lacomposicióncentesimaldelaglucosa,C&H'!O&es:6molC

1molC&H'!O&·12,0gC1molC

·1molC&H'!O&180gC&H'!O&

· 100 = 40,0%C

12molH1molC&H'!O&

·1,0gH1molH

·1molC&H'!O&180gC&H'!O&

· 100 = 6,7%H

6molO1molC&H'!O&

·16,0gO1molO

·1molC&H'!O&180,0gC&H'!O&

· 100 = 53,3%O

LacomposicióncentesimaldelCOes:1molC1molCO

·12,0gC1molC

·1molCO28,0gCO

· 100 = 42,9%C

1molO1molCO

·16,0gO1molO

·1molCO28,0gCO

· 100 = 57,1%O

b)Verdadero.Yaquelasfórmulasempíricasdelaglucosayde1,3-dihidroxiacetonasonidénticas,CH!O.

c-d)Falso.Talcomosehavistoalobtenerlacomposicióncentesimalenelapartadoa).

4.27. SequieredeterminarlafórmulaempíricadelcompuestoZnCl𝒙.ParaellosehacereaccionarZnenpolvoconHClenexceso,utilizandounvasodeprecipitados.Losresultadosobtenidosson:

masadelvasovacío=P1=48,179gmasadelvasovacío+pesodelZn=P2=48,635gmasadelvasovacío+pesodelZnCl𝒙=P3=49,160g

Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa:a)Paradeducirlafórmulaempíricasedebencalcularlosátomos-gramodeZnyClquehanreaccionado.b)LamasadeZnseobtienepor(P2 − P1).c)AlreaccionarZn+𝒙HCl®𝒙/2H2+ZnCl𝒙noesnecesariomedirelHClqueseañade.d)LosgramosdecloroenelZnCl𝒙son0,525ysufórmulaempíricaesZnCl𝟐.e)ApesardequeelZnCl𝟐seahigroscópico,sinodatiempoaenfriarypesar,sepuededejarparaeldíasiguientey,alvolverallaboratorioypesar,encontraríamoslamismapesadaP3.

a)Verdadero.Lafórmulaempíricaseobtieneapartirderelaciónentrelosmolesdeátomos.

b)Verdadero.Elcálculo(𝑃! − 𝑃')indicaquehanreaccionado0,456gdeZn.

c)Verdadero.YaquecomodiceelenunciadosehanañadidoHClenexceso.

d)Verdadero.Elcálculo(𝑃+ − 𝑃!)indicaquehanreaccionado0,525gdeCl.Apartirdeestedatoydelobtenidoenelapartadob)seobtienequelarelaciónmolarentreamboselementoses:

0,525gCl ·1molCl35,5gCl = 0,048molCl

0,456gZn ·1molZn65,4gZn

= 0,00697molZn⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 0,0148molCl0,00697molZn

≈ 2molClmolZn

→ F. empírica:ZnCl!

e)Falso.SielZnCl!eshigroscópico,absorbeaguay,aldíasiguiente,pesarámás.

4.28. Doscompuestosformadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígenoten-drántambiénencomún:a)Elnúmerodemoléculaspresentesenlamismamasa.b)Losenlacesqueseformanentredichosátomos.c)Laentalpíadecombustión.d)Lareactividad.e)Elestadofísico.

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.PaísVasco2006)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.PaísVasco2010)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.LaRioja2020)

Sidoscompuestosestánformadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígenosetratadeisómeros,sustanciasconlamismafórmulamolecularperodistintafórmuladesarrollada.Porejemplo:etanol,CH+CH!OHydimetiléter,CH+OCH+.Enellosseobservaque:

a)Verdadero.Unamismamasadeamboscompuestosestáintegradaporelmismonúmerodemoléculasyaqueambostienenlamismafórmulamoleculary,portanto,idénticamasamolar.

b)Falso.Losátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,asípues,eneletanolhayunenlaceC−O−H,mientrasqueeneldimetiléterhayunenlaceC−O−C.

c)Falso.Comolosátomosseencuentranenlazadosdeformadiferentelaentalpíadecombustióntambiénloes,yaque,aunqueseformenlosmismosproductosdecombustión(seformanlosmismosenlaces),serompendiferentesenlacesenlosreactivos.

d)Falso.Comolosátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,lareactividad,esdecir,laspro-piedadesquímicasdeloscompuestostambiénloson.

e)Falso.Elestadodeagregaciónestárelacionadoconlasfuerzasintermolecularesexistentes.

4.29. Cuántasmoléculasdeaguadecristalizaciónpierdeelsulfatodealuminiosabiendoquealserca-lentadopierdeun48,68%desumasa.a)12b)24c)6d)18

Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH!OyAl!(SO$)+es:48,68gH!O

(100 − 48,68)gAl!(SO$)+·1molH!O18,0gH!O

·342,0gAl!(SO$)+1molAl!(SO$)+

= 18molH!O

molAl!(SO$)+

4.30. Laazuritaesunmineraldecolorazulintenso,queseutilizacomounadelasfuentesdecobre,cuyacomposiciónes55,3%deCu;6,97%deC;37,1%deOy0,58%deH,¿cuáldelassiguientesfór-mulascorrespondealacomposicióndelaazurita?a)CuCO3·2CuOHb)CuCO3·2Cu(OH)2c)CuCO3·Cu(OH)2d)Cu(OH)2·2CuCO3e)CuOH·2CuCO3

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.Jaén2018)

Delosmineralespropuestos,laazuritaseráaquelquecontenga55,3%deCu.

a)Falso.CuCO+·2CuOH3molCu

1molCuCO3·2CuOH·63,5gCu1molCu

·1molCuCO3·2CuOH284,5gCuCO3·2CuOH

· 100 = 67,0%Cu

b)Falso.CuCO+·2Cu(OH)!3molCu

1molCuCO3·2Cu(OH)!·63,5gCu1molCu

·1molCuCO3·2Cu(OH)!318,5gCuCO3·2Cu(OH)!

· 100 = 59,9%Cu

c)Falso.CuCO+·Cu(OH)!2molCu

1molCuCO3·Cu(OH)!·63,5gCu1molCu

·1molCuCO3·Cu(OH)!221,0gCuCO3·Cu(OH)!

· 100 = 57,5%Cu

d)Verdadero.Cu(OH)!·2CuCO+3molCu

1molCu(OH)2·2CuCO+·63,5gCu1molCu

·1molCu(OH)2·2CuCO+344,5gCu(OH)2·2CuCO+

· 100 = 55,3%Cu

e)Falso.CuOH·2CuCO+3molCu

1molCuOH·2CuCO+·63,5gCu1molCu

·1molCuOH·2CuCO+327,5gCuOH·2CuCO+

· 100 = 58,2%Cu

4.31. Unamuestrade0,322gdeunvapororgánicoa100°Cy740Torrocupaunvolumende62,7mL.UnanálisisdedichovapordaunacomposicióncentesimaldeC=65,43%,H=5,50%.¿Cuálessufór-mulamolecular?a)C6H12O6b)C9H9O3c)C9H17Od)C8H16e)C6H12O

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.Murcia2014)

SuponiendocomportamientoidealsepuedecalcularlamasamolardelcompuestoX:

𝑀 =0,322gX · (0,082atmLmol-'K-') · (100 + 273,15)K

(740Torr) · (62,7mL)·760Torr1atm

·10+mL1L

= 161gmol-'

Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoXlacantidaddeoxígenoes:

100gX–(65,43gC+5,50gH)=29,1gOElnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoes:

65,43gC100gX ·

1molC12,0gC ·

161gX1molX = 9

molCmolX

5,50gH100gX

·1molH1,0gH

·161gX1molX

= 9molHmolX

29,1gO100gX

·1molO16,0gO

·161gX1molX

= 3molOmolX ⎭

⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:C%H%O+

(EnMurcia2014aparececomoproblemasobrelaseriedeTV“BreakingBad”).

4.32. ¿Cuántasmoléculasdeaguadecristalizacióncontieneelsulfatodequininacuyafórmulamolecu-lares,(C20H24N2O2)2SO4·𝒏H2O,si1,00gdesecadoa100°Cpierde0,162gdemasa?a)3b)6c)12d)8e)10

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.Málaga2019)

ElnúmerodemolesdeH!Oquecontienelamuestraes:

= 9,00·10-+molH!O

Lamasaynúmerodemolesdesulfatodequininaanhidro,(C!(H!$N!O!)!SO$,son,respectivamente:

1,00ghidrato–0,162gH!O=0,838g(C!(H!$N!O!)!SO$

0,838g(C!(H!$N!O!)!SO$ ·1mol(C!(H!$N!O!)!SO$746,0g(C!(H!$N!O!)!SO$

= 1,12·10-+mol(C!(H!$N!O!)!SO$

LarelaciónmolarentreH!Oysustanciaanhidraes:

9,00·10-+molH!O1,12·10-+mol(C!(H!$N!O!)!SO$

= 8molH!O

mol(C!(H!$N!O!)!SO$

4.33. Lossiguientescompuestos:urea,CO(NH2)2,nitratodeamonio,NH4NO3,yguanidina,HCN(NH2),sonadecuadosparaserusadoscomofertilizantes,yaqueproporcionannitrógenoalasplantas.¿Cuáldeellosconsideramásadecuadoporsermásricoennitrógeno?a)Ureab)Guanidinac)Nitratodeamoniod)Todosporigual

(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.CastillayLeón2012)(O.Q.L.Madrid2013)(O.Q.L.Galicia2014)

Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases:

a)Falso.Urea:2molN

1molCO(NH!)!·14,0gN1molN

·1molCO(NH!)!60,0gCO(NH!)!

· 100 = 46,7%N

b)Verdadero.Guanidina:2molN

1molHCN(NH!)·14,0gN1molN

·1molHCN(NH!)43,0gHCN(NH!)

· 100 = 65,1%N

c)Falso.Nitratodeamonio:2molN

1molNH$NO+·14,0gN1molN

·1molNH$NO+80,0gNH$NO+

· 100 = 35,0%N

(EnlacuestiónpropuestaenCastillayLeón2012sereemplazanguanidinaynitratodeamonioporamo-niacoynitratodepotasio).

4.34. Sepretendedeterminarlafórmuladelyeso,queesunsulfatodecalciohidratado.Sabiendoqueunamuestrade3,273gdeestemineralsetransforma,porcalefacción,en2,588gdesulfatodecalcioanhidro,sededucequedichafórmulaes:a)Ca(SO4)2·H2Ob)Ca2SO4·H2Oc)CaSO4·H2Od)CaSO4·2H2O

(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Galicia2014)

LarelaciónmolarentreH!OyCaSO$es:(3,273 − 2,588)gH!O

2,588gCaSO$·1molH!O18,0gH!O

·136,1gCaSO$1molCaSO$

= 2molH!OmolCaSO$

→ fórmula:CaSO4·2H!O

(EnlacuestiónpropuestaenGalicia2014seproporcionanotrosdatosnuméricos).

4.35. Secalientaunabarradecobredepurezaelectrolíticaquepesa3,178genunacorrientedeoxí-genohastaqueseconvierteenunóxidonegro.Elpolvonegroresultantepesa3,978g.Lafórmuladelóxidoes:a)CuO2b)Cu2O3c)CuO3d)Cu2Oe)CuO

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Sevilla2006)(O.Q.L.Valencia2016)(O.Q.L.Sevilla2017)

LarelaciónmolarentreOyCues:

(3,978 − 3,178)gO3,178gCu

·1molO16,0gO

·63,5gCu1molCu

= 1molOmolCu

→ fórmulaempírica:CuO

4.36. Cuandosecalientahastasequedadunamuestrade15,0gdesulfatodecobre(II)hidratado,lamasaresultanteesde9,59g.Elporcentajedeaguaenelcristalhidratado,expresadoconelnúmeroco-rrectodecifrassignificativases:a)36,1%b)36%c)63,3%d)63%e)45%

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Sevilla2006)

ElporcentajedeH!Odecristalizaciónenelsulfatodecobre(II)hidratadoes:(15,0 − 9,59)gH!O15,0ghidrato

· 100 = 36,1%H!O

Elnúmerodecifrassignificativasdelcálculovienedadoporlacantidadquetengamenornúmeroestas.Comolasdoscantidadespropuestastienentrescifrassignificativaselresultadodelcálculodebetenerlasmismas.

4.37. Uncompuestoorgánicotienelasiguientecomposicióncentesimal:40,00%decarbono;6,71%dehidrógenoy53,28%deoxígeno.Sisesabequesumasamoleculares60,02;lafórmulamoleculares:a)CH2Ob)C2H4O2c)C2H2O4d)CHO2

Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoXyrelacionandolascantidadesdadasconlamasamolarseobtienesufórmulamolecular:

40,00gC100gX ·

1molC12,0gC ·

60,02gX1molX = 2

molCmolX

6,71gH100gX

·1molH1,0gH

·60,02gX1molX

= 4molHmolX

53,28gO100gX

·1molO16,0gO

·60,02gX1molX

= 2molOmolX⎭

⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:C!H$O!

4.38. Sienlacombustiónde0,500gdeuncompuestoorgánicoconstituidoporC,HyO,seobtienen0,488gdeCO2y0,100gdeH2O,sufórmulaempíricaes:a)CHO2b)C2H3Oc)CH2Od)C2HOe)C3H2O

(O.Q.L.Sevilla2005)(O.Q.L.Sevilla2007)

ElnúmerodemolesdeátomosdecadaelementoenlamuestradecompuestoXes:

0,488gCO! ·1molCO!44,0gCO!

·1molC1molCO!

= 0,0111molC

·2molH1molH!O

= 0,0111molH

Eloxígenocontenidoenlamuestrasecalculapordiferencia:

0,488gX − 0,0111molC ·12,0gC1molC

− 0,0111molH ·1,0gH1molH

= 0,344gO

= 0,0215molO

0,0111molC0,0111molH =

1molC1molH

0,0215molO0,0111molH

= 2molOmolH⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulaempírica:CHO!

4.39. LafórmulaempíricaparauncompuestoesCH.¿Cuáldelassiguientespodríasersumasamolar?a)32gmol–1b)47gmol–1c)50gmol–1d)78gmol–1e)100gmol–1

Teniendoencuentaquelafórmulaempíricaes(CH)C,elvalordelamasamolarseríaaqueldelospro-puestosqueproporcionaraunvalorenteropara𝑛:

𝑀/gmol-' 32 47 50 78 100

𝑛32g13g

= 2,547g13g

= 3,650g13g

= 3,878g13g

= 6100g13g

4.40. Elanálisiselementaldeibuprofenodalasiguientecomposición:C=75,69%eH=8,80%.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescompatibleconlosdatosdelanálisisdeibuprofeno?a)Masamoleculardelibuprofeno:164,08b)Masamoleculardelibuprofeno:316,48c)Masamoleculardelibuprofeno:190,10d)Masamoleculardelibuprofeno:206,28e)Masamoleculardelibuprofeno:240,30

Suponiendoqueelrestodelporcentajedelanálisis,(100 − 75,68 − 8,80)%=15,5%correspondealoxígeno.Tomandocomobasedecálculo100gde ibuprofenoyrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

75,69gC ·1molC12,0gC = 6,31molC

8,80gH ·1molH1,0gH

= 8,80molH

= 0,969molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧6,31molC0,969molO =

13molC2molO

8,80molH0,969molO

=18molH2molO ⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C'+H'<O!

Suponiendoun valor de𝑛=1, la fórmulamolecular que se corresponde con la fórmula obtenida esC'+H'<O!,portanto,sumasamoleculares𝑀=206u.Larespuestacorrectaeslad.

4.41. Sialquemar0,5moldeunhidrocarburoserecogen33,6LdeCO2,medidosenc.n.,setratade:a)Metanob)Propanoc)Butanod)Octano

(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2008)(O.Q.L.Madrid2012)

Enlacombustión,todoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO!:33,6LCO!

0,5molhidrocarburo·1molCO!22,4LCO!

·1molC1molCO!

= 3molC

molhidrocarburo→ propano, C+H<

4.42. ElporcentajedelelementoXqueexisteenloscompuestosdefórmulasAXyAXZ2es:a)Igualenamboscompuestos.b)MayorenAXZ2.c)MayorenAX.d)DependedequéelementoseaZ.

(O.Q.L.LaRioja2007)

ElcontenidodeXenamboscompuestoses:

%X(AX) =1molX1molAX

·𝑀YgX1molX

·1molAX𝑀#YgAX

· 100 = 100𝑀Y

𝑀#Y

%X(AXZ!) =1molX

1molAXZ!·𝑀YgX1molX

·1molAXZ!𝑀#YZ! gAXZ!

· 100 = 100𝑀Y

𝑀#YZ!

ComoAXZ!contienemásátomossecumpleque:𝑀#YZ! > 𝑀#Y → %X(AX) > %X(AXZ!)

4.43. Secalientan20,5gdesulfatodecobrehidratadohastapesoconstanteiguala13,1g,momentoenelquesehaperdidotodaelaguadehidratación.¿Cuáleslafórmuladelasal?a)CuSO4·2H2Ob)CuSO4·3H2Oc)CuSO4·4H2Od)CuSO4·5H2O

(O.Q.L.Madrid2007)

LarelaciónmolarentreH!OyCuSO$es:(20,5 − 13,1)gH!O

13,1gCuSO$·1molH!O18,0gH!O

= 5molH!OmolCuSO$

4.44. Laconiinaesunalcaloidenaturalqueseextraedelacicuta.Suanálisiselementaldalasiguientecomposición:C=75,52%,H=13,47%yN=11,01%.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescompatibleconesteanálisis?a)Fórmulamoleculardelaconiina:C10H17N2b)Fórmulamoleculardelaconiina:C8H17Nc)Fórmulamoleculardelaconiina:C6H5Nd)Fórmulamoleculardelaconiina:C9H18Ne)Fórmulamoleculardelaconiina:C7H20N2

Tomandocomobasedecálculo100gdeconiinayrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosen-cilla:

75,52gC ·1molC12,0gC = 6,29molC

= 13,5molH

11,01gN ·1molN14,0gN

= 0,786molN⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧6,29molC0,786molN = 8

molCmolN

13,5molH0,786molN

= 17molHmolN⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C<H'0N

Suponiendoun valor de𝑛=1, la fórmulamolecular que se corresponde con la fórmula obtenida esC<H'0N.Larespuestacorrectaeslab.

4.45. Calculecuántoaumentarálamasadeunamuestrade3,50gdeNa2SO4siseconviertecompleta-menteenNa2SO4·10H2O.a)1,06gb)1,96gc)4,44gd)0,39ge)0,79g

(O.Q.N.Castellón2008)

Relacionandosustanciaanhidraysustanciahidratada:

3,50gNa!SO$ ·1molNa!SO$142,0gNa!SO$

·1molNa2SO4·10H!O

1molNa!SO$= 0,0246molNa2SO4·10H!O

0,0246molNa2SO4·10H!O ·322,0gNa2SO4·10H!O1molNa2SO4·10H!O

= 7,94gNa2SO4·10H!O

Elaumentodemasasecorrespondeconelaguadehidratación:7,94gNa!SO$·10H!O−3,5gNa!SO$=4,44gH!O

4.46. Enlasaldemagnesiohidratada,MgSO𝟒·𝒙H2O,elporcentajedeaguadecristalizaciónes51,16%.¿Cuáleselvalorde𝒙?a)2b)3c)4d)7

(O.Q.L.Madrid2008)

Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH!OyMgSO$es:51,16gH!O

(100 − 51,16)gMgSO$·1molH!O18,0gH!O

·120,3MgSO$1molMgSO$

= 7molH!OmolMgSO$

→ 𝑥 = 7

4.47. Lafórmulaempíricadeungrupodecompuestoses(CHCl)𝒏.Ellindano,potenteinsecticida,per-teneceaestegrupo.Lamasamolardellindanoes291g.¿Cuántosátomosdecarbonoexistenenlamo-léculadelindano?a)2b)4c)6d)8

(O.Q.L.Murcia2008)

Lamasamolarcorrespondientealafórmulaempíricaosencillaes:

𝑀[\Hí^_`a=12+1+35,5=48,5g

Relacionandolamasamolardelafórmulamolecularconlamasamolardelafórmulaempíricaseobtieneelvalorde𝑛yconelloelnúmerodeátomosdecarbonodeunamoléculadelindano:

𝑛 =291g48,5g

4.48. Lafórmulaempíricadeuncompuestoquecontieneun50%enmasadeazufreyun50%enmasadeoxígenoserá:a)SO3b)SO2c)SOd)S2O

(O.Q.L.Murcia2008)

Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoyrelacionandolascantidadesdelosdoselementossepuedeobtenerlafórmulaempíricadelmismo:

50gO50gS

·1molO16,0gO

·32,1gS1molS

= 2molOmolS

→ fórmulaempírica:SO!

4.49. Elhierro formadoscloruros,unoconun44,20%deFeyotroconun34,43%.Determine lafórmulaempíricadeambos.a)FeCl2yFe2Cl3b)FeCl2yFeCl3c)FeClyFeCl3d)FeCl2yFeCl5

Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántosátomossecombinanconunátomodelqueestáenmenorcantidad:

(100 − 44,20)gCl44,20gFe

·1molCl35,5gCl

·55,8gFe1molFe

= 2molClmolFe

→ fórmulaempírica: FeCl!

(100 − 34,43)gCl34,43gFe

·1molCl35,5gCl

·55,8gFe1molFe

= 3molClmolFe

→ fórmulaempírica: FeCl+

4.50. Enungramodeunóxidodeciertoelementometálicodemasaatómica54,93hay0,63gdedichoelemento.¿Cuálserálafórmuladedichoóxido?a)XOb)X2O3c)XO2d)X2O7

Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestraes:

1,0góxidometálico−0,63gX=0,37goxígeno

Relacionandoamboselementosseobtienelafórmulaempíricadelóxido:0,37gO0,63gX

·1molO16,0gO

·54,93gX1molX

=2molO1molX

→ fórmulaempírica:XO!

4.51. SabiendoqueelporcentajedeaguadecristalizaciónenlasalCoCl2·𝒙H2Oes45,45%,¿cuáleselvalorde𝒙?a)2b)3c)4d)5e)6

(O.Q.N.Ávila2009)

LarelaciónmolarentreH!OyCoCl!es:45,45gH!O

(100 − 45,45)gCoCl!·1molH!O18,0gH!O

·129,9CoCl!1molCoCl!

= 6molH!OmolCoCl!

→ 𝑥 = 6

(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2008).

4.52. Determinelafórmuladeunaldehídoqueporoxidaciónproduceunácidomonocarboxílicoquecontiene58,82%decarbonoy31,37%deoxígeno:a)CH3CH2CH2COCH3b)CHOCH2CH2CH2CHOc)CH3CH2CH2CH2CHOd)CH3CH2CH2CHO

(O.Q.L.Madrid2009)

Elcompuestoa)sedescartayaquesetratadeunacetonaqueporoxidaciónnoproduceunácidomono-carboxílico.

Elcompuestob)sedescartayaquesetratadeundialdehídoqueporoxidaciónproduceunácidodicar-boxílico.

Loscompuestosc)yd)sísonaldehídos,ylosácidosmonocarboxílicosqueseobtienenporoxidacióndeellosson,CH+(CH!)+COOHyCH+(CH!)!COOH,respectivamente.Elporcentajedecarbonoenlosmismoses:

5molC1molcompuestoc

·12,0gC1molC

·1molcompuestoc102,0gcompuestoc

· 100 = 58,82%C

4molC1molcompuestod

·12,0gC1molC

·1molcompuestod88,0gcompuestod

· 100 = 54,55%C

4.53. ¿CuáleselporcentajeenmasadeloxígenoenelMgO?a)20%b)40%c)50%d)60%

(O.Q.L.Murcia2009)

ElporcentajeenmasadeOenelMgOes:1molO1molMgO

·16,0gO1molO

·1molMgO40,3gMgO

· 100 = 40%O

4.54. Elanálisisdeunlíquidovolátiles54,5%decarbono;9,1%dehidrógenoy36,4%deoxígeno.¿Cuálserásufórmulaempírica?a)C3H4Ob)C2H4Oc)C3H2Od)C4H4O

9,1gH ·1molH1,0gH

= 9,1molH

= 2,28molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧4,54molC2,28molO =

2molC1molO

9,1molH2,28molO

=4molH1molO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C!H$O

4.55. Elóxidodetitanio(IV)secalientaencorrientedehidrógenoperdiendoalgodeoxígeno.Sidespuésdecalentar1,598gdeTiO2elpesodeoxígenosereduceen0,16g.¿Cuáleslafórmuladelproductofinal?a)TiO3b)Ti2O3c)TiOd)Ti2O5

Lacantidaddecadaunodeloselementoscontenidaenlamuestraes:

1,598gTiO! ·1molTiO!81,9gTiO!

·1molTi1molTiO!

= 0,0195molTi

·2molO

1molTiO!·16,0gO1molO

= 0,624gO

Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestradespuésdelareducciónconhidrógenoes:

0,624gO(inicial)−0,16gO(reducido)=0,464gO(final)

Relacionandolascantidadesdeamboselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

0,464gO

0,0195molTi·1molO16,0gO

=3molO2molTi

→ fórmulaempírica:Ti!O+

4.56. LafórmulaempíricadeuncompuestoesCH2.Enestadogaseososudensidadencondicionesnor-maleses2,5gL–1.¿Cuálessufórmulamolecular?a)CH2b)C3H6c)C5H10d)C4H8e)C3H5f)C2H4

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2009)(O.Q.L.PreselecciónValencia2013)

Considerandocomportamientoideal,lamasamolardeungasendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

𝑀 =𝜌𝑅𝑇𝑝

Elvalordelamasamolardelhidrocarburoes:

𝑀 =(2,5gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 56gmol-'

Apartirdelamasamolarobtenidaydelafórmulaempíricaseobtienequelafórmulamoleculares:

𝑛 =56,0gmol-'

14,0gmol-'= 4 → fórmulamolecular:C$H<

4.57. Elanálisiselementaldeuncompuestoorgánicodiocomoresultado84,00%decarbonoy16,00%dehidrógeno.Sufórmulamoleculares:a)CH4Ob)C6H14O2c)C7H16d)C7H10e)C14H22

Delanálisiselementalsededucequesetratadeunhidrocarburoytomandocomobasedecálculode100gdelmismo,elnúmerodemolesdeátomosdecarbonoehidrógenoes:

84,00gC ·1molC12,0gC

= 7,00molC16,00gH ·1molH1,0gH

= 16,0molH

Relacionandoambascantidadesobtienelafórmulaempírica:16,0molH7,00molC

→ fórmulaempírica:C0H'&

Suponiendoquesetratadelhidrocarburoconlafórmulamássencilla,estatambiénseríalafórmulamo-lecular.

4.58. Si3,6gdecarbonosecombinancon0,8gdehidrógenoparaformaruncompuesto,lafórmulamoleculardeesteserá:a)C3H8b)C3H6c)C3H16d)Parahallarlaharíafaltaelpesomoleculardelcompuesto.

Relacionandoambascantidadessepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:0,8gH3,6gC

·12,0gC1molC

·1molH1,0gH

=8molH3molC

→ fórmulaempírica:C+H<

Habitualmente,paradeterminarlafórmulamolecularsenecesitaelpesomoleculardelcompuesto.Enestecaso,setratadeunhidrocarburosaturado,CCH!C;!,cuyafórmulanopuedesimplificarse,portanto,coincidenlasfórmulasempíricaymolecular.

4.59. Unamuestradesulfatodehierro(II)hidratado,FeSO4·𝒙H2O,demasa4,5gsecalientahastaeli-minartodoelaguaquedandounresiduosecode2,46g.¿Cuálseráelvalorde𝒙?a)5b)6c)7d)8

LarelaciónmolarentreH!OyFeSO$es:(4,5 − 2,46)gH!O2,46gFeSO$

·1molH!O18,0gH!O

·151,8FeSO$1molFeSO$

= 7molH!OmolFeSO$

→ 𝑥 = 7

(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2008yotras).

4.60. Unamuestrade100mgdeuncompuestoconstituidosolamenteporC,HyOdio,alanalizarlaporcombustión,149mgdeCO2y45,5mgdeH2O.Lafórmulaempíricadeestecompuestocorrespondea:a)C2H3O2b)C3H3O2c)C2H4O2d)C3H4O2

LascantidadesdecadaelementoenlamuestradecompuestoXson:

149mgCO! ·1mmolCO!44,0mgCO!

·1mmolC1mmolCO!

= 3,39mmolC

45,5mgH!O ·1mmolH!O18,0mgH!O

·2mmolH1mmolH!O

= 5,06mmolH

149mgX − 3,39mmolC ·12,0mgC1mmolC

− 5,06mmolH ·1,0mgH1mmolH

= 103mgO

103mgO ·1mmolO16,0mgO

= 6,46mmolO

Relacionandoelnúmerodemmolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:

5,06mmolH3,39mmolC =

3mmolH2mmolC

6,46mmolO3,39mmolC

=2mmolO2mmolC⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulaempírica:C!H+O!

4.61. Cuandounamuestrademagnesioquepesa1,58gardeenpresenciadeoxígeno,seforman2,62gdeóxidodemagnesio.Lacomposicióncentesimaldeesteserá:a)1,58%magnesioy2,62%oxígeno.b)60,3%magnesioy39,7%oxígeno.c)77,9%magnesioy22,1%oxígeno.d)1,58%magnesioy1,04%oxígeno.

Lacomposicióncentesimaldelóxidodemagnesioes:1,58gMg2,62góxido

· 100 = 60,3%Mg

(2,62góxido − 1,58gMg)gO2,62góxido

· 100 = 39,7%O

4.62. Lanicotinaesunalcaloidenaturalpresenteenlaplantadeltabaco.Suanálisiselementaldalasiguientecomposicióncentesimal:74,03%deC;8,70%deHy17,27%deN.¿Cuáleslafórmulamole-culardelanicotinacompatibleconesteanálisis?a)C6H5Nb)C10H16N2c)C9H16N2Od)C8H5Ne)Ningunaseajustaaesteanálisis.

Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla.Tomandounabasedecálculode100gdenico-tina:

74,03gC ·1molC12,0gC = 6,17molC

8,70gH ·1molH1,0gH

= 8,70molH

17,27gN ·1molN14,0gN

= 1,23molN⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧6,17molC1,23molN = 5

molCmolN

8,70molH1,23molN

= 7molHmolN⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C8H0N

4.63. Enunrecipienteexisteuncompuestopuro.Realizadounanálisis,seencuentran1,80moldecar-bono;2,892·1024átomosdehidrógenoy9,6gdeoxígeno.Elcompuestoes:a)H2CO3b)C3H8Oc)C2H4O2d)C3H7O

(O.Q.L.Asturias2010)(O.Q.L.Granada2014)

Elnúmerodemolesdeátomosdehidrógenoes:

2,892·1024átomosH ·1molH

6,022·1023átomosH= 4,802molH

1,80molC

4,802molH

9,6gO ·1molO16,0gO = 0,60molO

⎭⎪⎬

⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧1,80molC0,60molO = 3

molCmolO

4,802molH0,60molO

= 8molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:C+H<O

4.64. Alquemarcompletamente13,0gdeunhidrocarburoseforman9,0gdeagua.¿Cuáleslafórmuladelhidrocarburo?a)CH4b)C2H2c)C2H4d)C3H8

(O.Q.L.Valencia2010)(O.Q.L.Murcia2016)

Elhidrógenocontenidoenelhidrocarburosetransformaenagua:

·2molH1molH!O

= 1,0molH

Elcarbonocontenidoenelhidrocarburosecalculapordiferencia:

13,0ghidrocarburo − �1,0molH ·1,0gH1molH�

= 12,0gC

= 1,0molC⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 1molC1molH

→ F. empírica:CH

Deloshidrocarburospropuestos,elúnicoqueseajustaalafórmulaempíricaobtenidaesC!H!.

4.65. Unamuestracristalizadadeclorurodemanganeso(II)hidratado,MnCl2·𝒙H2O,quepesa4,50gsecalientahastaeliminartotalmenteelaguaquedandounresiduopulverulentosecode2,86g.¿Cuálseráelvalorde𝒙?a)2b)4c)6d)8

(O.Q.L.CastillayLeón2011)(O.Q.L.Cádiz2019)

LarelaciónmolarentreH!OyMnCl!es:(4,5 − 2,86)gH!O2,86gMnCl!

·1molH!O18,0gH!O

·125,9MnCl!1molMnCl!

= 4molH!OmolMnCl!

→ 𝑥 = 4

(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2008yCastillayLeón2010).

4.66. Uncompuestocontieneun85,7%enmasadecarbonoyun14,3%enmasadehidrógeno.Unamuestrade0,72gdelmismoenestadogaseosoa110°Cy0,967atmocupaunvolumende0,559L.¿Cuálessufórmulamolecular?a)CH2b)C2H4c)C3H6d)C4H8e)C6H12

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

Considerandocomportamientoideal,lamasamolardeungasendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇secalculamediantelaexpresión:

𝑀 =0,72g · (0,082atmLmol-'K-') · (110 + 273,15)K

0,967atm · 0,559L= 42gmol-'

Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:14,3gH85,7gC

·12gC1molC

·1molH1gH

=2molH1molC

→ fórmulaempírica:(CH!)C

Relacionandolamasamolarobtenidayconladefórmulaempíricaseobtienelafórmulamolecular:

𝑛 =42gmol-'

14gmol-'= 3 → fórmulamolecular:C+H&

4.67. Enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,600mLdeclorogaseososemezclancon200mLdevapordeyodoreaccionandocompletamenteyoriginándose400mLdeunnuevogassinvariarnilapresiónnilatemperatura.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas?a)IClb)I3Clc)I5Cl2d)ICl3

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlafórmuladelcompuesto:

600mLCl!400mLcompuesto

·1mmolCl!𝑉mLCl!

·𝑉mLcompuesto1mmolcompuesto

·2mmolCl1mmolCl!

= 3mmolCl

mmolcompuesto

200mLI!400mLcompuesto

·1mmolI!𝑉mLI!

·2mmolI1mmolI!

= 1mmolI

mmolcompuesto

Relacionandoambascantidadesseobtienelafórmulamoleculardelcompuesto:3mmolCl/1mmolcompuesto1mmolI/1mmolcompuesto

= 3mmolClmmolI

→ fórmulamolecular:ICl+

4.68. Elcobrepuedeobtenersedelasmenasdelossiguientesminerales.Señalecuáldeellostieneelmayorcontenidoencobre:a)Calcopirita,CuFeS2b)Cobelita,CuSc)Calcosina,Cu2Sd)Cuprita,Cu2O

(O.Q.L.Murcia2011)(O.Q.L.Jaén2016)

a)Falso.Calcopirita,CuFeS!.1molCu

1molCuFeS!·63,5gCu1molCu

·1molCuFeS!183,3gCuFeS!

· 100 = 34,6%Cu

b)Falso.Cobelita,CuS.1molCu1molCuS

·63,5gCu1molCu

·1molCuS95,5gCuS

· 100 = 66,5%Cu

c)Falso.Calcosina,Cu!S.2molCu1molCu!S

·63,5gCu1molCu

·1molCu!S159,0gCu!S

· 100 = 79,9%Cu

d)Verdadero.Cuprita,Cu!O.2molCu1molCu!O

·63,5gCu1molCu

·1molCu!O143,0gCu!O

· 100 = 88,8%Cu

4.69. Elosokoalacomeexclusivamentehojasdeeucalipto.Suaparatodigestivoeliminaelvenenodelaceitedeeucalipto.Elconstituyenteprincipaldelaceitecontiene77,87%deC;11,760%deHyelrestoesdeO.Sitieneunamasamolarde154gsufórmulamolecularserá:a)C8H16Ob)C10H18Oc)C9H18Od)C10H18O2e)C9H16O

Tomandounabasedecálculode100,0gdeeucaliptol(EU)lacantidaddeoxígenoquecontienees:100,0gX–(77,87gC+11,76gH)=10,37gO

Elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoproporcionalafórmulamolecular:77,87gC100gEU ·

1molC12,0gC ·

154gEU1molEU = 10

molCmolEU

11,76gH100gEU

·1molH1,0gH

·154gEU1molEU

= 18molHmolEU

10,37gO100gEU

·1molO16,0gO

·154gEU1molEU

= 1molOmolEU⎭

⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:C'(H'<O

4.70. LamasaatómicadeunátomoMes40ylamasamoleculardesucloruroes111gmol–1.ConestosdatossepuedededucirquelafórmulamásprobabledelclorurodeMes:a)MCl2b)MClc)M2Cld)M2Cl3

Lafórmuladelclorurometálico,MClT ,es:(111 − 40)gCl

1molM·1molCl35,5gCl

= 2molClmolM

→ fórmulaempírica:MCl!

4.71. Secalientaenatmósferadeoxígenounamuestrade2,500gdeuranio.Elóxidoresultantetieneunamasade2,949g,porloquesufórmulaempíricaes:a)U2O3b)UOc)UO2d)U3O8

Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes:

2,949góxido−2,500guranio=0,449goxígeno

Lafórmulamássencilladelóxidoes:0,449gO2,500gU

·1molO16,0gO

·238,0gU1molU

=8molO3molU

→ fórmulaempírica:U+O<

4.72. ElporcentajeenmasadeoxígenoenAl2(SO4)3·18H2Oes:a)9,60b)28,8c)43,2d)72,0e)144

Elporcentajeenmasadeoxígenoenlasustanciaes:30molO

1molAl2(SO4)3·18H!O·16,0gO1molO

·1molAl2(SO4)3·18H!O666,0gAl2(SO4)3·18H!O

· 100 = 72,0%O

4.73. Unamuestrade0,720gdeuncompuestoenestadogaseosoa110°Cy0,967atmocupaunvolu-mende0,559L.¿Cuálessufórmulamolecular?a)CH2b)C2H4c)C3H6d)C4H8

(O.Q.L.Murcia2012)

𝑀 =0,720g · (0,082atmLmol-'K-') · (110 + 273,15)K

0,967atm · 0,559L= 41,8gmol-'

Sabiendoquelasmasasmolaresdeloshidrocarburospropuestosson:

Hidrocarburo --- Eteno Propeno ButenoFórmula CH! C!H$ C+H& C$H<

𝑀/g·mol-' 14,0 28,0 42,0 56,0

(CuestiónsimilaralapropuestaenValencia2011).

4.74. SiAB2eslafórmulaempíricadeuncompuesto¿quéotrainformaciónsenecesitaparadeterminarsufórmulamolecular?a)Larelaciónestequiométricadeloscomponentes.b)Elestadofísicodelmismo.c)Lamasamolar.d)Nosenecesitainformaciónadicional.

Lafórmulaempíricadelasustanciasería(AB!)Cyparadeterminarlafórmulamolecularesprecisode-terminarelvalorde𝑛.Estoseconsigueconociendolamasamolardelasustancia.

𝑛 =masadelcompuestomolecularmasadelafórmulaempíricaAB!

4.75. Unamuestrade4,0gdecalcioseoxidaenexcesodeoxígenoparadar5,6gdeunóxidodecalcio.¿Cuáleslafórmuladeesteóxido?a)CaOb)Ca2Oc)CaO2d)Ca2O3

Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes:

5,6góxido−4,0gcalcio=1,6goxígeno

Relacionandolascantidadesdeamboselementosseobtienelafórmulamássencilladelóxido:1,6gO4,0gCa

·1molO16,0gO

·40,1gCa1molCa

= 1molOmolCa

→ fórmulaempírica:CaO

4.76. ¿Quécompuestotienemayorporcentajeenmasadenitrógeno?a)NH2OHb)NH4NO2c)N2O3d)NH4NH2CO2

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2012)(O.Q.L.Asturias2013)

Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases:a)Falso.NH!OH

1molN1molNH!OH

·14,0gN1molN

·1molNH!OH33,0gNH!OH

· 100 = 42,4%N

b)Verdadero.NH$NO!2molN

1molNH$NO!·14,0gN1molN

·1molNH$NO!64,0gNH$NO!

· 100 = 43,7%N

c)Falso.N!O+2molN

1molN!O+·14,0gN1molN

·1molN!O+76,0gN!O+

· 100 = 36,8%N

d)Falso.NH$NH!CO!2molN

1molNH$NH!CO!·14,0gN1molN

·1molNH$NH!CO!78,0gNH$NH!CO!

· 100 = 35,9%N

LasustanciamásricaennitrógenoesNH$NO!.

4.77. Unamuestrade10,00gdeuncompuestoquecontieneC,HyOsequemacompletamenteprodu-ciendo14,67gdedióxidodecarbonoy6,000gdeagua.¿Cuáleslafórmulaempíricadelcompuesto?a)CHOb)CH2Oc)C2H2Od)C2H4Oe)C2H4O3

(O.Q.L.Galicia2012)(O.Q.L.PaísVasco2014)

·1molC1molCO!

= 0,333molC

·2molH1molH!O

= 0,667molH

10,00gX − �0,333molC ·12,0gC1molC�

− �0,667molH ·1,0gH1molH�

= 5,34gO

= 0,333molO

0,333molC0,333molO =

1molC1molO

0,667molH0,333molO

= 2molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulaempírica:CH!O

4.78. Sequemacompletamenteunamuestrade2,175gdeunaminoácidoquecontieneC,H,OyN,produciendo3,94gdeCO2y1,89gdeH2O.Enotrareacción,otramuestrade1,873gdedichoaminoácidoproduce 0,436 g deNH3. Sabiendo que lamasamolar del aminoácido es 150 g, ¿cuál es su fórmulamolecular?a)C6H14N2O2b)C6H12N2O2c)C6H14N4O2d)C8H12N2O2

(O.Q.L.Galicia2013)

Relacionandolasmasasdecompuestosformadosconladelaminoácidosepuedeobtenersufórmula:

§ElCcontenidoenelaminoácidoXsedeterminaenformadeCO!.3,94gCO!2,175gX

·1molCO!44,0gCO!

·1molC1molCO!

·150gX1molX

≈ 6molCmolX

§ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH!O:1,89gH!O2,175gX

·1molH!O18,0gH!O

·2molH1molH!O

·150gX1molX

≈ 14molHmolX

§ElNcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeNH+:0,436gNH+1,873gX

·1molNH+17,0gNH+

·1molN1molNH+

·150gX1molX

≈ 2molNmolX

§ElOcontenidoenelaminoácidoXsedeterminapordiferencia:

150gX − ¨6molC · 12,0gC1molC© − ¨14molH ·1,0gH1molH© − ¨2molN ·

14,0gN1molN©

1molX= 36,0gO

≈ 2molOmolX

LafórmulamoleculardelaminoácidoesC&H'$N!O!.

4.79. Lacombustióncompletade0,0225moldeunhidrocarburogaseosoproduce2,016LdeCO2,me-didosencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.¿Cuántosátomosdecarbonocontienelamolé-culadehidrocarburo?a)2b)6c)4d)8

(O.Q.L.LaRioja2013)

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO!:2,016LCO!

0,0225molhidrocarburo·1molCO!22,4LCO!

·1molC1molCO!

= 4molC

molhidrocarburo

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2006).

4.80. Lacomposiciónenporcentajedelpoderosoexplosivohexanitroestilbeno(HNS)eslasiguiente:37,35%deC;1,34%deH;18,66%deNy42,65%deO.LamasamolardelHNSes450,22g.¿Cuálessufórmulamolecular?a)C13H4N7O12b)C14H6N6O12c)C15H10N6O11d)C16H12N5O11

(O.Q.L.PaísVasco2013)(O.Q.N.Alcalá2016)

Tomandounabasedecálculode100gdeHNS,serelacionanlascantidadesdecadaunodeloselementosconlamasamolardelasustanciaproblema(HNS)ysepuedeobtenersufórmulamolecular:

37,35gC100gHNS ·

1molC12,0gC ·

450,22gHNS1molHNS = 14

molCmolHNS

1,34gH100gHNS ·

1molH1,0gH ·

450,22gHNS1molHNS = 6

molHmolHNS

18,66gN100gHNS

·1molN14,0gN

·450,22gHNS1molHNS

= 6molNmolHNS

42,65gO100gHNS

·1molO16,0gO

·450,22gHNS1molHNS

= 12molOmolHNS⎭

⎪⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:C'$H&N&O'!

4.81. Sireaccionan2,00gdemagnesioenunaatmósferadenitrógenoseobtienen2,77gdeuncom-puestocuyafórmulaempíricaes:a)NMgb)Mg1,5Nc)Mg3N2d)N3Mg3

Lamasadenitrógenocontenidaenlamuestraes:

2,77gcompuesto−2,00gMg=0,77gnitrógeno

Relacionandolascantidadesdeamboselementosseobtienelafórmulaempírica:2,00gMg0,77gN

·1molMg24,3gMg

·14,0gN1molN

=3molMg2molN

→ fórmulaempírica:Mg+N!

4.82. Lacombustióncompletade1,6gdeunhidrocarburosaturadodecadenaabiertaproduce3,6gdeagua,sepuedeasegurarquesetratade:a)Metanob)Etanoc)Propanod)Butano

(O.Q.L.Murcia2014)

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelhidrógenodelhidrocarburosetransformaenH!O:

·2molH1molH!O

·1,0gH1molH

= 0,40gH

LamasadeCcontenidaenelhidrocarburoes:

1,6ghidrocarburo–0,40gH=1,2gC

Relacionandolascantidadesdeamboselementosseobtienelafórmulaempírica:0,40gH1,2gC

·1molH1,0gH

·12,0gC1molC

= 4molHmolC

→ fórmulaempírica:CH$(metano)

4.83. Respectoaloscompuestosbenceno,C6H6,yacetileno,C2H2:1)Losdostienenlamismafórmulaempírica.2)Losdostienenlamismafórmulamolecular.3)Losdostienenlamismacomposicióncentesimal.4)Enestadogaseoso,alamismapresiónytemperatura,2dm3delosdosgasestienenelmismonúmerodemoléculas.

a)1y2b)2y3c)1,3y4d)Todas

1-3)Verdadero.LoscompuestosC!H!yC&H&tienenlamismacomposicióncentesimaly,portanto,lamismafórmulaempírica,(CH)C.

Lacomposicióncentesimaldelacetilenoes:

2molC1molC!H!

·12,0gC1molC

·1molC!H!26,0gC!H!

· 100 = 92,2%C → 7,8%H

·1molC&H&78,0gC&H&

· 100 = 92,2%C → 7,8%H

2)Falso.LoscompuestosC!H!yC&H&tienendistintafórmulamolecularylamismafórmulaempírica,(CH)C,sediferencianenelvalorde𝑛,quees1paraelacetilenoy6paraelbenceno.

4)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811):

“volúmenesigualesdecualquiergas,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas”.

4.84. UnasustanciaA2Btienelacomposiciónenmasa60%deAy40%deB.¿CuáleslacomposicióndelasustanciaAB2?a)40%A,60%Bb)50%A,50%Bc)27%A,73%Bd)33%A,67%Be)10%A,90%B

(O.Q.L.PreselecciónValencia2014)(O.Q.L.PreselecciónValencia2018)

ApartirdelaestequiometríaycomposicióndelasustanciaA!BsepuedeobtenerlarelaciónentrelasmasasmolaresdeloselementosAyB:

2molA · 𝑀#g1molA

2molA · 𝑀Ig1molA + 1molB ·

𝑀cg1molB

· 100 = 60%A

1molB · 𝑀cg1molB

2molA · 𝑀#g1molA + 1molB ·

𝑀Wg1molB

· 100 = 40%B⎭⎪⎪⎬

⎪⎪⎫

→ 𝑀W =43𝑀#

ApartirdelarelaciónobtenidaydelaestequiometríadelasustanciaAB!sepuedeobtenersucomposi-cióncentesimal:

2molB ·43𝑀#g1molB

1molA · 𝑀#g1molA + 2molB ·

43𝑀#g1molB

· 100 = 73%B → 27%A

4.85. Secalientande1,3gdecromodeelevadapurezaenunacorrientedeoxígenohastasutransfor-maciónen1,9gdeunóxidodecolorverdeoscuro.Lafórmuladedichoóxidoes:a)CrO2b)CrO3c)CrOd)Cr2O3

(O.Q.L.LaRioja2014)

Relacionandolascantidadesdadasseobtienelafórmulaempíricadelóxido:

(1,9 − 1,3)gO1,3gCr

·1molO16,0gO

·52,0gCr1molCr

=3molO2molCr

→ fórmulaempírica:Cr!O+

4.86. Elácidocítricotienedemasamolecularrelativade192.Sicontieneun58,33%deoxígeno,¿elnúmerodeátomosdeoxígenoenlamoléculaserá?a)5b)3c)8d)7

Relacionandolascantidadesdeoxígenoydeácidocítricoseobtienequeelnúmerodeátomosdeoxígenopormoléculaes:

𝑥molOmolácidocítrico

·16,0gO1molO

·1molácidocítrico192gácidocítrico

=58,33gO

100gácidocítrico→ 𝑥 = 7

4.87. ElanálisisdeuncompuestoquesolocontieneMg,PyOproporcionalosvalores21,8%deMg;27,7%dePy50,3%deO.¿Cuálessufórmulaempírica?a)MgPO2b)MgPO3c)Mg2P2O7d)Mg3P2O8

(O.Q.L.CastillayLeón2015)(O.Q.L.LaRioja2015)

21,8gMg ·1molMg24,3gMg = 0,897molMg

27,7gP ·1molP31,0gP

= 0,894molP

= 3,14molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧0,897molMg0,894molP =

2molMg2molP

3,14molO0,894molP

=7molO2molP ⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:Mg!P!O0

4.88. LacomposicióncentesimalenmasadeH,PyOenuncompuestodefórmulaH3PO4es:a)4,59%;46,92%;48,48%b)3,69%;37,77%;58,54%c)3,09%;31,60%;65,31%d)2,49%;38,24%;59,27%

ConsiderandounmoldeH+PO$lacomposicióncentesimales:3molH

1molH+PO$·1,0gH1molH

·1molH+PO$98,0molH+PO$

· 100 = 3,06%H

1molP1molH+PO$

·31,0gP1molP

· 100 = 31,6%P

4molO1molH+PO$

·16,0gO1molO

· 100 = 65,3%O

4.89. Lafórmulaempíricadeuncompuestoquetienelasiguientecomposiciónporcentualenmasa:K=24,75%,Mn=34,77%yO=40,51%,es:a)KMnO4b)K2MnO4c)K3MnO4d)K2O·MnO2

24,75gK ·1molK39,1gK = 0,633molK

34,77gMn ·1molMn54,9gMn

= 0,633molMn

= 2,53molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧0,633molMn0,633molK = 1

molMnmolK

2,53molO0,633molK

= 4molOmolK ⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:KMnO$

4.90. Lafórmulaempíricadeunácidoorgánicoes:a)C3,407H4,54O3,406b)C6,818H9,08O6,812c)C1H1,33O1d)C3H4O3

Deacuerdoconlateoríaatómico-moleculardeDalton(1808),elátomoeslaunidaddecombinaciónquí-mica,portanto,enlasmoléculasyunidadesfórmuladelassustanciassolopuedehabernúmerosenteros.

4.91. Elsulfatodecobrehidratadoesdecolorazul.Cuandosecalientaypierdesuaguadehidrataciónsevuelveblanco.Concuántasmoléculasdeaguaseencuentrahidratadaestasalsialcalentarenuncrisol0,3428gdelsólidoazul,seencuentraquelamasafinaldesólidoblancoenelcrisoles0,2192g.a)2moléculasdeagua(CuSO4·2H2O)b)3moléculasdeagua(CuSO4·3H2O)c)4moléculasdeagua(CuSO4·4H2O)d)5moléculasdeagua(CuSO4·5H2O)

LarelaciónmolarentreH!OyCuSO$es:(0,3428 − 0,2192)gH!O

0,2192gCuSO$·1molH!O18,0gH!O

= 5molH!OmolCuSO$

4.92. Elalunógenoesunsulfatodealuminiohidratado,Al2(SO4)3·𝒙H2O.Siunamuestracristalizadademasaiguala48,15gsecalientahastaeliminartodaelaguaquedaunresiduosecode24,72g.¿Cuálseráelvalorde𝒙?a)10b)16c)18d)22

(O.Q.LGalicia2015)

LarelaciónmolarentreH!OyAl!(SO$)+es:(48,15 − 24,72)gH!O24,72gAl!(SO$)+

·1molH!O18,0gH!O

·342,3Al!(SO$)+1molAl!(SO$)+

= 18molH!O

molAl!(SO$)+→ 𝑥 = 18

4.93. Unvolumende10mLdeunhidrocarburogaseosodefórmulaCxHyreaccionacon35mLdedio-xígeno,obteniéndose50mLdeunamezcladedióxidodecarbonoyagua,ambosgaseosos.SitodoslosvolúmenesdelosgasessemidenenlasmismascondicionesdepyT,lafórmuladelhidrocarburoes:a)CH4b)C2H6c)C3H8d)C4H10

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelhidrocarburoes:

CTHd(g) + ¨𝑥 +𝑦4©O!(g) → 𝑥CO!(g) +

𝑦2H!O(g)

Considerando comportamiento ideal para los gases y, de acuerdo con la ley de Avogadro (1811), larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarysepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

𝑥mLCO! +𝑦2mLH!O = 50mLmezcla

ElvolumendeO!consumidoporelcarbonodelhidrocarburoes:

𝑥mLO! +𝑦4mLO! = 35mLO!

Seobtienen,𝑥=20mLCO!e𝑦=30mLH!O.

Larelaciónmolarentreambassustanciaspermiteobtenerlafórmulamoleculardelhidrocarburo:30mLH!O10mLCTHd

· 2molH1molH!O

20mLCO!10mLCTHd

· 1molC1molCO!

=6molH2molC

→ fórmulamolecular:C!H&

4.94. Elclorurodecobalto(II)esuncompuestodecolorazulqueseusadeindicadordehumedadyaquealcaptarmoléculasdeaguaadquiereunatonalidadrosácea.Sabiendoqueunamoléculadeestecom-puestorosáceotieneunporcentajedel45,2%deH2O,indiqueelnúmerodemoléculasdeH2Odehidra-taciónquepresenta.a)2b)9c)6d)3e)5

(O.Q.L.Madrid2015)

Tomandounabasedecálculode100gdesustanciahidratadalarelaciónmolarentreH!OyCoCl!es:45,2gH!O

(100 − 45,2)gCoCl!·1molH!O18,0gH!O

·129,9gCoCl!1molCoCl!

= 6molH!OmolCoCl!

4.95. Unamuestrageológicaesllevadaaunlaboratorioparaconocersucomposición.Trasrealizarlosanálisispertinentesseobservaqueelcontenidodelamuestraes:19,2%deMg;29,6%deSi;50,6%deOy0,6%deH.Lafórmulamolecularcorrespondientees:a)Mg2Si5O10·3(OH)b)Mg6Si8O20·8(OH)c)Mg4Si10O20·6(OH)d)Mg3Si4O10·2(OH)e)Mg5Si10O20·6(OH)

(O.Q.L.Madrid2015)

ComolacantidaddeHqueseproporcionatieneunaúnicacifrasignificativaparaidentificarlasustanciaproblemaesmejorverlacomposicióncentesimaldetodasellas.Considerandounmoldecadaunadelassustanciasdadas,porejemplo,enelcasodelasustanciaa):

2molMg1molMg2Si5O10·3(OH)

·24,3gMg1molMg

·1molMg2Si5O10·3(OH)

399,6molMg2Si5O10·3(OH)· 100 = 48,6%Mg

5molSi1molMg2Si5O10·3(OH)

·28,0gSi1molSi

399,6molMg2Si5O10·3(OH)· 100 = 35,0%Si

13molO1molMg2Si5O10·3(OH)

·16,0gO1molO

399,6molMg2Si5O10·3(OH)· 100 = 52,1%O

3molH1molMg2Si5O10·3(OH)

·1,0gH1molH

399,6molMg2Si5O10·3(OH)· 100 = 0,8%H

Presentandolosresultadosdetodaslassustanciasenlasiguientetabla:

Sustancia %Mg %Si %O %HMg!Si8O'(·3(OH) 48,6 35,0 52,1 0,8Mg&Si<O!(·8(OH) 17,7 27,1 54,3 1,0Mg$Si'(O!(·6(OH) 48,6 35,0 52,1 0,8Mg+Si$O'(·2(OH) 19,2 29,6 50,7 0,5Mg8Si'(O!(·6(OH) 14,8 34,0 50,5 0,5

LasustanciacuyacomposicióncentesimalseacercamásalapropuestaesMg+Si$O'(·2(OH).

4.96. Lacombustiónde1,482gdeuncompuestoorgánicoquecontienecarbonoehidrógenoproducedióxidodecarbonoquealserabsorbidoporhidróxidodecalcioproduce11,400gdecarbonatodecalcio.Además,sesabeque0,620gdelcompuestoocupanunvolumende246,3mLa100°Cy748mmHg.Lasfórmulasempíricaymoleculardelcompuestoson:a)CH C2H2b)CH C6H6c)CH2 C2H4d)CH3 C2H6

ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuestoXysimplificandoestaobtenerlafórmulaempírica.Considerandoqueestesecomportadeformaidealsepuedecalcularlamasamolardelmismo:

𝑀 =0,620g · (0,082atmLmol-'K-') · (100 + 273,15)K

(748mmHg) · (246,3mL)·760mmHg1atm

·10+mL1L

= 78,2gmol-'

§ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCaCO+.11,400gCaCO+

1,482gX·1molCaCO+100,1gCaCO+

·1molC1molCO!

·78,2gX1molX

= 6molCmolX

§ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminapordiferencia:

78,2gX − ¨6molC · 12,0gC1molC©1molX

gH ·1molH1,0gH

= 6molHmolX

LafórmulamoleculardeXesC&H&.Simplificándola,seobtienequelafórmulaempíricaes(CH)C.

4.97. Secalientan1,50gdeH2C2O4·2H2Oconelfindeeliminartodaelaguadehidratación.¿QuémasadeH2C2O4deshidratadoseobtendría?a)0,34gb)0,92gc)1,07gd)1,50g

(O.Q.L.LaRioja2015)

Laestequiometríadelcompuestopermiterelacionarlasustanciahidratadaconlaanhidra:

1,50gH2C2O4·2H2O ·1molH2C2O4·2H2O126,0gH2C2O4·2H2O

·1molH2C2O4

1molH2C2O4·2H2O= 1,19·10-2molH!C!O$

1,19·10-!molH!C!O$ ·90,0gH!C!O$1molH!C!O$

= 1,07gH!C!O$

4.98. Sinhacercálculos, indiqueelordencrecientedeporcentajeenmasadeCrlossiguientescom-puestos,CrO,Cr2O3,CrO2yCrO3:a)CrO3<CrO2<CrO<Cr2O3b)CrO3<CrO2<Cr2O3<CrOc)CrO<CrO2<CrO3<Cr2O3d)CrO<CrO2<Cr2O3<CrO3

ComolamasamolardelOesmenorquelamasamolardelCr,elporcentajedeCrserámayorenelcom-puestoquecontengamenorcantidaddeO.Asípues,elordencrecientedeporcentajedeCrparalassus-tanciaspropuestases:

CrO3<CrO2<Cr2O3<CrO

4.99. ¿Cuálserálacomposicióncentesimaldelsulfatodesodio?a)%Na=30,23;%S=44,51;%O=15,26b)%Na=37,37;%S=17,57;%O=45,06c)%Na=22,37;%S=27,57;%O=50,06d)%Na=32,37;%S=22,57;%O=45,06

ConsiderandounmoldeNa!SO$lacomposicióncentesimales:

2molNa1molNa!SO$

·23,0gNa1molNa

·1molNa!SO$

142,1molNa!SO$· 100 = 32,4%Na

1molS1molNa!SO$

·32,1gS1molS

·1molNa!SO$

142,1molNa!SO$· 100 = 22,6%S

4molO1molNa!SO$

·16,0gO1molO

·1molNa!SO$

142,1molNa!SO$· 100 = 45,0%O

4.100. Unamuestrade100mLdegasxenónreaccionacon200mLdegasflúorparaoriginar100mLdeunúnicocompuestogaseoso.Todoslosvolúmenesestánmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.Deestosdatossededucequelafórmuladeestecompuestogaseosodebeser:a)XeF2b)Xe2Fc)XeF4d)Xe4F

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlafórmuladelcompuesto:

100mLXe100mLcompuesto

·1mmolXe𝑉mLXe

= 1mmolXe

mmolcompuesto

200mLF!100mLcompuesto

·1mmolF!𝑉mLF!

·2mmolF1mmolF!

= 4mmolF

mmolcompuesto

Relacionandoambascantidadesseobtienelafórmulaempíricadelcompuesto:4mmolF/1mmolcompuesto1mmolXe/1mmolcompuesto

= 4mmolFmmolXe

→ fórmulaempírica:XeF$

4.101. Cuandosecalientaóxidodetitanio(IV)enpresenciadeunacorrientedehidrógeno,seproduce,juntoconvapordeagua,unúnicoóxidodetitaniocuyocontenidoenoxígenoesmenor.Sisecalientan3,196gdeTiO2,elpesodeóxidoobtenidosereduceen0,320g.a)Losmolesdetitaniovaríanenambosóxidos.b)Lacantidaddeoxígenopermanececonstanteenambosóxidos.c)ElóxidoobtenidotienedefórmulaempíricaTiO.d)Lamasamolardelnuevoóxidoesde191,6gmol–1.e)SenecesitaunmoldehidrógenopormoldeTiO2paraquetengalugarlareacción.

Enlareacciónpropuesta,elhidrógenosecomportacomoreductordeltitanio,porloqueladisminuciónqueseproduceenlamasadeóxidoinicialsecorrespondeconlacantidaddeoxígenoquereaccionaconhidrógenoparaformaragua.

Lascantidadesdetitanioyoxígenoenelóxidoinicialson:

= 0,0400molTiO! →

⎩⎪⎨

⎪⎧0,0400molTiO! ·

1molTi1molTiO!

= 0,0400molTi

0,0400molTiO! ·2molO

1molTiO!= 0,0800molO

Lacantidaddetitanioenelnuevoóxidoobtenidoeslamisma,mientrasquelacantidaddeoxígenoes:

�0,0800molO ·16,0gO1molO

− 0,320gO� ·1molO16,0gO

= 0,0600molO

Relacionandolascantidadesdeamboselementosseobtienelafórmuladelnuevoóxidoformado:0,0600molO0,0400molTi

=3molO2molTi

→ fórmulaempírica:Ti!O+

ConsiderandoqueelóxidoformadoesTi!O+laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndelTiO!conhidrógenoes:

2TiO!(s)+H!(g)®Ti!O+(s)+H!O(g)

4.102. Lacombustióntotaldeunaciertacantidaddeunhidrocarburogenera30,33gdeCO2y15,48gdeH2O.¿Dequéhidrocarburosepodríatratar?a)CH3CH3b)CH3CH2CH3c)CH3CH2CH2CH3d)CH3CH2CH2CH2CH3

(O.Q.L.Valencia2016)(O.Q.L.PreselecciónValencia2017)

§ElcarbonocontenidoenelhidrocarburosetransformaenCO!:

·1molC1molCO!

= 0,689molC

§ElhidrógenocontenidoenelhidrocarburosetransformaenH!O:

·2molH1molH!O

= 1,72molH

Relacionandolascantidadesdeamboselementosseobtienelafórmulaempíricadelhidrocarburo:1,72molH0,689molC

=5molH2molC

→ fórmulaempírica:(C!H8)C

Considerando𝑛=2,seobtienequelafórmulamoleculardelhidrocaburoesC$H'(y,lasemidesarrolladaesCH+CH!CH!CH+.

(EnlacuestiónpropuestaenPreselecciónValencia2017sedanotrosdatosnuméricosylosnombresdelassustancias).

4.103. Elácidolisérgico,C16H16N2O2,tieneensumolécula:a)ElmismonúmerodeátomosdeCquedeH.b)ElmismoporcentajeenmasadeCquedeH.c)OchovecesmayorporcentajeenmasadeHquedeN.d)IgualporcentajeenmasadeOyN.

(O.Q.L.Jaén2016)

a)Verdadero.Deacuerdoconlainformaciónquesuministralafórmulamolecular.

b-c-d)Falso.Losporcentajesenmasadecadaunodeloselementosqueintegranelácidolisérgicoson:16molC

1molC16H16N2O2·12,0gC1molC

·1molC16H16N2O2268,0gC16H16N2O2

· 100 = 71,6%C

16molH1molC16H16N2O2

·1,0gH1molH

·1molC16H16N2O2268,0gC16H16N2O2

· 100 = 6,0%H

2molN1molC16H16N2O2

·14,0gN1molN

·1molC16H16N2O2268,0gC16H16N2O2

· 100 = 10,4%N

2molO1molC16H16N2O2

·16,0gO1molO

·1molC16H16N2O2268,0gC16H16N2O2

· 100 = 11,9%O

4.104. Elanálisisdeunasustanciaarrojólossiguientesdatos:1,26gdecarbono;0,24moldeátomosdehidrógenoy9,01·1021átomosdeoxígeno.¿Cuáleslafórmulaempíricadedichasustancia?a)C7H16Ob)C10H16Oc)C6H23Od)C10H23O

(O.Q.L.LaRioja2016)

Elnúmerodemolesdeátomosdecarbonoes:

= 0,105molC

Elnúmerodemolesdeátomosdeoxígenoes:

9,01·1021átomosO ·1molO

6,022·1023átomosO= 0,0150molO

0,105molC0,0105molO = 10

molCmolO

0,24molH0,0105molO

≈ 23molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulaempírica:C'(H!+O

4.105. Unfrascocontieneuncompuestoformadoporvanadioyoxígeno,demodoqueendichofrascohay0,10moldeátomosdevanadioy0,25moldeátomosdeoxígeno.¿Cuáleselporcentajedecadaunodeestoselementosenelcompuesto?a)2,8%Vy97,2%Ob)56%Vy44%Oc)2,2%Oy97,8%Vd)56%Oy44%V

(O.Q.L.LaRioja2016)

Considerandoqueserefierealporcentajeenmasa:

0,10molV · 50,9gV1molV0,10molV · 50,9gV1molV + 0,25molO ·

16,0gO1molO

· 100 = 56%V

0,25molO · 16,0gO1molO0,10molV · 50,9gV1molV + 0,25molO ·

16,0gO1molO

· 100 = 44%O

4.106. Unamuestrade10,0gdeuncompuestoquecontienesolamentecarbono,hidrógenoyoxígenodalugara23,98gdeCO2y4,91gdeH2O,cuandoessometidoacombustióncompleta.¿Cuáleslafórmulaempíricadelcompuesto?a)C2HOb)C3H3Oc)C6H3O2d)C6H6O

·1molC1molCO!

= 0,545molC

·2molH1molH!O

= 0,546molH

10,0gX − 0,545molC ·12,0gC1molC

− 0,546molH ·1,0gH1molH

= 2,91gO

= 0,182molO

0,545molC0,182molO = 3

molCmolO

0,546molH0,182molO

= 3molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulaempírica:C+H+O

4.107. Uncompuestocontieneun14,3%enmasadehidrógenoyun85,7%enmasadecarbono.Unamuestrade0,72gdelmismoenestadogaseosoa120°Cy1,325atmocupaunvolumende0,411L.¿Cuálessufórmulamolecular?a)CH2b)C2H4c)C3H6d)C4H8

(O.Q.L.Galicia2017)

𝑀 =0,95g · (0,082atmLmol-'K-') · (120 + 273,15)K

1,325atm · 0,411L= 56gmol-'

Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:14,3gH85,7gC

·12gC1molC

·1molH1gH

=2molH1molC

Apartirdelamasamolarobtenidaylafórmulaempíricaseobtienequelafórmulamoleculares:

𝑛 =56gmol-'

14gmol-'= 4 → fórmulamolecular:C$H<

4.108. Unamuestracristalizadadetetraoxidosulfato(2–)decobre(2+)hidratadocontieneun36,07%deaguadehidratación.¿Cuántasmoléculasdeaguadehidrataciónllevalasal?a)5b)4c)6d)7

Tomandounabasedecálculode100gdehidrato,larelaciónmolarentreH!OyCuSO$es:36,07gH!O

(100 − 36,07)gCuSO$·1molH!O18,0gH!O

= 5molH!OmolCuSO$

(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2007yCastillayLeón2015).

4.109. LamasamolardeunelementoMes40gmol–1ylamasamolardesucloruroes111gmol–1.ConestosdatossepuedededucirquelafórmulamásprobabledelóxidodeMes:a)MO2b)MOc)M2Od)M2O3

Sisetratadeuncloruro,elnúmerodeátomosdelelementoMenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses–1.Lafórmuladelcloruro,MClT ,es:

(111 − 40)gCl1molM

·1molCl35,5gCl

= 2molClmolM

→ fórmulaempírica:MCl!

DelafórmuladelclorurosededucequeelnúmerodeoxidacióndelelementoMes+2,portanto,lafór-mulamásprobabledelóxidodebeserMO.

4.110. Unóxidodexenónsólidosedescomponedeformaexplosivaatemperaturassuperioresa–36°Cparaoriginarsuselementosintegrantes.Sabiendoqueelvolumendexenónobtenidoeslamitaddeldeoxígeno(medidosambosenlasmismascondicionesdetemperaturaypresión),lafórmulamoleculardeestecompuestoes:a)XeOb)XeO2c)XeO3d)XeO4

Deacuerdoconla leydeAvogadro(1811),dosgasesquemedidosenidénticascondicionesde𝑝y𝑇,ocupanunolamitaddevolumenqueelotro,quieredecirqueestánconstituidosporlamitaddemolécu-lasomolesdeunoconrespectoalotro:

𝑉Y[ =12𝑉A! →

𝑛A!𝑛Y[

Larelaciónatómicaentreamboses:2molO!1molXe

·2molO1molO!

= 4molOmolXe

→ fórmulamolecular:XeO$

4.111. Elanálisiselementaldeundeterminadohidrocarburodeterminaquecontiene88,82%decar-bonoy11,18%dehidrógeno.Unamuestrade62,6mgdeestegasocupaunvolumende34,9mLa772mmHgy100°C.Lafórmulamoleculardelhidrocarburoserá:a)C2H6b)C2H3c)CH2d)C4H6

(O.Q.L.LaRioja2017)

ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelhidrocarburoXapartirdesumasamolar.Suponiendoqueenestadogaseosoestesecomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:

𝑀 =62,6mgX · (0,082atmLmol-'K-') · (100 + 273,15)K

772mmHg · 34,9mL·760mmHg1atm

10+mgX= 54,0gmol-'

ParaobtenerlafórmulamoleculardelhidrocarburoX:88,82gC100gX ·

1molC12,0gC ·

54,0gX1molX = 4

molCmolX

11,18gH100gX

·1molH1,0gH

·54,0gX1molX

= 6molHmolX⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulamolecular:C$H&

4.112. Al analizar 0,26 g de un óxido de nitrógeno, se obtienen 0,0790 g de nitrógeno y 0,181 g deoxígeno.Cuando se introducen6,07gdel compuestoenun recipientede1,20La la temperaturade60,0°C,lapresiónesde1,50atm.Elcompuestobuscadoes:a)N2O4b)N2O3c)NO2d)NO

ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelóxidoXapar-tirdesumasamolar.Suponiendoqueenestadogaseosoestesecomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:

𝑀 =6,07g · (0,082atmLmol-'K-') · (60,0 + 273,15)K

1,50atm · 1,20L= 92,1gmol-'

ParaobtenerlafórmulamoleculardeX:0,0790gN0,26gX ·

1molN14,0gN ·

92,1gX1molX = 2

molNmolX

0,181gO0,26gX

·1molO16,0gO

·92,1gX1molX

= 4molOmolX ⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ fórmulamolecular:N!O$

4.113. ¿Cuáleslafórmuladelsulfatodealuminiohidratadosialcalentarlopierdeel48,68%desumasa?a)Al2(SO4)3·12H2Ob)Al2(SO4)3·24H2Oc)Al2(SO4)3·6H2Od)Al2(SO4)3·18H2Oe)Al2(SO4)3·8H2O

(O.Q.L.Jaén2017)

Considerandounabasedecálculode100gdehidrato,larelaciónmolarentreH!OyAl2(SO4)3es:48,68gH!O

(100 − 48,68)gAl2(SO4)3·1molH!O18,0gH!O

·342,3gAl2(SO4)31molAl2(SO4)3

= 18molH!OmolCuSO$

→ Al2(SO4)3·18H!O

4.114. Cuáldelassiguientessalescontieneun44,8%enmasadepotasio?a)Sulfatodepotasiob)Sulfitodepotasioc)Nitratodepotasiod)Nitritodepotasio

(O.Q.L.Madrid2017)

a)Verdadero.Sulfatodepotasio,K!SO$.2molK

1molK!SO$·39,1gK1molK

·1molK!SO$174,3gK!SO$

· 100 = 44,9%K

b)Falso.Sulfitodepotasio,K!SO+.2molK

1molK!SO+·39,1gK1molK

·1molK!SO+158,3gK!SO+

· 100 = 49,4%K

c)Falso.Nitratodepotasio,KNO+.1molK

1molKNO+·39,1gK1molK

·1molKNO+101,1gKNO+

· 100 = 38,8%K

d)Falso.Nitritodepotasio,KNO!.1molK

1molKNO!·39,1gK1molK

·1molKNO!85,1gKNO!

· 100 = 45,9%K

4.115. UnasalhidratadatienelafórmulaMgSO4·𝒏H2O.Si54,2gsecalientanenunhornoconelfindedeshidratarla,calculeelvalorde𝒏sielvaporgeneradoejerceunapresiónde29,9atmenunrecipientede2,00L,aunatemperaturade200°C.a)6b)7c)8d)9

ConsiderandocomportamientoidealsepuedeobtenerlamasadeH!Ocontenidaenlamuestra:

𝑛M!A =29,9atm · 2,00L

(0,082atmLmol-'K-') · (200 + 273,15)K= 1,54molH!O

1,54molH!O ·18,0gH!O1molH!O

= 27,7gH!O

Lamasadesalanhidraquecontienelamuestradesalhidratadaes:

54,2gMgSO4·𝑛H!O − 27,7gH!O = 26,5gMgSO$

RelacionandolascantidadesdeMgSO$yH!Oseobtieneelvalorde𝑛:27,7gH!O26,5gMgSO$

·1molH!O18,0gH!O

·120,4gMgSO$1molMgSO$

4.116. Cuandosetrata1,000gdeplomoconcloro,sellegaaunpesomáximoyestabledecompuestoformadoiguala1,686g.Porello,lafórmuladelcompuestoformadoes:a)PbCl4b)PbCl2c)Pb2Cl5d)PbCl

LarelaciónentrelosmolesdeClyPbproporcionalafórmulaempíricadelclorurometálico:(1,686 − 1,000)gCl

1,000gPb·1molCl35,5gCl

·207,2gPb1molPb

= 4molClmolPb

→ fórmulaempírica: PbCl$

4.117. Unhidrocarburogaseosocontiene88,82%decarbonoy11,18%dehidrógenoenmasa.Siunamuestrade62,6mgdeestegasocupa34,9mLa772Torry100,0°C,sufórmulamoleculares:a)C2H3 b)C2H2c)C4H6d)C4H5

(O.Q.L.LaRioja2018)

Paraidentificarelhidrocarburo(HC)esprecisodeterminarsufórmulamolecular,yparaelloesnecesarioconocersumasamolar.Suponiendoqueestehidrocarburoenestadogaseososecomportadeformaideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:

𝑀 =62,6mg · (0,082atmLmol-'K-') · (100 + 273,15)K

772Torr · 34,9mL·10+mL1L

·760Torr1atm

10+mg= 54,0gmol-'

Paraobtenerlafórmulaempíricaserelacionanlosmolesdeátomosdeamboselemento.Tomandounabasedecálculode100,0gdehidrocarburo:

11,18gH88,82gC

·12,0gC1molC

·1molH1,0gH

=3molH2molC

→ fórmulaempírica:(C!H+)C

Conlamasamolarsepuedeobtenerlafórmulamolecular:

54,0gHC = 𝑛 �2molC ·12,0gC1molC

+ 3molH ·1,0gH1molH�

→ 𝑛 = 2 → fórmulamolecular:C$H&

4.118. LaOlimpiadaNacionaldeQuímicade2018sevaacelebrarenSalamanca,cuyaUniversidadcum-pleesteañoelVIIIcentenariodesufundación.Unodelosaspectosmáscuriososdeestaciudadesquemuchosdesusedificioshistóricos(porejemplo,laPlazaMayor,lafachadadelasEscuelasMayores,laClerecíaoelPalaciodeAnaya)estánconstruidosconpiedradeVillamayor,quelesotorgasucaracterís-ticocoloramarillento,orosadosihaypresenciadeóxidosdehierro.Estapiedrasueleestarcompuestaporcuarzo,feldespatos,micasyunamatrizarcillosa.Laproporcióndefeldespatosenestapiedrasueleserdeun20-30%,aproximadamente.Unmineralpresenteenlosfeldespatoseslaortoclasa,cuyacom-posiciónenmasacontieneun9,7%deAl,30,3%deSiy46,0%deO.¿Cuáleslafórmulamoleculardelaortoclasa?a)NaAlSi3O8b)CaAl2Si2O8c)KAlSi3O8 d)MgAl2Si2O8

(O.Q.L.Madrid2018)

LaortoclasaserálasustanciacuyoporcentajeenmasadeSicoincidaconelpropuestoenelenunciado:

a)Falso.EnelNaAlSi+O<es:3molSi

1molNaAlSi+O<·28,0gSi1molSi

·1molNaAlSi+O<262,0gNaAlSi+O<

· 100 = 32,1%Si

b)Falso.EnelCaAl!Si!O<es:2molSi

1molCaAl!Si!O<·28,0gSi1molSi

·1molCaAl!Si!O<278,0gCaAl!Si!O<

· 100 = 20,1%Si

c)Verdadero.EnelKAlSi+O<es:3molSi

1molKAlSi+O<·28,0gSi1molSi

·1molKAlSi+O<278,1gKAlSi+O<

· 100 = 30,2%Si

d)Falso.EnelMgAl!Si!O<es:2molSi

1molMgAl!Si!O<·28,0gSi1molSi

·1molMgAl!Si!O<262,3gMgAl!Si!O<

· 100 = 21,3%Si

Deacuerdoconel%Si,lafórmuladelaortoclasaesKAlSi+O<.

4.119. Elfulminatodemercurioesunasalexplosivaquesepresentaenformadecristalesblancos.Sisucomposición,enporcentajeenmasa,eslasiguiente:Hg=70,5%,C=8,4%,N=9,8%,O=11,2%;ysumasamolaresde284,6gmol–1,¿cuálessufórmulamolecular?a)HgCN2O2b)Hg(CNO)c)HgC2NO2d)HgC2N2Oe)Hg(CNO)2

Tomandounabasedecálculode100gdefulminatodemercurio,serelacionanlascantidadesdecadaunodeloselementosconlamasamolardelasustanciaproblemaXysepuedeobtenersufórmulamole-cular:

70,5gHg100gX ·

1molHg200,6gHg ·

284,6gX1molX = 1

molHgmolX

8,4gC100gX ·

1molC12,0gC ·

284,6gX1molX = 2

molCmolX

9,8gN100gX

·1molN14,0gN

·284,6gX1molX

= 2molNmolX

11,2gO100gX

·1molO16,0gO

·284,6gX1molX

= 2molOmolX⎭

⎪⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:Hg(CNO)!

4.120. Partiendode20,0gdeunóxidometálicoseobtienen13,98gdemetal.Setratarádelóxido:a)CuOb)Cu2Oc)Fe2O3d)FeO

Relacionandolosmolesdeátomosdecadaunodeelementosseobtienelafórmulaempírica:

(20,0 − 13,98)gO13,98gCu

·1molO16gO

·63,5gCu1molCu

=1,7molOmolCu

→ análisiserróneo

Nopuedeserningúnóxidodecobre.(20,0 − 13,98)gO

13,98gFe·1molO16gO

·55,8gCu1molCu

=3molO2molFe

→ fórmulaempírica: Fe!O+

Setratadelóxidodehierro(III)defórmula,Fe!O+.

4.121. Lacafeína,unalcaloidequeseencuentraenel té, caféyguaraná, tienede fórmulamolecularC8H10N4O2.Apartirdelainformaciónquenosproporcionaestafórmula,sepuedeafirmarque:a)Lamasadecarbonoenlamoléculaescuatrovecesmayorquelamasadeoxígeno.b)Elnúmerodeátomosdehidrógenoescincovecesmayorqueelnúmerodeátomosdeoxígeno.c)Lacombustióndelacafeínaproduceúnicamentedióxidodecarbonoyagua.d)Lamasadenitrógenoeseldoblequeladehidrogeno.e)Supuntodefusiónes235°C.

(O.Q.L.Jaén2018)

a)Falso.ApartirdelafórmulamolecularsededucequelarelaciónmásicaC/Oes:8molC2molO

·12,0gC1molC

·1molO16,0gO

b)Verdadero.Deacuerdoconlainformaciónquesuministralafórmulamolecular.

c)Falso.Comolasustanciaposeenitrógeno,enlacombustiónseliberaesteenformadedinitrógeno.

d)Falso.ApartirdelafórmulamolecularsededucequelarelaciónmásicaN/Hes:4molN10molH

·14,0gN1molN

·1molH1,0gH

e)Falso.Lafórmulamolecularnosuministrainformaciónsobreelpuntodefusióndeunasustancia.

4.122. Elglifosfatoesunherbicidadeamplioespectro.Apartirdesu fórmulamolecularC3H8NO5P,sepuedecalcularsucomposicióncentesimalquees:a)C:21,31%;H:4,77%;N:8,28%;O:18,32%b)C:21,31%;H:4,77%;P:8,28%;N:18,32%c)C:21,31%;H:4,77%;N:8,28%;P:18,32%d)C:21,31%;H:4,77%;N:8,28%;S:18,32%e)C:21,31%;H:4,77%;S:8,28%;P:18,32%

(O.Q.L.Jaén2018)

ConsiderandounmoldeC3H8NO5Placomposicióncentesimales:3molC

1molC3H8NO5P·12,0gC1molC

·1molC3H8NO5P

169,0molC3H8NO5P· 100 = 21,3%C

8molH1molC3H8NO5P

·1,0gH1molH

·1molC3H8NO5P

169,0molC3H8NO5P· 100 = 4,7%H

1molN1molC3H8NO5P

·14,0gN1molN

·1molC3H8NO5P

169,0molC3H8NO5P· 100 = 8,28%N

5molO1molC3H8NO5P

·16,0gO1molC

·1molC3H8NO5P

169,0molC3H8NO5P· 100 = 47,3%O

1molP1molC3H8NO5P

·31,0gP1molP

·1molC3H8NO5P

169,0molC3H8NO5P· 100 = 18,3%P

4.123. Elantibióticocloranfenicol(ocloromicetina)seobtuvoporprimeravezen1947apartirdelhongoStreptomicesvenezuelaedescubiertoporelespecialistavenezolanoEnriqueTejera.Peronoesnecesariocultivarelhongoparaprepararlo,porquemuyprontosesintetizóenellaboratorioquedirigíaMildredRe-bstock,unajovenquímicanorteamericanade28años.Porsubajocoste,aúnseempleamuchoenlospaísesenvíadedesarrollo.Eloxígeno(28,4%enmasa)esunodeloscincoelementospresentesenelcloranfenicol.Sabiendoqueapartirde5,00gdecloranfenicolsegeneranvolúmenesigualesdelosgasesnitrógenoycloro(4,71dm3a20°Cy8,00kPa),lafórmuladelcloranfenicoldebeser:a)C11H12N2Cl2O5b)C3H12NClO2c)C7H12NClO3d)Ningunadelasanterioresesaceptable.

(O.Q.N.Santander2019)

ElnúmerodemolesdeO!contenidosenlamuestraes:

5,00gcloranfenicol ·24,8gO

100gcloranfenicol·1molO16,0gO

= 0,0755molO

ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeN!yCl!queintegranlamuestraes:

𝑛 =8,00kPa · 4,71dm+

(0,082atmdm+mol-'K-') · (20 + 273,15)K·

1atm101,3kPa

= 0,0155mol

LarelaciónmolarO/Clqueseobtieneapartirdelascantidadesobtenidases:0,0755molO0,0155molCl2

·1molCl22molCl

=5molO2molCl

Delasfórmulaspropuestas,laúnicaqueescompatibleconlarelaciónmolarobtenidaesC11H12N2Cl2O5.

4.124. Silacombustióncompletade78gdeunhidrocarburoorigina264gdedióxidodecarbonosepuedeasegurarqueera:a)Bencenob)Acetilenoc)Unamezcladebencenoyacetilenoapartesiguales.d)Nosepuedeasegurardequéhidrocarburosetrata.

(O.Q.L.Murcia2019)

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO!:

·1molC1molCO!

·12,0gC1molC

= 72,0gC

LamasadeHcontenidaenelhidrocarburoes:

78,0ghidrocarburo–72,0gC=6,00gH

Relacionandolascantidadesdeamboselementosseobtienelafórmulaempírica:6,00gH72gC

·1molH1,0gH

·12,0gC1molC

= 1molHmolC

→ fórmulaempírica: (CH)C

Comoamboshidrocarburos,benceno,C&H&,yacetileno,C!H!,tienenlamismafórmulaempírica,conlosdatospropuestosesimposibledeterminardecuáldeellossetrata.

4.125. Doscompuestostienenlamismacomposicióncentesimal:92,25%deCy7,75%deH,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Ambostienenlamismafórmulamolecular.b)Ambostienenlamismafórmulaempíricaymolecular.c)Silamasamoleculardeunodeellosesaproximadamente78,sufórmulamolecularesC6H6.d)Doscompuestosquímicosdistintosnopuedentenerlamismacomposicióncentesimal.

(O.Q.L.Jaén2019)

a)Falso.LoscompuestosC!H!yC&H&tienenlamismacomposicióncentesimalylamismafórmulaem-pírica,(CH)C.

Lacomposicióncentesimaldelacetilenoes:2molC

1molC!H!·12,0gC1molC

·1molC!H!26,0gC!H!

· 100 = 92,2%C

2molH1molC!H!

·1,0gH1molH

·1molC!H!26,0gC!H!

· 100 = 7,8%H

·1molC&H&78,0gC&H&

· 100 = 92,2%C

6molH1molC&H&

·1,0gH1molH

·1molC&H&78,0gC&H&

· 100 = 7,8%H

b)Falso.LoscompuestosC!H!yC&H&tienendistintafórmulamolecularylamismafórmulaempírica,(CH)C,sediferencianenelvalorde𝑛,quees1paraelacetilenoy6paraelbenceno.

c)Verdadero.LamasamoleculardelC&H&es,aproximadamente,78u.

d)Falso.Segúnsehademostradoenelapartadoa).

4.126. Laenargitaesunmineraldelgrupodelossulfuros.Contieneun48,41%deCu;19,02%deAsy32,57%deS(enmasa).¿Cuáleslafórmulaempíricadelmineral?a)CuAsSb)Cu2AsS2c)Cu3AsS4d)Cu4AsS3

(O.Q.L.PreselecciónValencia2019)(O.Q.L.Valencia2019)

48,41gCu ·1molCu63,5gCu = 0,762molCu

19,02gAs ·1molAs74,9gAs

= 0,254molAs

= 1,01molS⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧

0,762molCu0,254molAs = 3

molCumolAs

1,01molS0,254molAs

= 4molSmolAs⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:Cu3AsS4

4.127. Lacadaverinaesunlíquidoincoloroodecoloralmibarado,fumante,quedesprendeunolorfétidomuydesagradable.Sisucomposición,enporcentajeenmasa,es:C=58,8%,H=13,8%yN=27,4%;ysumasamolares102,2gmol–1,¿cuálessufórmulamolecular?a)C8H7N4b)C5H10N2c)C4H14N3d)C5H16N3e)C5H14N2

Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoX,elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoes:

58,8gC100gX ·

1molC12,0gC ·

102,2gX1molX = 5

molCmolX

13,8gH100gX

·1molH1,0gH

·102,2gX1molX

= 14molHmolX

27,4gN100gX

·1molN14,0gN

·102,2gX1molX

= 2molNmolX⎭

⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:C8H'$N!

4.128. Uncompuestocuyamasamoleculares140poseeunacomposicióncentesimalde51,42%deC;40,00%deNy8,57%deH.Sufórmulamolecularserá:a)C4H10N2b)C5H11N3c)C6H12N4d)C7H13N5

Elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoproporcionalafórmulamolecular:51,42gC100gX ·

1molC12,0gC ·

140gX1molX = 6

molCmolX

8,57gH100gX

·1molH1,0gH

·140gX1molX

= 12molHmolX

40,00gN100gX

·1molX14,0gX

·140gX1molX

= 4molNmolX⎭

⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:C&H'!N$

4.129. ElporcentajedeoxígenoenelFe3(PO4)2·7H2Oes:a)53,7b)63,2c)49,6d)40,5

Elporcentajedeoxígenoenelcompuestoes:15molO

1molFe3(PO4)2·7H!O·16,0gO1molO

·1molFe3(PO4)2·7H!O1molFe3(PO4)2·7H!O

= 49,6%O

4.130. Elanálisisdeunóxidodemanganesoindicaquetieneun49,52%deMn.¿Quéóxidoes?a)MnOb)MnO2c)Mn2O5d)Mn2O7

(O.Q.L.Madrid2019)

Tomandounabasedecálculode100gdeóxidoyrelacionandolascantidadesdeMnyOquecontiene:(100 − 49,52)gO

49,52gMn·54,9gMn1molMn

·1molO16,0gO

=7molO2molMn

→ fórmulaempírica:Mn2O7

4.131. Quéproposiciónesincorrectaparaelácidosórbico,C6H8O2,uninhibidordehongosymoho.a)TieneunarelacióndemasasC:H:Ode3:4:1.b)Tienelamismacomposicióncentesimalenmasaquelaacroleína,unherbicidaacuático,C3H4O.c)Tienelamismafórmulaempíricaqueelaspidiol,C12H16O4,unadrogautilizadaparamatargusanosparásitos.d)ElnúmerodeátomosdeHescuatroveceseldeátomosdeO.

a)Incorrecto.Larelaciónmolar(atómica)noeslamismaquelarelaciónmásica.

b)Correcto.Elácidoascórbicoylaacroleínatienenlamismafórmulaempírica,C3H4O,portanto,tienenidénticacomposicióncentesimal.

c)Correcto.Elácidoascórbicoyelaspidioltienenlamismafórmulaempírica,C3H4O.

d)Correcto.Segúnsededucedelafórmulaempíricadelácidoascórbico,C3H4O,elnúmerodeátomosdeHescuatroveceseldeO.

4.132. Unamuestrade10mLdeunhidrocarburogaseosoreaccionacon50mLdedioxígenoyseobtie-nen30mLdedióxidodecarbonomásunacantidaddeagua.Todoslosgasesestánmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.Lafórmulamoleculardelhidrocarburoes:a)CH4b)C2H6c)C3H3d)C3H8

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelhidrocarburoes:

CTHd(g) + ¨𝑥 +𝑦4©O!(g) → 𝑥CO!(g) +

𝑦2H!O(g)

Considerandocomportamientoidealparalosgasesy,deacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),larela-ciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarysepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

mLCO!mLCTHd

= 𝑥 → 𝑥 =30mLCO!10mLCTHd

mLO!mLCTHd

= 𝑥 +𝑦4→ 𝑥 +

𝑦4=

50mLO!10mLCTHd

Teniendoencuentaqueelvalorde𝑥seconoceapartirdelaprimeraecuación,seobtieneque𝑦=8.

LafórmulamoleculardelhidrocarburoesC+H<.

4.133. ElporcentajedeaguaenelCuSO4·5H2Oes:a)36,0%b)48,0%c)25,7%d)32,3%

Apartirdelafórmuladelhidratoseobtienequeelporcentajedeaguadecristalizaciónes:5molH!O

1molCuSO$·5H!O·18,0gH!O1molH!O

·1molCuSO$·5H!O249,6gCuSO$·5H!O

· 100 = 36,1%H!O

4.134. ElanálisisdeuncompuestoorgánicodaunacomposicióncentesimaldeC=76,6%,H=12,0%yO=11,3%.¿Cuálessufórmulamolecular?a)C6H12O6b)C9H9O3c)C9H17Od)C8H16

(O.Q.L.Málaga2020)

12,0gH ·1molH1,0gH

= 12,0molH

= 0,706molO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎨

⎪⎧6,36molC0,706molO = 9

molCmolO

12,0molH0,706molO

= 17molHmolO⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ F. empírica:(C%H'0O)C

Suponiendoque𝑛=1,lafórmulamolecularcoincideconlaempírica.

4.135. En2020seconmemoraelbicentenariodelaislamientodelaquinina,unalcaloidequeseencuen-traenlacortezadelárboldelaquina.Laquininaseusaparatratarlamalaria.Losalcaloidessonsustan-ciasnaturalesdecarácteralcalinodebidoalapresenciadeátomosdenitrógeno.SabiendoquelafórmulamoleculardelaquininaesC20H24N2O2.¿Quéporcentajeenmasadenitrógenotienelaquinina?a)4,00%b)8,64%c)12,64%d)15,22%

(O.Q.L.Madrid2020)

Elporcentajeenmasadenitrógenoenlaquininaes:2molN

1molC20H24N2O2·14,0gN1molN

·1molC20H24N2O2324,0gC20H24N2O2

· 100 = 8,64%N

4.136. Setomaunamuestrade5,0gdeunasalhidratadayselasometeaunprocesodecalentamientoydeshidratación.Traseseprocesolamuestrapesa3,2g.¿Cuáldelassiguientespodríaserlasalhidratadainicial?a)CuSO4·5H2Ob)FeCl3·6H2Oc)MgSO4·7H2Od)Na2CO3·10H2O

(O.Q.L.Madrid2020)

Paradeterminarcuáleslasustanciaproblemasedebedeterminarelporcentajedeaguadehidratacióndelasdiferentessalesyvercuálcoincideconeldelanálisisefectuado:

Problema →(5,0 − 3,2)gH!O5,0gsalhidratada

· 100 = 36%H!O

CuSO$ →5molH!O

1molCuSO4·5H!O·18,0gH!O1molH!O

·1molCuSO4·5H!O249,6gCuSO4·5H!O

· 100 = 36,1%H!O

FeCl+ →6molH!O

1molFeCl+·6H!O·18,0gH!O1molH!O

·1molFeCl+·6H!O270,3gFeCl+·6H!O

· 100 = 40,0%H!O

MgSO$ →7molH!O

1molMgSO4·7H!O·18,0gH!O1molH!O

·1molMgSO4·7H!O246,6gMgSO4·7H!O

· 100 = 51,1%H!O

Na!CO+ →10molH!O

1molNa!CO+·10H!O·18,0gH!O1molH!O

·1molNa!CO+·10H!O286,0gNa!CO+·10H!O

· 100 = 62,9%H!O

4.137. A400°C,lareaccióndeltetrafluorurodexenónconelgasnoblexenónconducealaformacióndeunúnicocompuesto.Sesabequeapartirdevolúmenesigualesdeambosreactivosseobtieneunvolumendobledelcompuestodesconocido.Todaslassustanciassongaseosasaesatemperaturaylosvolúmenesestánmedidosenigualescondicionesdepresiónytemperatura.Lafórmuladelcompuestoobtenidodebeserá:a)XeF2b)XeF6c)Xe2F4d)Xe3F4

Teniendoencuentaqueelúniconúmerodeoxidacióndelflúores–1,lafórmuladelfluorurodexenóndesconocidodebeser,XeFC.DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlafórmuladelcompuesto:

𝑉mLXeFC𝑉mLXe

·1mmolXeFC𝑉MmLXeFC

·𝑛mmolF

1mmolXeFC·𝑉MmLXe1mmolXe

= 2 → 𝑛 = 2 → fórmulaempírica:XeF!

4.138. Cuando2,67gdeuncompuestoorgánicoquecontiene39,12%decarbono,8,76%dehidrógenoy52,12%deoxígenosedisuelveen65,3gdealcanfor,elpuntodefusióndeladisoluciónes157,2°C.Lafórmulamoleculardelcompuestoserá:a)C3H8O3b)C4H10O4c)C2H5O2d)C4H12O2(Datosdelalcanfor.kf=40,0°Ckgmol–1;Tf=175°C).

(O.Q.L.LaRioja2020)

Para facilitar los cálculos y evitarproblemas con redondeos espreferibledeterminarpreviamente lamasamolardelasustancia.Estapuedeobtenerseapartirdelaexpresiónquerelacionalavariacióndetemperaturadecongelacióndeladisoluciónconlaconcentraciónmolaldelamisma,Δ𝑇 = 𝑘g𝑚.

LamasamolardelasustanciaXes:

(175 − 157,2)°C = 40,0°C · kgmol

·2,67gX

65,3galcanfor·10+galcanfor1kgalcanfor

·1molX𝑀gX

→ 𝑀 = 91,9gmol-'

Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoX,elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoes:

39,12gC100gX ·

1molC12,0gC ·

91,9gX1molX = 3

molCmolX

8,76gH100gX

·1molH1,0gH

·91,9gX1molX

= 8molHmolX

52,12gO100gX

·1molO16,0gO

·91,9gX1molX

= 3molOmolX⎭

⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ fórmulamolecular:C+H<O+

4.139. Lacomposiciónenmasaciertohidratoes:Cu=20,3%,Si=8,9%,F=36,3%yH2O=34,5%,¿cuálessufórmulaempírica?a)CuSiF6·2H2Ob)Cu2SiF8·4H2Oc)Cu2SiF8·6H2Od)CuSiF6·6H2O

Tomandocomobasedecálculo100gdehidratoyrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoocom-puestoqueestépresenteenmenorcantidadconeldelrestoseobtienelafórmulaempíricaosencilladelhidrato:

20,3gCu ·1molCu63,5gCu = 0,320molCu

8,9gSi ·1molSi28,0gSi = 0,318molSi

36,3gF ·1molF19,0gF

= 1,91molF

34,5gH2O ·1molH2O63,5gH2O

= 1,92molH2O⎭⎪⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎪⎫

⎩⎪⎪⎪⎨

⎪⎪⎪⎧0,320molCu0,318molSi

= 1molCumolSi

1,91molF0,318molSi

= 6molFmolSi

1,92molH2O0,318molSi

= 6molH2OmolSi ⎭

⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ F. emp.:CuSiF6·6H2O

4.140. Cuandosequemaunhidrocarburogaseosoenexcesodeaireseco,laproporciónvolumétricaen-treelvapordeaguayeldióxidodecarbonogeneradosesde2/3.¿Cuáldelossiguientespodríaserelhidrocarburoquemado?a)Etanob)Propinoc)Toluenod)Ciclobutano

EnlacombustióndelhidrocarburotodoelCdelmismosetransformaenCO!yelHenH!O.DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlafórmuladelhidrocarburo:

3LCO!1Lhidrocarburo

→3molCO!

1molhidrocarburo·1molC1molCO!

= 3molC

molhidrocarburo

2LH!O1Lhidrocarburo

→1molH!O

1molhidrocarburo·4molH1molH!O

= 4molH

molhidrocarburo

LafórmulamolecularqueseobtieneesC+H$quesecorrespondeconelhidrocarburopropino.

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón1999yotras).

II.CONCENTRACIÓNMOLARYREACCIONESQUÍMICAS1.CONCENTRACIÓNMOLAR

1.1. Semezclanunlitrodenitratodepotasio,KNO3,0,10Mconunlitrodenitratodebario,Ba(NO3)2,0,20M.LasconcentracionesmolaresdeK+,Ba2+yNO3– resultantesson,respectivamente: a)0,100,200,50b)0,100,200,30c)0,0500,100,15d)0,0500,100,25

(O.Q.L.Asturias1992)(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.Extremadura2018)

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKNO+es:

KNO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ K;(aq)+NO+-(aq)

LascantidadesdeK;yNO+-contenidasenladisoluciónson:

1,0LKNO+0,10M ·0,10molKNO+1LKNO+0,10M

·1molK;

1molKNO+= 0,10molK;

1,0LKNO+0,10M ·0,10molKNO+1LKNO+0,10M

·1molNO+-

1molKNO+= 0,10molNO+-

§LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelCa(NO+)!es:

Ba(NO+)!(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Ba!;(aq)+2NO+-(aq)

LascantidadesdeBa!;yNO+-contenidasenladisoluciónson:

1,0LCa(NO+)!0,20M ·0,20molCa(NO+)!1LCa(NO+)!0,20M

·1molBa!;

1molKNO+= 0,20molBa!;

1,0LCa(NO+)!0,20M ·0,20molBa(NO+)!1LBa(NO+)!0,20M

·2molNO+-

1molCa(NO+)!= 0,40molNO+-

Suponiendovolúmenesaditivos,lasconcentracionesmolaresdelosionesenladisoluciónresultanteson:

[K;] =0,10molK;

(1,0 + 1,0)Ldisolución= 0,050molL-'

[Ba;] =0,20molBa!;

[NO+-] =(0,10 + 0,40)molK;

1.2. Con100mLdedisolucióndeHCl2Msepuedeprepararunlitrodeotradisolucióncuyaconcen-traciónserá:a)0,1Mb)0,2Mc)10Md)0,01M

(O.Q.L.Murcia1996)

ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenladisoluciónconcentrada(2M)es:

100mLHCl2M ·1LHCl2M

10+mLHCl2M·2molHCl1LHCl2M

= 0,2molHCl

Laconcentracióndeladisoluciónqueseobtienealdiluirlaanteriores:0,2molHCl

1LdisoluciónHCl= 0,2molL-'

1.3. Unadisolución2,0Mdeácidoacéticoesaquellaquecontiene:a)60gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.b)45gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.c)60gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.d)50gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.

(O.Q.L.Murcia1996)

Aplicandoelconceptodemolaridadalasdisolucionespropuestas:

a)Falso.60gCH+COOH

250mLdisolución·1molCH+COOH60,0gCH+COOH

·10+mLdisolución1Ldisolución

= 4,0molL-'

b)Falso.45gCH+COOH

= 3,0molL-'

c)Verdadero.

60gCH+COOH500mLdisolución

·1molCH+COOH60,0gCH+COOH

= 2,0molL-'

d)Falso.50gCH+COOH

= 1,7molL-'

1.4. Sedisuelven12,8gdecarbonatodesodioenlacantidaddeaguasuficienteparapreparar325mLdedisolución.LaconcentracióndeestadisoluciónenmolL–1es:a)3,25b)0,121c)0,0393d)0,372e)12,8

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Baleares2012)

Lamolaridaddeladisoluciónes:

12,8gNa!CO+325mLdisolución

·1molNa!CO+106,0gNa!CO+

= 0,372molL-'

1.5. Almezclar1,0Ldedisolucióndeácidoclorhídrico0,010Mcon250mLdeotradisolucióndeácidoclorhídrico0,10Mseobtieneunanuevadisolucióncuyaconcentraciónes,aproximadamente:a)0,11Mb)1,28·10–2Mc)1,4·10–2Md)2,8·10–2M

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.CastillayLeón2012)(O.Q.L.Málaga2019)

LacantidaddeHClcontenidoencadadisoluciónes:

1,0LHCl0,01M ·10+mLHCl0,010M1LHCl0,010M

·0,010mmolHCl1mLHCl0,010M

= 10mmolHCl

250mLHCl0,10M ·0,10mmolHCl1mLHCl0,10M

= 25mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:(10 + 25)mmolHCl

(1.000 + 250)mLdisolución= 2,8·10-!molL-'

1.6. ¿Cuálserálamolaridaddeunadisolución6Ndeácidofosfórico?a)6Mb)2Mc)18Md)3M

(O.Q.L.Murcia1997)

Larelaciónentremolaridadynormalidad,formaobsoletadeexpresióndelaconcentracióndeunadiso-lución,vienedadaporlaexpresión:

Normalidad=Molaridad·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidofosfórico,H+PO$:

H+PO$(aq)+3H!O(l)DPO$+-(aq)+3H+O;(aq)

Lavalenciaes3,portanto,lamolaridaddeladisoluciónes:

𝑀 =63= 2

1.7. Seadicionan50,0gdeclorurodesodioa100mLdeunadisolucióndelamismasalcuyaconcen-traciónes0,160M.Suponiendoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,laconcentracióndeladisoluciónformadaes:a)8,71Mb)2,35Mc)3,78Md)1,90M

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2017)

Suponiendoquenoexistevariacióndevolumenalañadirelsolutosólidoaladisolución,laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:

50,0gNaCl · 1molNaCl58,5gNaCl + 100mLNaCl0,160M · 1LNaCl0,160M10+mLNaCl0,160M · 0,160molNaCl1LNaCl0,160M

100mLdisolución · 1Ldisolución10+mLdisolución

= 8,71M

1.8. Cuandoseadicionan100cm3deaguaa100cm3deunadisoluciónacuosa0,20Mensulfatodepotasio,K2SO4,yseagitavigorosamente,¿cuáleslamolaridaddelosionesK+enlanuevadisolución?Considerecorrectalaadicióndelosvolúmenes.a)0,05b)0,10c)0,15d)0,20

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.PreselecciónValencia2015)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK!SO$es:

K!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+SO$!-(aq)

LacantidaddeK;contenidoenladisoluciónconcentrada(0,20M)es:

100cm+K!SO$0,20M ·0,20mmolK!SO$1cm+K!SO$0,20M

·2mmolK;

1mmolK!SO$= 40mmolK;

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:

40mmolK;

(100 + 100)mLdisolución= 0,20molL-'

1.9. ¿Cuántosionesseencuentranpresentesen2,00Ldeunadisolucióndesulfatodepotasio,K2SO4,quetieneunaconcentración0,855molL–1?a)1,03·1022b)3,09·1022c)1,81·1022d)3,09·1024e)1,03·1024

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Sevilla2002)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Baleares2014)(O.Q.L.Granada2019)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK!SO$es:

K!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+SO$!-(aq)

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

2,00LK!SO$0,855M ·0,855molK!SO$1LK!SO$0,855M

·3moliones1molK!SO$

·6,022·1023iones1moliones

= 3,09·1024iones

1.10. Unadisolucióndeamoníacodedensidad0,910gmL–1y25,0%enmasatieneunamolaridadde:a)5,6b)12,5c)2,4d)13,4e)7,6

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Valencia2013)

Tomandounabasedecálculode100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:

25,0gNH+100gdisolución

·1molNH+17,0gNH+

·0,910gdisolución1mLdisolución

= 13,4molL-'

1.11. ¿Cuáldelassiguientesdisolucionesdepermanganatodepotasioseríalamásconcentrada?a)0,011Mb)50gL–1c)0,50molen750mLdedisoluciónd)250ppm

Parapodercompararlasdiferentesdisolucionesesprecisoconsiderarentodaslasmismasunidadesdeconcentración,porejemplo,lamolaridad:

b)Falso.50gL-'.50gKMnO$1Ldisolución

·1molKMnO$158,1gKMnO$

= 0,32molL-'

c)Verdadero.0,50molen750mLdedisolución.

0,50molKMnO$750mLdisolución

= 0,67molL-'

d)Falso.250ppm.250mgKMnO$1Ldisolución

·1gKMnO$

10+mgKMnO$·1molKMnO$151,8gKMnO$

= 1,65·10-3molL-'

1.12. ¿Cuálserálamolaridaddeunadisolucióndeácidonítricopreparadapordiluciónhasta500mLde32mLdeunácidoconcentradocuyadensidades1,42gmL–1ylariquezaenácidonítricode69,5%?a)2,0b)0,8c)1,0d)1,3

(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.Málaga2019)

Lamasadesolutocontenidaenladisoluciónconcentradaes:

32mLHNO+69,5% ·1,42gHNO+69,5%1mLHNO+69,5%

·69,5gHNO+

100gHNO+69,5%= 32gHNO+

Laconcentraciónmolardeladisolucióndiluidaes:

32gHNO+500mLdisolución

·1molHNO+63,0gHNO+

= 1,0molL-'

1.13. Laconcentraciónmediadeionessodio,Na+,enelsuerosanguíneoesaproximadamente3,4gL–1.¿Cuáleslamolaridaddelsueroconrespectoadichoion?a)0,15b)3,4c)6,8d)23

(O.Q.L.Murcia1999)

LaconcentraciónmolardeNa;enelsuerosanguíneoes:

3,4gNa;

1Lsuero·1molNa;

23,0gNa;= 0,15molL-'

1.14. Unodelossiguientesenunciadosnopermitecalcularexactamentelamolaridaddeladisolución.¿Decuálsetrata?a)Sedisuelven2,1735gdeNaClenaguahastaalcanzar500cm3.b)Seevaporan532,6cm3deunadisolucióndeKClquedandocomoresiduo2,963gdelasal.c)Seagreganexactamente50cm3deaguaaunamuestradeKIquepesa1,326g.d)19,58cm3deHCl0,0863Msediluyena500cm3.

Lamolaridadsedefinecomo:

“larelaciónentreelnúmerodemolesdesolutoyloslitrosdedisolución”.

Delasmezclaspropuestas,enb)yc)nosepuedecalcularexactamentelamolaridad,yaque,enambossedesconoceelvolumenfinaldeladisolución.

Lasrespuestascorrectassonbyc.

1.15. Sisemezclanvolúmenesigualesdedisolucionesdesulfatodepotasioyclorurodepotasio,ambas0,10My,considerandolosvolúmenesaditivos,laconcentraciónenK+delanuevadisoluciónserá:a)0,15Mb)0,20Mc)0,30Md)NosepuedecalcularsinconocerV.

(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2013)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK!SO$es:

K!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+SO$!-(aq)

LacantidaddeK;contenidoen𝑉Ldedisoluciónes:

𝑉LK!SO$0,10M ·0,10molK!SO$1LK!SO$0,10M

·2molK;

1molK!SO$= 0,20𝑉molK;

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:

KCl(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Cl-(aq)+K;(aq)

LacantidaddeK;contenidoen𝑉Ldedisoluciónes:

𝑉LKCl0,10M ·0,10molKCl1LKCl0,10M

·1molK;

1molKCl= 0,10𝑉molK;

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeK;enladisoluciónresultantees:

(0,20𝑉 + 0,10𝑉)molK;

(𝑉 + 𝑉)Ldisolución= 0,15molL-'

1.16. Lasdisolucionesdesacarosa(azúcarcomún)seutilizanparalapreparacióndealmíbar.Enunlaboratoriodeuna industriaconserveraseestáprobandoun jarabequecontiene17,1gdesacarosa,C12H22O11,y100cm3deagua.Siladensidaddeladisolución,a20°C,es1,10gcm–3,¿cuálessumolari-dad?a)0,469b)0,500c)4,69d)5,00

SuponiendoqueladensidaddelH!Oa20°Ces1,00gcm-+,lamasadeladisoluciónes:

17,1gC'!H!!O'' + 100cm+H!O ·1,00gH!O1cm+H!O

= 117gdisolución

LaconcentraciónmolardeC'!H!!O''enladisoluciónresultantees:

17,1gC'!H!!O''117gdisolución

·1molC'!H!!O''342,0gC'!H!!O''

·1,10gdisolución1cm+disolución

·10+cm+disolución1Ldisolución

= 0,469molL-'

1.17. Seformaunadisoluciónadicionando50mLdeaguaa150mLdedisolución0,10Mdeamoníaco.¿Cuáleslaconcentracióndelanuevadisolución?a)0,10Mb)0,10Nc)0,085Md)0,075M

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:

150mLNH+0,10M · 0,10mmolNH+1mLNH+0,10M(50 + 150)mLdisolución

= 0,075molL-'

1.18. ¿Quévolumendeunadisolución0,200Mcontiene3,50moldesoluto?a)17,5mLb)17,5Lc)15,7dm𝟑d)7,0mL

(O.Q.L.Murcia2003)

Aplicandoelconceptodemolaridad:

3,50molsoluto ·1Ldisolución0,200molsoluto

= 17,5Ldisolución

1.19. ¿Cuálessonlasconcentracionesdelosionesaluminioysulfatoenunadisolucióndesulfatodealuminio0,0165M?a)0,0330My0,0495Mb)0,0365My0,0409Mc)0,0495My0,0330Md)0,0550My0,0335M

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl!(SO$)+es:

Al!(SO$)+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2Al+;(aq)+3SO$!-(aq)

Lasconcentracionesiónicasenladisoluciónson:

0,0165molAl!(SO$)+1Ldisolución

·2molAl+;

1molAl!(SO$)+= 0,0330molL-'

·3molSO$!-

1.20. Calculelamolaridaddeunácidosulfúricocomercialal98,0%enmasaydensidad1,84gmL–1.a)15,8b)20,9c)13,8d)18,3

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2004)(O.Q.L.CastillayLeón2005)(O.Q.L.CastillayLeón2006)

Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

98,0gH!SO$100gdisolución

·1molH!SO$98,1gH!SO$

= 18,4molL-'

1.21. Enunvolumende20cm3deunadisolucióndeNaOH2,0Mhay:a)1,6gdeNaOHb)0,04gdeNaOHc)0,08gdeNaOHd)3,2gdeNaOH

LamasadeNaOHquecontieneladisoluciónpropuestaes:

20cm+NaOH2M ·1LNaOH2,0M

10+cm+NaOH2,0M·2,0molNaOH1LNaOH2,0M

·40,0gNaOH1molNaOH

= 1,6gNaOH

1.22. SisemezclaciertovolumenVdedisolución2,5Mdeclorurodesodioconeldobledevolumendelamismadisolución,ladisolucióndeclorurodesodioresultanteserá:a)7,5Mb)5Mc)2,5Md)Esnecesarioespecificarlosvolúmenes.

(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2012)(O.Q.L.LaRioja2019)

Teniendoencuentaquesemezclandosporcionesdiferentesdeunamismadisoluciónlaconcentraciónmolardeladisoluciónresultanteeslamisma(2,5M)quelasdisolucionesmezcladas.

(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2012yLaRioja2019semezclanvolúmenesiguales).

1.23. Determinelamolaridaddeunadisoluciónpreparadacon2,5gdeCaCl2ylacantidadnecesariadeaguaparaobtener0,500Ldedisolución.a)1,3·10–3b)0,045c)0,090d)5,0e)0,15

Laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:2,5gCaCl!

0,500Ldisolución·1molCaCl!111,1gCaCl!

= 0,045molL-'

Sinladensidaddeladisoluciónnosepuededeterminarelaguaquecontiene.

1.24. Semezclan100mLdeunadisolucióndeHBr0,20Mcon250mLdeHCl0,10M.Sisesuponequelosvolúmenessonaditivos,¿cuálesseránlasconcentracionesdelosionesendisolución?a)[H+]=[Cl–]=[Br–]b)[H+]>[Cl–]>[Br–]c)[H+]>[Br–]>[Cl–d)[H+]>[Cl–]=[Br–]

(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.LaRioja2018)(O.Q.L.Cádiz2018)

LosácidosHClyHBrsonfuertes,porloquequeseencuentrancompletamentedisociadosenionesdeacuerdoconlassiguientesecuaciones:

HBr(aq)®Br-(aq)+H;(aq)

HCl(aq)®Cl-(aq)+H;(aq)

Lascantidadesdecadaionpresenteenladisoluciónson:

§ParaelHBr:

100mLHBr0,20M ·0,20mmolHBr1mLHBr0,20M

·1mmolH;

1mmolHBr= 20mmolH;

100mLHBr0,20M ·0,20mmolHBr1mLHBr0,20M

·1mmolBr-

1mmolHBr= 20mmolBr-

§ParaelHCl:

·1mmolH;

1mmolHCl= 25mmolH;

·1mmolCl-

1mmolHCl= 25mmolCl-

Considerandolosvolúmenesaditivos,lasconcentracionesdetodoslosionesenladisoluciónson:

[Br-] =20mmolBr-

(100 + 250)mL= 0,057molL-'

[Cl-] =25mmolCl-

(100 + 250)mL= 0,071molL-'

[H;] =(20 + 25)mmol(100 + 250)mL

= 0,13molL-'

Comoseobserva:

[H;]>[Cl-]>[Br-]

1.25. Unadisoluciónmolaresaquellaquecontiene1moldesolutoen:a)1.000gdedisolventeb)1.000gdedisoluciónc)1.000mLdedisolvented)1.000mLdedisolucióne)100moldedisolventef)100moldedisolución

(O.Q.L.PaísVasco2005)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2009)

Unadisolucióncuyaconcentraciónes1molarcontiene1moldesolutoporcadalitro(10+mL)dediso-lución.

1.26. Unadisoluciónacuosatiene6,00%enmasademetanolysudensidades0,988gmL–1.Lacon-centraciónmolardemetanolenestadisoluciónes:a)0,189b)1,05c)0,05d)0,85e)1,85

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Sevilla2010)

Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

6,00gCH+OH100gdisolución

= 1,85molL-'

1.27. Sisedisponede100mLdedisolución0,2Mdesulfatodeamoniosepuedeasegurarquecontiene:a)0,02moldeionesamoniob)0,2moldeionessulfatoc)0,06moldeiones(sulfato+amonio)d)0,4moldeamonio

(O.Q.L.Murcia2006)

Lacantidaddesolutocontenidoenladisoluciónes:

100mL(NH$)!SO$0,2M ·1L(NH$)!SO$0,2M

10+mL(NH$)!SO$0,2M·0,2mol(NH$)!SO$1L(NH$)!SO$0,2M

= 0,02mol(NH$)!SO$

Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel(NH$)!SO$es:

(NH$)!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2NH$;(aq)+SO$!-(aq)

Lacantidaddeionesquecontieneladisoluciónes:

0,02mol(NH$)!SO$ ·3moliones

1mol(NH$)!SO$= 0,06moliones

1.28. Deunadisolución0,30Mdesulfatodeamoniosetoman100mLysediluyenhastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesamoniodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2006)

Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel(NH$)!SO$es:

(NH$)!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2NH$;(aq)+SO$!-(aq)

LacantidaddeNH$;contenidoenladisoluciónes:

100mL(NH$)!SO$0,30M ·0,30mmol(NH$)!SO$1mL(NH$)!SO$0,3M

·2mmolNH$;

1mmol(NH$)!SO$= 60mmolNH$;

LaconcentraciónmolardeNH$;despuésdeladiluciónes:

60mmolNH$;

500mLdisolución= 0,12molL-'

1.29. Setienen100mLdeunadisoluciónde0,5Mdeácidonítricoysediluyenhasta1L.¿Cuálserálaconcentracióndelanuevadisolución?a)5Mb)1Mc)0,05Md)0,005M

(O.Q.L.Baleares2006)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

LacantidaddeHNO+contenidoenladisoluciónoriginales:

100mLHNO+0,5M ·1LHNO+0,5M

10+mLHNO+0,5M·0,5molHNO+1LHNO+0,5M

= 0,05molHNO+

LaconcentraciónmolardeHNO+despuésdeladiluciónes:0,05molHNO+1Ldisolución

= 0,05molL-'

1.30. ¿Cuáleslamolaridaddeunadisoluciónqueresultaalmezclar400mLdenitratodesodio2,50Mcon240cm3deunadisolucióndenitratodesodio3,00Myañadiendofinalmente800cm3deagua?a)1,72b)1,80c)0,84d)1,19

LacantidaddeNaNO+contenidoencadadisoluciónes,respectivamente:

400mLNaNO+2,50M ·2,50mmolNaNO+1mLNaNO+2,50M

= 1,00·103mmolNaNO+

240cm+NaNO+3,00M ·3,00mmolNaNO+1cm+NaNO+3,00M

= 720mmolNaNO+

Considerandovolúmenesaditivos,Laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:

(1,00·103 + 720)mmolNaNO+(400 + 240 + 800)cm+disolución

= 1,19molL-'

1.31. ¿Cuáleslaconcentracióndeionessulfatodeunadisolucióndesulfatodealuminio0,10M?a)0,032Mb)0,10Mc)0,30Md)0,60M

(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)(O.Q.L.Murcia2020)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl!(SO$)+es:

Al!(SO$)+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2Al+;(aq)+3SO$!-(aq)

LaconcentraciónmolardeSO$!-enladisoluciónes:

·3molSO$!-

(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2020sepreguntaparaunadisolución1,0M).

1.32. ¿Cuáleslaconcentracióndeionescloruro,Cl–,enunadisolución0,3MdeAlCl3?a)0,3Mb)0,1Mc)0,9Md)0,6M

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelAlCl+es:

AlCl+(s)®Al+;(aq)+3Cl-(aq)LaconcentracióndemolardeCl-enladisoluciónes:

0,3molAlCl+1Ldisolución

·3molCl-

1molAlCl+= 0,9molL-'

1.33. ¿CuáleslaconcentracióndeionesK+enunadisoluciónformadaalmezclarde50,0mLdeK2CrO40,100Mcon50,0mLdeK2Cr2O70,500M?a)0,350Mb)0,700Mc)0,600Md)0,300M

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK!CrO$es:

K!CrO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+CrO$!-(aq)

LacantidaddeK;contenidoenladisoluciónes:

50,0mLK!CrO$0,100M ·0,100mmolK!CrO$1mLK!CrO$0,100M

·2mmolK;

1mmolK!CrO$= 10,0mmolK;

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK!Cr!O0es:

K!Cr!O0(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+Cr!O0!-(aq)

LacantidaddeK;contenidoenladisoluciónes:

50,0mLK!Cr!O00,500M ·0,500mmolK!Cr!O01mLK!Cr!O00,500M

·2mmolK;

1mmolK!Cr!O0= 50,0mmolK;

Considerandovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeK;enladisoluciónresultantees:

(10,0 + 50,0)mmolK;

(50,0 + 50,0)mLdisolución= 0,600molL-'

1.34. Unadisolucióndeácidosulfúrico,H2SO4,contiene9,8gL–1.Considerandoquelamasamoleculardelsulfúricoes98,¿cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)Sunormalidades0,20ysumolaridad0,10.b)Sunormalidades0,10ysumolaridad0,20.c)Sunormalidadysumolaridades0,10.d)Sunormalidadysumolaridades0,20.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Lamolaridaddeladisoluciónes:9,8gH!SO$1Ldisolución

·1molH!SO$98gH!SO$

= 0,10molL-'

Larelaciónqueexisteentre lamolaridad(M)y lanormalidad(N),unaformaobsoletadeexpresar laconcentracióndeunadisolución,vienedadaporlaexpresión:

N=M·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H!SO$:

H!SO$(aq)+2H!O(l)®SO$!-(aq)+2H+O;(aq)

Lavalenciaes2,portanto,lanormalidades:

N=0,10·2=0,20

1.35. Sepreparandosdisolucionesconmasasigualesdenitratodepotasioynitratodesodio,envolú-menesidénticosdeagua.Sepuedeafirmar,respectodesuconcentraciónmolar(molaridad)que:a)Esmayorenladenitratodesodio.b)Esmayorenladenitratodepotasio.c)Esigualenambas.d)Nosepuedesabersinelpesomolecular.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Laconcentraciónmolardeunadisoluciónsecalculamediantelasiguienteecuación:

Concentraciónmolar =𝑚𝑀°𝑉

→ ±𝑚 = masadesoluto(g)𝑀 = masamolardelsoluto(gmol-')𝑉 = volumendedisolución(L)

Suponiendoquealdisolverlossolutosenaguaelvolumendeladisolucióneselmismo,laconcentraciónmolardeladisolucióndependeexclusivamentedelamasamolardelsoluto,siendomayorlamolaridadenladisoluciónquecontengaelsolutoconmenormasamolar.

ComolasmasasmolaresdelKNO+yNaNO+,son101,1y85,0gmol-',respectivamente,lamolaridadesmayorenladisolucióndeNaNO+.

1.36. CalculelaconcentracióndeionesCl–enunadisoluciónformadaporlamezclade100,0mLdeAlCl30,100M;50,0mLdeNaCl0,200My200,0mLdeKCl0,0500M.a)0,050Mb)0,020Mc)0,025Md)0,143M

(O.Q.L.Madrid2007)

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAlCl+es:

AlCl+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Al+;(aq)+3Cl-(aq)

LacantidaddeCl-contenidoenladisolucióndeAlCl+es:

100,0mLAlCl+0,100M ·0,100mmolAlCl+1mLAlCl+0,100M

·3mmolCl-

1mmolAlCl+= 30,0mmolCl-

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:

NaCl(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ ®Na;(aq)+Cl-(aq)

LacantidaddeCl-contenidoenladisolucióndeNaCles:

50,0mLNaCl0,200M ·0,200mmolNaCl1mLNaCl0,200M

·1mmolCl-

1mmolNaCl= 10,0mmolCl-

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:

KCl(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ K;(aq)+Cl-(aq)

LacantidaddeCl-contenidoenladisolucióndeKCles:

200,0mLKCl0,0500M ·0,0500mmolKCl1mLKCl0,0500M

·1mmolCl-

1mmolKCl= 10,0mmolCl-

Considerandovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeCl-enladisoluciónresultantees:(30,0 + 10,0 + 10,0)mmolCl-

(100,0 + 50,0 + 200,0)mLdisolución= 0,143molL-'

1.37. ¿CuáleslaconcentracióndeionesNa+enunadisolución0,60MdeNa3PO4?a)0,60Mb)0,20Mc)3,0Md)1,8M

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa+PO$es:

Na+PO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 3Na;(aq)+PO$+-(aq)

LacantidaddeNa;contenidoenladisolucióndeNa+PO$es:

1LNa+PO$0,60M ·0,60molNa+PO$1LNa+PO$0,6M

·3molNa;

1molNa+PO$= 1,8molNa;

LaconcentraciónmolardeionesNa;enladisoluciónes:

1,8molNa;

1Ldisolución= 1,8molL-'

1.38. Laconcentracióntotaldeionessulfatoquehayenunadisolución0,50MdeNa2SO4es:a)0,50Mb)1,0Mc)1,5Md)3,5Me)3,0M

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa!SO$es:

Na!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2Na;(aq)+SO$!-(aq)

Laconcentracióntotaldeionesenladisoluciónes:0,50molNa!SO$1Ldisolución

·3moliones1molNa!SO$

= 1,5molL-'

1.39. ¿Cuáldelassiguientesdisolucionestieneunaconcentración1,0M?a)1,0Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.b)500mLdedisolucióncontiendo58,5gdeNaCl.c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.d)4,0Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.

Aplicandoelconceptodemolaridadalasdiferentesdisoluciones:

a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.100gNaCl

1,0Ldisolución·1molNaCl58,5gNaCl

= 1,7molL-'

b)500mLdedisoluciónconteniendo58,5gdeNaCl.

58,5gNaCl500mLdisolución

·1molNaCl58,5gNaCl

= 2,00molL-'

c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.5,85mgNaCl

1,0mLdisolución·1mmolNaCl58,5mgNaCl

= 0,10molL-'

d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.234,0gNaCl

= 1,0molL-'

1.40. Semezclan100mLdeunadisolución0,10MdeCaCl2con200mLdeotradisolución0,20MdeNaCl.¿CuáleslamolaridaddelosionesCl–enladisoluciónresultante?a)0,30b)0,06c)0,20d)0,16

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl!es:

CaCl!(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Ca!;(aq)+2Cl-(aq)

LacantidaddeCl-contenidoenladisolucióndeCaCl!es:

100mLCaCl!0,10M ·0,10mmolCaCl!1mLCaCl!0,10M

·2mmolCl-

1mmolCaCl!= 20mmolCl-

NaCl(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Na;(aq)+Cl-(aq)

200mLNaCl0,20M ·0,20mmolNaCl1mLNaCl0,20M

·1mmolCl-

1mmolNaCl= 40mmolCl-

Considerandovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeCl-enladisoluciónresultantees:(20 + 40)mmolCl-

1.41. Seañaden50,0gdeclorurodesodioa100mLdeunadisolucióndelamismasaldeconcentración0,160M.Suponiendoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,lanuevadisoluciónes:a)8,71Mb)2,35Mc)3,78Md)1,90M

(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2017)

LacantidaddeNaClcontenidoenladisoluciónoriginales:

100mLNaCl0,160M ·1LNaCl0,160M

10+mLNaCl0,160M·0,160molNaCl1LNaCl0,160M

= 0,0160molNaCl

LacantidaddeNaClqueseañadees:

50,0gNaCl ·1molNaCl58,5gNaCl

= 0,855molNaCl

Suponiendoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsoluto,laconcentracióndeladisoluciónes:

(0,0160 + 0,855)molNaCl100mLdisolución

= 8,71molL-'

1.42. Unadisoluciónacuosadeácidonítricotieneunariquezadel30%enmasaysudensidada20°Ces1,18gcm–3.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)5,6b)0,62c)0,50d)5,0

(O.Q.L.Madrid2008)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO+del30%,lamolaridaddeladisoluciónes:

30gHNO+100gHNO+30%

·1molHNO+63,0gHNO+

·1,18gHNO+30%1cm+HNO+30%

·10+mLHNO+30%1LHNO+30%

= 5,6molL-'

1.43. Deunadisolucióndeclorurodemagnesio0,30Msetoman100mLysediluyenconaguahastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesclorurodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2008)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelMgCl!es:

MgCl!(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Mg!;(aq)+2Cl-(aq)

LacantidaddeCl-contenidoenladisoluciónoriginales:

100mLMgCl!0,30M ·0,30mmolMgCl!1mLMgCl!0,3M

·2mmolCl-

1mmolMgCl!= 60mmolCl-

LaconcentraciónmolardeCl-despuésdediluciónes:60mmolCl-

1.44. ¿CuáleslaconcentracióndeionesK+enunadisoluciónformadaalmezclar25,0mLdeK2SO40,500Mcon30,0mLdeK3PO40,150M?a)0,50Mb)3,85·10–2Mc)0,700Md)1,70·10–2Me)0,325M

(O.Q.N.Ávila2009)

K!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+SO$!-(aq)

LacantidaddeK;contenidoenladisolucióndeK!SO$es:

25,0mLK!SO$0,500M ·0,500mmolK!SO$1mLK!SO$0,500M

·2mmolK;

1mmolK!SO$= 25,0mmolK;

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK+PO$es:

K+PO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 3K;(aq)+PO$+-(aq)

LacantidaddeK;contenidoenladisolucióndeK+PO$es:

30,0mLK+PO$0,150M ·0,150mmolK+PO$1mLK+PO$0,150M

·3mmolK;

1mmolK+PO$= 13,5mmolK;

Considerandovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeK;enladisoluciónresultantees:

(25,0 + 13,5)mmolK;

1.45. Seutilizaunvolumende10,0mLdeetanol,CH3CH2OH,(ρ=0,798gmL–1)parapreparar,pordilución,100mLdedisoluciónacuosadedensidad0,982gmL–1.¿Cuáleslaconcentraciónmolardeladisoluciónpreparada?a)1,89b)0,09c)0,03d)1,71

(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Valencia2016)(O.Q.L.Baleares2017)

LaconcentraciónmolardeCH+CH!OHenladisoluciónes:

10,0mLCH+CH!OH100mLdisolución

·0,789gCH+CH!OH1mLCH+CH!OH

= 1,71molL-'

1.46. Unadisoluciónacuosadeácidoclorhídricotieneunariquezadel12,0%enmasaysudensidades1,06gcm–3a20°C.Lamolaridaddeestadisoluciónes:a)0,46b)4,62c)0,0035d)3,48

(O.Q.L.Madrid2009)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHCldel12,0%,laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

12,0gHCl100gHCl12,0%

·1molHCl36,5gHCl

·1,06gHCl12,0%1cm+HCl12,0%

·10+cm+HCl12,0%1LHCl12,0%

= 3,48molL-'

1.47. ¿Cuáleslaconcentraciónmolardeunácidonítricodel60,0%ydensidad1,70gcm–3?a)8,1b)34,2c)16,2d)Nosepuedecalcular.

Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO+del60,0%,lamolaridaddeladisoluciónes:

60,0gHNO+100gHNO+60%

·1molHNO+63,0gHNO+

·1,70gHNO+60%1cm+HNO+60%

·10+cm+HNO+60%1LHNO+60%

= 16,2molL-'

1.48. Unvinode11°tiene11,0%envolumendeetanol,CH3CH2OH.¿Cuáleslamolaridaddeletanolenelvino?a)0,086b)1,89c)0,95d)2,39e)5,06(Dato.Densidaddeletanol=0,7893gmL–1).

(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Extremadura2013)

Tomandocomobasedecálculo100mLvino,lamolaridaddeladisoluciónes:

11,0mLCH+CH!OH100mLvino

·1molCH+CH!OH46,0gCH+CH!OH

·10+mLvino1Lvino

= 1,89molL-'

1.49. Sedisuelven8gdehidróxidodesodioenaguahastapreparar100mLdedisolución.Laconcen-traciónserá:a)8gL–1b)8%envolumenc)2molard)1,5molal

(O.Q.L.Murcia2010)

Conlosdatosproporcionadoslasúnicasformasdeexpresióndelaconcentraciónquesepuedencalcularsonmolaridadyg/L,siendoevidentequeelvalorpropuestoparaestaúltimaesincorrecto:

8gNaOH100mLdisolución

·1molNaOH40,0gNaOH

= 2molL-'

1.50. ¿Cuántosmolesdeioneshayen250mLdedisolucióndesulfatodesodio4,4M?a)1,1b)2,2c)3,3d)13

(O.Q.L.LaRioja2010)

Lacantidadionescontenidosenladisoluciónes:

250mLNa!SO$4,4M ·1LNa!SO$4,4M

10+mLNa!SO$4,4M·4,4molNa!SO$1LNa!SO$4,4M

·3moliones1molNa!SO$

= 3,3mol

1.51. Semezclan50,0mLdedisolucióndeHCl0,150Mcon25,0mLdeHCl0,400M.¿Cuálserálaconcen-tracióndeHCldeladisoluciónfinal?a)0,0175Mb)0,233Mc)0,275Md)0,550M

(O.Q.L.LaRioja2010)

50,0mLHCl0,150M ·0,150mmolHCl1mLHCl0,150M

= 7,50mmolHCl

= 10,0mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeHClenladisoluciónresultantees:(7,50 + 10,0)mmolHCl

1.52. Unadisoluciónacuosadeácidosulfúricotieneunariquezadel20,0%enmasaysudensidades1,11gcm–3a25°C.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)4,526Mb)2,26Mc)9,04Md)3,39M

Tomandocomobasedecálculo100gdeH!SO$del20,0%,lamolaridaddeladisoluciónes:

20,0gH!SO$100gH!SO$20,0%

·1,11gH!SO$20,0%1cm+H!SO$20,0%

·10+cm+H!SO$20,0%1LH!SO$20,0%

= 2,26molL-'

1.53. Enunlitrodedisolución0,1Mdenitratodecalcio,Ca(NO3)2,hay:a)0,1moldeionesNO3– y0,1moldeionesCa2+.b)0,1moldeionesNO3– y0,2moldeionesCa2+.c)0,5moldeionesNO3– y0,5moldeionesCa2+.d)0,2moldeionesNO3– y0,1moldeionesCa2+.

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa(NO+)!es:

Ca(NO+)!(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Ca!;(aq)+2NO+-(aq)

Lacantidadionescontenidosenladisoluciónes:

1LCa(NO+)!0,1M ·0,1molCa(NO+)!1LCa(NO+)!0,1M

·1molCa!;

1molCa(NO+)!= 0,1molCa!;

1LCa(NO+)!0,1M ·0,1molCa(NO+)!1LCa(NO+)!0,1M

·2molNO+-

1molCa(NO+)!= 0,2molNO+-

1.54. Semezclan40mLdeCa(NO3)20,20Mcon10,0mLdeNH4NO30,40M.Laconcentracióndelionnitratoenladisoluciónresultantees:a)0,12Mb)0,20Mc)0,24Md)0,40Me)0,50M

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa(NO+)!es:

LacantidaddeNO+-contenidoenladisolucióndeCa(NO+)!es:

40mLCa(NO+)!0,20M ·0,20mmolCa(NO+)!1mLCa(NO+)!0,20M

·2mmolNO+-

1mmolCa(NO+)!= 16mmolNO+-

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNH$NO+es:

NH$NO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ NH$;(aq)+NO+-(aq)

LacantidaddeNO+-contenidoenladisolucióndeNH$NO+es:

10mLNH$NO+0,40M ·0,40mmolNH$NO+1mLNH$NO+0,40M

·1mmolNO+-

1mmolNH$NO+= 4,0mmolNO+-

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeNO+-enladisoluciónresultantees:(16 + 4,0)mmolNO+-

1.55. Calculelamolaridaddeunadisoluciónpreparadaalmezclar75,0mLdedisolucióndeácidoclorhí-drico0,500Mcon75,0mLdeotra0,0500M.Sesuponenvolúmenesaditivos.a)0,275b)0,550c)0,250d)0,350

(O.Q.L.Madrid2010)

LacantidaddeHClcontenidoencadadisoluciónes,respectivamente:

75,0mLHCl0,500M ·0,500molHCl

1mLHCl0,500M= 37,5mmolHCl

= 3,75mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeHClenladisoluciónresultantees:(37,5 + 3,75)mmolHCl

1.56. Sedisuelven5,0gdenitratodecalcioenaguahastacompletar250cm3dedisolución.Suponiendoquelasalestátotalmenteionizada,laconcentracióndeionesnitratoserá:a)0,03Mb)0,06Mc)0,12Md)0,24M

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa(NO+)!es:

LaconcentraciónmolardeNO+-enladisoluciónes:

5,0gCa(NO+)!250cm+disolución

·1molCa(NO+)!164,1gCa(NO+)!

·2molNO+-

1molCa(NO+)!·10+cm+disolución1Ldisolución

= 0,24molL-'

1.57. ¿Cuálesdelossiguientesdatossenecesitanparacalcularlamolaridaddeunadisoluciónsalina?I.LamasadesaldisueltaII.LamasamolardelasaldisueltaIII.ElvolumendeaguaañadidoIV.Elvolumendeladisolución

a)I,IIIb)I,II,IIIc)II,IIId)I,II,IVe)Senecesitantodoslosdatos.

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Extremadura2016)

Lamolaridaddeunadisoluciónsedefinecomo:

𝑀 =molesdesoluto

volumendisolución=

masasolutomasamolar

volumendisolución

1.58. ¿Cuáldelassiguientesdisolucionesacuosascontieneunmayornúmerodeiones?a)400mLdeNaCl0,10Mb)300mLdeCaCl20,20Mc)200mLdeFeCl30,10Md)200mLdeKCl0,10Me)800mLdesacarosa0,10M

(O.Q.L.Valencia2011)(O.Q.L.CastillayLeón2016)

Contendrámásionesladisoluciónquecontengamásmolesdeestos.

a)Falso.LaecuacióncorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:

Lacantidaddeionescontenidosenladisoluciónes:

·2mmoliones1mmolNaCl

·1moliones

10+mmoliones= 0,080moliones

b)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl!es:

·3mmoliones1mmolCaCl!

·1moliones

c)Falso.LaecuacióncorrespondientealprocesodedisolucióndelFeCl+es:

FeCl+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Fe+;(aq)+3Cl-(aq)

200mLFeCl+0,10M ·0,10mmolFeCl+1mLFeCl+0,100M

·4mmoliones1mmolFeCl+

·1moliones

d)Falso.LaecuacióncorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:

KCl(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ K;(aq)+Cl-(aq)

200mLKCl0,10M ·0,10molKCl

1mLKCl0,100M·2mmoliones1mmolNaCl

·1moliones

e)Falso.Lasacarosaesuncompuestomolecularynosedisociaeniones.

1.59. Laetiquetadeunfrascode500mLquecontieneperóxidodehidrógenocomercial indicaquetieneunariquezadel30,0%enmasadeH2O2ydensidadde1,11gcm–3.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)7,94b)8,82c)9,79d)0,980e)11,25

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Galicia2017)(O.Q.L.Extremadura2019)

Tomandounabasedecálculode100gdedisoluciónderiqueza30,0%,lamolaridaddelamismaes:

30,0gH!O!100gH!O!30,0%

·1molH!O!34,0gH!O!

·1,11gH!O!30,0%1cm+H!O!30,0%

·10+cm+H!O!30,0%1LH!O!30,0%

= 9,79molL-'

1.60. Sedisuelven5,00mLdemetanol(ρ=0,790gmL–1)enaguahastalograrunvolumende100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)1,23b)0,123c)0,049d)1,97

LaconcentraciónmolardeCH+OHenladisoluciónresultantees:

5,00mLCH+OH100mLdisolución

·0,790gCH+OH1mLCH+OH

= 1,23molL-'

1.61. ¿CuálserálamolaridaddelosionesNa+en1,00Ldeunadisoluciónacuosaquecontiene4,20gdeNaHCO3y12,6gdeNa2CO3?a)0,050Mb)0,100Mc)0,150Md)0,250M

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaHCO+es:

NaHCO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Na;(aq)+HCO+-(aq)

LacantidaddeNa;enladisoluciónprocedentedelNaHCO+es:

4,20gNaHCO+ ·1molNaHCO+84,0gNaHCO+

·1molNa;

1molNaHCO+= 0,0500molNa;

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa!CO+es:

Na!CO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2Na;(aq)+CO+!-(aq)

LacantidaddeNa;enladisoluciónprocedentedelNa!CO+es:

12,6gNa!CO+ ·1molNa!CO+106,0gNa!CO+

·2molNa;

1molNa!CO+= 0,238molNa;

LaconcentraciónmolardeNa;enladisoluciónes:

(0,0500 + 0,238)molNa;

1Ldisolución= 0,288molL-'

1.62. Elvinagrecomercialposeeun5,00%deácidoacético.¿Cuáleslamolaridaddelácidoacéticoenelvinagre(densidaddelvinagre=1,00gmL–1)?a)0,833b)1,00c)1,20d)3,00

Tomandounabasedecálculode100gdedisolución,laconcentraciónmolardeCH+COOHenladisoluciónes:

5,00gCH+COOH100gvinagre

·1molCH+COOH60,0gCH+COOH

·1,00gvinagre1mLvinagre

·10+mLvinagre1Lvinagre

= 0,833molL-'

1.63. Enunlaboratoriodequímicasehapreparadounadisoluciónmediantelaadiciónyagitacióndeunamuestrade175,5gdeNaClenaguadestilada,hastadisolucióncompletayenraseconmásaguades-tiladaenunmatrazaforadode500cm3.Sabiendoquelasmasasmolecularesaproximadasson58,5paraelclorurodesodioy18paraelagua,sepuedeafirmarque:a)Lamolaridaddeladisoluciónes3.b)Lamolaridaddeladisoluciónes6.c)Sehandisuelto6equivalentesdeNaClentotal.d)Sehanañadido18,03moldeagua.

LaconcentraciónmolardeNaClenladisoluciónes:

175,5gNaCl500cm+disolución

·10+cm+disolución1Ldisolución

·1molNaCl58,5gNaCl

= 6,00molL-'

1.64. Enlaetiquetadeunabotelladelaboratoriofiguranlossiguientesdatos:ácidoclorhídrico(36,5gmol–1),densidad1,19gcm–3y38%(p/p)deriqueza.

Laconcentraciónmolardeladisolucióndelabotellaserá:a)8b)10c)12d)15e)16

Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,laconcentraciónmolardeHClenladisoluciónes:

38gHCl100gHCl38%

·1molHCl36,5gHCl

·1,19gHCl38%1cm+HCl38%

·10+cm+HCl38%1LHCl38%

= 12molL-'

1.65. Semezclan10,0mLdeunadisolucióndeNaNO30,50Mcon15,0mLdeotradisolucióndeNaCl0,10Mysediluyehasta50,0mL.LaconcentraciónmolardeionesNa+es:a)0,30b)0,13·10–3c)6,5d)6,5·10–3e)0,13

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaNO+es:

NaNO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Na;(aq)+NO+-(aq)

LacantidaddeNa;contenidoenladisolucióndeNaNO+es:

10,0mLNaNO+0,50M ·0,50mmolNaNO+1mLNaNO+0,50M

·1mmolNa;

1mmolNaNO+= 5,0mmolNa;

LacantidaddeNa;contenidoenladisolucióndeNaCles:

15,0mLNaCl0,50M ·0,10mmolNaCl1mLNaCl0,50M

·1mmolNa;

1mmolNaCl= 1,5mmolNa;

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeNa;enladisoluciónresultantees:

(5,0 + 1,5)mmolNa;

50,0mLdisolución= 0,13molL-'

1.66. ¿Cuáleslamolaridaddeladisoluciónpreparadamezclando60mLdedisolución0,40MdeHClcon40mLdelmismoácido0,10M?a)0,35b)0,28c)0,17d)Faltandatos.

(O.Q.L.Murcia2012)

LacantidaddeHClcontenidoenladisolución0,40Mes:

= 24mmolHCl

LacantidaddeHClcontenidoenladisolución0,10Mes:

= 4,0mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeHClenladisoluciónresultantees:(24 + 4,0)mmolHCl

1.67. Calculelaconcentraciónmolardeunadisoluciónalmezclar25mLdeunadisolucióndehidróxidodesodio2,0Mcon165mLdeotradisolucióndehidróxidodesodio0,40M:a)1,3b)0,3c)6,1d)0,61

(O.Q.L.Madrid2012)

LacantidaddeNaOHcontenidoencadadisoluciónes:

25mLNaOH2,0M ·2,0mmolNaOH1mLNaOH2,0M

= 50mmolNaOH

= 66mmolNaOH

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeNaOHenladisoluciónresultantees:(50 + 66)mmolNaOH

1.68. Unadisoluciónquecontiene296,6gdenitratodemagnesio,Mg(NO3)2,porlitrodedisolucióntieneunadensidadde1,114gmL–1.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)2,000b)2,446c)6,001d)1,805e)1,000

(O.Q.N.Alicante2013)(O.Q.L.Málaga2018)

Laconcentraciónmolardeladisoluciónes:296,6gMg(NO+)!1Ldisolución

·1molMg(NO+)!148,3gMg(NO+)!

= 2,000molL-'

1.69. Sepreparaunadisolucióndepermanganatodepotasiodiluyendo1mLdedisolución0,1Maunvolumenfinalde1L.Deladisoluciónanteriorsetoman10mLyseaforaconaguahasta100mL.¿Quéconcentracióntendrálanuevadisolución?a)0,01Mb)10–4Mc)10–5Md)10–6M

Laconcentraciónmolardeladisoluciónoriginales:1mLKMnO$0,1M10+mLdisolución

·0,1mmolKMnO$1mLKMnO$0,1M

= 1,0·10-$molL-'

Sisetoman10mLdeladisoluciónanteriorysediluyenhasta100mL,laconcentracióndeladisoluciónresultantees:

10mLKMnO$1,0·10-$M100mLdisolución

·1,0·10-$mmolKMnO$1mLKMnO$1,0·10-$M

= 1,0·10-8molL-'

1.70. Enlaetiquetadeunabotellaquecontieneácidosulfúricofiguranlossiguientesdatos:riqueza=98,0%,densidad1,84gmL–1,masamolecular=98,1.

¿Cuáleslamolaridaddeladisoluciónácidosulfúricocontenidoenlabotella?a)18,4b)15c)11,4d)10,5e)9,8

Tomandocomobasedecálculo100gdeH!SO$del98,0%,laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

98,0gH!SO$100gH!SO$98%

·1,84gH!SO$98,0%1mLH!SO$98,0%

·10+mLH!SO$98,0%1LH!SO$98,0%

= 18,4molL-'

(CuestiónsimilaralapropuestaenElEscorial2012).

1.71. Unadisolucióndeetanolcontieneun12,0%enmasadeetanolysudensidades0,976gmL–1.Lamolaridaddeestadisoluciónes:a)0,177b)2,546c)3,66d)176,8

(O.Q.L.LaRioja2013)

Tomandocomobasedecálculo100gdeC!H8OHdel12,0%,laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

12,0gC!H8OH100gdisolución

= 2,55molL-'

1.72. ¿Cuántosmolesdeionsulfatohayen100mLdeunadisolución0,002MdeFe2(SO4)3?a)2·10–4b)6·10–4c)2·10–1b)6·10–1

(O.Q.L.Madrid2013)

LaecuaciónquímicacorrespondienteadisociacióniónicadelFe!(SO$)+es:

Fe!(SO$)+(aq)®2Fe+;(aq)+3SO$!-(aq)

LacantidaddeSO$!-contenidoenladisoluciónpropuestaes:

0,1LFe!(SO$)+0,002M ·0,002molFe!(SO$)+1LFe!(SO$)+0,002M

·3molSO$!-

1molFe!(SO$)+= 6·10-$molSO$!-

1.73. Semezclan150,0mLdeunadisolucióndeH2SO40,100My50,0mLdeotradisolucióndeK2SO40,200M.¿Cuáleslaconcentraciónmolardeionessulfatoenlamezclafinal?a)1,25·10–1b)9,37·10–3c)1,5·10–3d)2,5·10–3e)0,3

(O.Q.L.Madrid2014)

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelH!SO$es:

H!SO$(aq)®2H;(aq)+SO$!-(aq)

LacantidaddeSO$!-contenidoenladisolucióndeH!SO$es:

150,0mLH!SO$0,100M ·0,100mmolH!SO$1mLH!SO$0,100M

·1mmolSO$!-

1mmolH!SO$= 15,0mmolSO$!-

K!SO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+SO$!-(aq)

LacantidaddeSO$!-contenidoenladisolucióndeK!SO$es:

50,0mLK!SO$0,200M ·0,200mmolK!SO$1mLK!SO$0,200M

·1mmolSO$!-

1mmolK!SO$= 10,0mmolSO$!-

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeSO$!-enladisoluciónresultantees:

(15,0 + 10,0)mmolSO$!-

1.74. Almezclar500mLdedisolucióndeácidoclorhídrico0,10Mcon125mLdeotradisolución0,20Mdelmismoácidoseobtieneunanuevadisolucióncuyaconcentraciónes,aproximadamente:a)0,18Mb)0,50Mc)0,12Md)0,02Me)0,01M

(O.Q.L.PreselecciónValencia2014)(O.Q.L.PreselecciónValencia2016)

= 50mmolHCl

= 25mmolHCl

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeHClenladisoluciónresultantees:(50 + 25)mmolHCl

1.75. UnadisoluciónacuosadeCH3CH2OH1,89molalydensidadde0,982gmL–1.Sumolaridades:a)1,89b)1,05c)0,94d)1,71e)1,00

(O.Q.N.Madrid2015)

Unadisolución1,89molalcontiene1,89moldesolutoen1kgdeH!O.Lascorrespondientesmasasdesolutoydisoluciónson:

1,89molCH+CH!OH ·46,0gCH+CH!OH1molCH+CH!OH

= 86,9gCH+CH!OH

1kgH!O ·10+gH!O1kgH!O

= 10+gH!O⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 1,09·103gdisolución

LaconcentraciónmolardeCH+CH!OHenladisoluciónes:

1,89molCH+CH!OH1,09·103gdisolución

·10+Ldisolución1Ldisolución

= 1,71molL-'

1.76. Unvinotintotieneunadensidadde0,995kgL–1yunagraduaciónde11°.Estevalores,enreali-dad,elporcentajeenvolumendeletanol,CH3CH2OH,quecontieneelvino.¿Cuáleslamolaridaddeleta-nolenelvinosiladensidaddeletanoles0,793kgL–1?a)2,375b)0,1893c)1,893d)0,2375

(O.Q.L.CastillayLeón2015)(O.Q.L.Baleares2016)(O.Q.L.Madrid2016)

Cambiandolasunidadesdeladensidaddeletanol:

0,793kgCH+CH!OH1LCH+CH!OH

·1LCH+CH!OH

10+mLCH+CH!OH·10+gCH+CH!OH1kgCH+CH!OH

= 0,793gmL-'

Tomandocomobasedecálculo100mLvino,laconcentraciónmolardeCH+CH!OHenladisoluciónes:

11mLCH+CH!OH100mLvino

·10+mLvino1Lvino

= 1,9molL-'

(CuestiónsimilaralapropuestaenSevilla2010yExtremadura2013).

1.77. Unadisoluciónacuosadeácidosulfúricotieneunariquezadel9,0%enmasaysudensidades1,05gcm–3.Indiquelamolaridaddeestadisolución.a)0,95b)1,35c)0,85d)0,75

(O.Q.L.Galicia2015)

Tomandocomobasedecálculo100gdeH!SO$del9,0%,laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

9,0gH!SO$100gH!SO$9,0%

·1,05gH!SO$9,0%1cm+H!SO$9,0%

·10+cm+H!SO$9,0%1LH!SO$9,0%

= 0,96molL-'

1.78. Sepreparaunadisolucióndiluidatransfiriendo40mLdeunadisolución0,30Maunmatrazafo-radode750mL,diluyendohastalamarcadelaforado.¿Cuáleslamolaridaddeladisoluciónfinal?a)0,016b)0,032c)0,030d)0,040

Laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:40mLdisolución0,30M750mLdisoluciónfinal

·0,30mmolsoluto

1mLdisolución0,30M= 0,016molL-'

1.79. Laconcentracióndelperóxidodehidrógeno(aguaoxigenada,H2O2)seexpresahabitualmenteenvolúmenes.Elvolumenesunaunidadqueindicaloslitrosdeoxígenoque,encondicionesnormales,seproduciránporlitrodeladisolucióndelaguaoxigenadaenlareacción:

H2O2(aq)®H2O(l)+½O2(g)Unaguaoxigenadade110volúmenesequivaleaunaconcentraciónmolarde:a)4,9b)8,2c)9,8d)12,1

Laexpresión110volúmenesquieredecirqueladisoluciónacuosaproduce:110LO!

LdisoluciónH!O!

RelacionandoO!, supuesto en condiciones normales, conH!O!, la concentraciónmolar de este en ladisoluciónes:

110LO!LdisoluciónH!O!

·1molO!22,4LO!

·2molH!O!1molO!

= 9,82molL-'

1.80. ¿Cuántosmolesde ionesnitratohayen100mLdedisolución0,20Mdenitratode aluminio,Al(NO3)3?a)2,0·10–2b)4,0·10–2c)6,0·10–2d)1,0·10–1e)3,0·10–2

(O.Q.L.Madrid2015)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl(NO+)+es:

Al(NO+)+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Al+;(aq)+3NO+-(aq)

LacantidaddeionesNO+-contenidosenladisoluciónes:

100mLAl(NO+)+0,20M ·1LAl(NO+)+0,20M

10+mLAl(NO+)+0,20M·0,20molAl(NO+)+1LAl(NO+)+0,20M

= 0,020molAl(NO+)+

0,020molAl(NO+)+ ·3molNO+-

1molAl(NO+)+= 0,060molNO+-

(CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999).

1.81. SideunadisoluciónsaturadadeNaClenaguaseevaporalamitaddelagua,manteniendolatem-peraturaconstante,¿cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)Eldobledelainicial.b)Lamitaddelainicial.c)Lamismaquelainicial.d)Cuatroveceslainicial.e)Imposiblesaberlosinosehaceconmásprecisión.

(O.Q.L.Murcia2016)(O.Q.L.Cantabria2017)(O.Q.L.Baleares2020)

Alevaporarlamitaddelaguaquecontieneladisoluciónyalestarestasaturada,precipitaráenelfondodelrecipientelamasadeNaClquenopuedaestarendisoluciónaesatemperatura,sinembargo,lacon-centraciónmolardeladisoluciónserálamismaqueladeladisolucióninicial.

(EnCantabria2017yBaleares2020sereemplazaNaClporunsólidoinsoluble).

1.82. Unadisoluciónacuosadeetanoltiene7,0%enmasadeetanolysudensidades0,92gmL–1.Lamolaridaddeletanolenestadisoluciónes:a)0,189b)1,4c)0,05d)0,85

Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,laconcentraciónmolardeletanolenladisoluciónes:

7,0gCH+CH!OH100gdisolución

= 1,4molL-'

1.83. Sehapreparadounadisolucióncon4,0gdehidróxidodesodioy63gdeagua.Sesabeque10mLdelamismatienenunamasade12,0g.Sumolaridadserá:a)2,4b)1,6c)1,8d)2,8

LaconcentraciónmolardeNaOHenladisoluciónes:

4,0gNaOH(4,0 + 63)gdisolución

·1molNaOH40,0gNaOH

= 1,8molL-'

1.84. Enunabotelladeácidoclorhídricocomercialseleelasiguienteinformación:concentraciónde30,0%enmasaydensidadde1,149gcm–3.¿Cuálessuconcentraciónmolar?a)8,23b)11,5c)9,45d)30,0

(O.Q.L.Madrid2017)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHCldel30,0%,laconcentraciónmolardeHClenladisoluciónes:

30,0gHCl100gHCl30,0%

·1molHCl36,5gHCl

·1,149gHCl30,0%1cm+HCl30,0%

·10+cm+HCl30,0%1LHCl30,0%

= 9,44molL-'

1.85. Enunabotellacomercialdelaboratoriolaetiquetaindica:disolucióndeácidoperclórico35,0%ydensidad1,252gcm–3.¿Quémolaridadtieneladisolucióndelácido?a)3,36b)5,23c)6,23d)4,36e)2,25

(O.Q.L.Granada2017)

Tomandocomobasedecálculo100gdeHClO$del35,0%,laconcentraciónmolardeHClO$enladisolu-ciónes:

35,0gHClO$100gHClO$35,0%

·1molHClO$100,5gHClO$

·1,252gHClO$35,0%1cm+HClO$35,0%

·10+cm+HClO$35,0%1LHClO$35,0%

= 4,36molL-'

1.86. Elácidoclorhídricoconcentradotieneunadensidadde1,19gmL–1ycontieneun37,0%enmasadeHCl,lamolaridadylafracciónmolardelHClenestadisoluciónes:MolaridadFracciónmolara)12,1 0,22b)12,1 0,37c)14,1 0,22d)14,1 0,37

Tomandounabasedecálculode100gdeHClderiqueza37,0%enmasa,laconcentraciónexpresadacomomolaridadyfracciónmolardeHCles:

𝑀 =37,0gHCl

100gHCl37,0%·1molHCl36,5gHCl

·1,19gHCl37,0%1mLHCl37,0%

·10+mLHCl37,0%1LHCl37,0%

= 12,1molL-'

𝑥 =37,0gHCl · 1molHCl36,5gHCl

37,0gHCl · 1molHCl36,5gHCl + (100 − 37,0)gH!O ·1molH!O18,0gH!O

= 0,225

1.87. ¿Cuántosionesseencuentranpresentesen3,00Ldeunadisolución0,750molL–1deNa2CO3?a)1,03·1023b)6,02·1023c)4,06·1024e)3,09·1023

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa!CO+es:

Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:

3,00LNa!CO+0,750M ·0,750molNa!CO+1LNa!CO+0,750M

·3moliones1molNa!CO+

·6,022·1023iones1moliones

= 4,06·1024iones

1.88. Semezclan20,0mLdeunadisolucióndeKClO30,60Mcon25,0mLdedisolucióndeKI0,20Mysediluyehastacompletar100,0mL.Paradisoluciónresultante,laconcentraciónmolardeionesK+es:a)0,17·10–3b)1,7c)0,17d)1,7·10–3

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKClO+es:

KClO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ K;(aq)+ClO+-(aq)

LacantidaddeK;contenidoenladisolucióndeKClO+es:

20,0mLKClO+0,60M ·0,60mmolKClO+1mLKClO+0,60M

·1mmolK;

1mmolKClO+= 12mmolK;

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKIes:

KI(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ K;(aq)+I-(aq)

LacantidaddeK;contenidoenladisolucióndeKIes:

25,0mLKI0,20M ·0,20mmolKI1mLKI0,20M

·1mmolK;

1mmolKI= 5,0mmolK;

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeK;enladisoluciónresultantees:

(12 + 5,0)mmolK;

1.89. Laconcentracióndearsénico(As)enunaguadegrifoesde4,8·10–8M.Determinesisuperalaconcentraciónmáximaadmisible(CMA),establecidaen10µgL–1: a)LaconcentracióndeAsesinferioralCMA.b)LaconcentracióndeAsessuperioralCMA. c)LaconcentracióndeAsesigualalCMA. d)LaconcentracióndeAses5vecessuperioralCMA.e)LaconcentracióndeAseseldobledelaCMA.

(O.Q.L.Madrid2018)(O.Q.L.Granada2020)

CambiandolasunidadesdelaconcentracióndeAsenelaguadelgrifo:

4,8·10-<molAs1L

·74,9gAs1molAs

·10&µgAs1gAs

= 3,6µgL-'

LaconcentracióndeAsenelaguadelgrifoesinferioralCMA.

1.90. Sepreparaunadisolucióndiluidatransfiriendo40,00mLdeunadisolución0,3433Maunmatrazaforadode750mL,añadiendoaguahastalamarcadelaforado.¿Cuáleslamolaridaddeestadisolucióndiluida?a)0,0183b)0,0363c)0,0046d)0,0086

Lacantidaddesolutoquecontieneladisoluciónoriginales:

40,00mLdisolución0,3433M ·0,3433mmolsoluto

1mLdisolución0,3433M= 13,73mmolsoluto

Laconcentraciónmolardesolutoenladisolucióndiluidaes:13,73mmolsoluto750mLdisolución

= 0,0183molL-'

1.91. SiendoNAelnúmerodeAvogadro,paraunadisolución2MdeFeCl3secumpleque:a)1Ldedisolucióncontieneentotal8NA ionesdeFe3+yCl–.b)1Ldedisolucióncontiene3NAionesCl–.c)0,5Ldedisoluciónes1MrespectodelosionesFe3+.d)0,5Ldedisoluciónes3MrespectodelosionesCl–.e)1LdedisolucióncontieneNAionesFe3+.

(O.Q.L.Jaén2018)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelFeCl+es:

FeCl+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Fe+;(aq)+3Cl-(aq)

Elnúmerodecadaunodelosionescontenidosenladisoluciónes:

1LFeCl+2M ·2molFeCl+1LFeCl+2M

·1molFe+;

1molFeCl+·𝑁AionFe+;

1molFe+;= 2𝑁AionFe+;

1LFeCl+2M ·2molFeCl+1LFeCl+2M

·3molCl-

1molFeCl+·𝑁AionCl-

1molCl-= 6𝑁AionCl- ⎭

⎪⎬

⎪⎫

→ total = 8𝑁Aiones

1.92. Unadisolucióndehidracina,N2H4(aq),es95,0%enmasadehidracinay5,0%enmasadeagua,ysudensidades1,011gmL–1a20°C.¿Cuáleslamolaridaddeladisolución?a)0,003b)30,0c)3,00d)0,01

(O.Q.L.LaRioja2018)

Tomandounabasedecálculode100gdedisolución,laconcentraciónmolardeN!H$enladisoluciónes:

95,0gN!H$100gdisolución

·1molN!H$32,0gN!H$

= 30,0molL-'

1.93. Sedisponede250mLdeunadisoluciónacuosadeCd(NO3)20,50M.Siseretiran25mLdelamismaysereemplazanpor25mLdeagua,laconcentracióndeladisoluciónresultanteserá: a)0,450Mb)0,400Mc)0,350Md)0,500M

(O.Q.L.Murcia2018)

Lacantidaddesolutocontenidoenladisolucióndespuésderetirar25mLdeladisoluciónoriginales:

(250 − 25)mLCd(NO+)!0,50M ·0,50mmolCd(NO+)!1mLCd(NO+)!0,50M

= 112,5mmolCd(NO+)!

Suponiendoquenoseproducevariacióndevolumenapreciabledespuésdereemplazarlos25mLdedisoluciónporlos25mLdeagua,laconcentraciónmolardeCd(NO+)!enladisoluciónresultantees:

112,5mmolCd(NO+)!250mLdisolución

= 0,450molL-'

1.94. ¿Cuálesladurezadeunaguaquetieneunaconcentracióndeionescalcioigual2,80·10-4M?a)28,02mgCaCO3/Laguab)40ppmCaCO3c)99,89mgCaCO3/Laguad)100ppmCaCO3

RelacionadoCa!;conCaCO+laconcentracióndeesteenelaguaes:

2,80·10-$molCa2+

Lagua·1molCaCO+1molCa!;

·100,1gCaCO+1molCaCO+

·10+mgCaCO+1gCaCO+

= 28,0mgL-'

1.95. Semezclan10mLdeunadisolucióndeCaSO40,60Mcon20mLdeunadisolucióndeCaCl20,20Mysediluyeconaguahasta100mL.LaconcentraciónmolardeionesCa2+es:a)0,3b)0,1c)2,5·10–2e)0,01

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaSO$es:

CaSO$(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Ca!;(aq)+SO$!-(aq)

LacantidaddeCa!;contenidoenladisolucióndeCaSO$es:

10mLCaSO$0,6M ·0,6mmolCaSO$1mLCaSO$0,6M

·1mmolCa!;

1mmolCaSO$= 6mmolCa!;

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl!es:

CaCl!(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Ca!;(aq)+Cl-(aq)

LacantidaddeCa!;contenidoenladisolucióndeCaCl!es:

·1mmolCa!;

1mmolCaCl!= 4mmolCa!;

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeCa!;enladisoluciónresultantees:

(6 + 4)mmolCa!;

1.96. LaconcentracióndeNaOHenladisoluciónresultantedemezclar100mLdeNaOH1,0Mcon50mLdeNaOH0,10Mes:a)0,105Mb)0,14Mc)0,70Md)0,75M

(O.Q.L.Murcia2020)

§LacantidaddeNaOHcontenidoenladisolución1,0Mes:

= 100mmolNaOH

§LacantidaddeNaOHcontenidoenladisolución0,10Mes:

= 5,0mmolNaOH

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeNaOHenladisoluciónresultantees:(100 + 5,0)mmolNaOH(100 + 50)mLdisolución

= 0,70molL-'

1.97. Sedisponede10mLdeunadisolucióndeNaNO32,0Myde40mLdeotradisolucióndeBa(NO3)20,50M.Sisemezclansinvariaciónapreciabledevolumen,laconcentracióndelionNO3– enladisoluciónserá:a)0,8Mb)1,2Mc)1,6Md)1,8M

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaNO+es:

NaNO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ NH$;(aq)+NO+-(aq)

LacantidaddeNO+-contenidoenladisolucióndeNaNO+es:

10mLNaNO+2,0M ·2,0mmolNaNO+1mLNaNO+2,0M

·1mmolNO+-

1mmolNaNO+= 20mmolNO+-

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelBa(NO+)!es:

Ba(NO+)!(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Ba!;(aq)+2NO+-(aq)

LacantidaddeNO+-contenidoenladisolucióndeCa(NO+)!es:

40mLBa(NO+)!0,50M ·0,50mmolBa(NO+)!1mLBa(NO+)!0,50M

·2mmolNO+-

1mmolBa(NO+)!= 40mmolNO+-

Suponiendoquenoexistevariacióndevolumen,laconcentraciónmolardeNO+-enladisoluciónresul-tantees:

(20 + 40)mmolNO+-

(CuestiónsimilaralapropuestaenPaísVasco2010).

1.98. Enunmatrazaforadode100mLseintroducen10,0mLdedisolucióndeclorurodesodio1,5M;15,0mLdedisolucióndeclorurodeamonio2,0M;20,0mLdedisolucióndesulfatodesodio1,0Myaguadestiladahastacompletarlos100mL.Laconcentraciónmolar(molL–1)delioncloruroenladisoluciónresultantees:a)0,55b)0,45c)0,30d)0,20

·1mmolCl-

1mmolNaCl= 15mmolCl-

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNH$Cles:

NH$Cl(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ NH$;(aq)+Cl-(aq)

LacantidaddeCl-contenidoenladisolucióndeNH$Cles:

15mLNH$Cl2,0M ·2,0mmolNH$Cl1mLNH$Cl2,0M

·1mmolCl-

1mmolNH$Cl= 30mmolCl-

Suponiendovolúmenesaditivos,laconcentraciónmolardeCl-enladisoluciónresultantees:(15 + 30)mmolCl-

2.PREPARACIÓNDEDISOLUCIONES

2.1. Unácidonítricocomercialtieneunariquezadel70,0%enmasadeHNO3yρ=1,42gmL–1.Cal-culelamasadeHNO3necesariaparaproducir1,00m3deHNO3comercial.a)2,03kgb)994kgc)1,420kgd)1,420ge)994g

LamasadeHNO+quesenecesitaparaprepararladisolucióncomerciales:

1,00m+HNO+70,0% ·10&mLHNO+70,0%1m+HNO+70,0%

·1,42gHNO+70,0%1mLHNO+70,0%

= 1,42·10&gHNO+70,0%

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza70,0%elvolumennecesarioes:

1,42·10&gHNO+70,0% ·70,0gHNO+

100gHNO+70,0%·1kgHNO+10+gHNO+

= 994kgHNO+

2.2. LadensidaddelNaCles2,16gcm–3yladesudisoluciónacuosasaturadaes1,197gcm–3.Estadisolucióncontiene311gdesalporlitrodedisolución,¿quévariacióndevolumenseproducealdisolverlasal?a)30cm3b)3cm3c)60cm3d)3dm3e)0,3dm3

Lamasadedisoluciónes:

1Ldisolución ·10+cm+disolución1Ldisolución

·1,197gdisolución1cm+disolución

= 1.197gdisolución

LamasadeH!Oquecontieneesadisoluciónes:

1.197gdisolución–311gNaCl=886gH!O

ConsiderandoqueladensidaddelH!Oes1,00gcm–3,elvolumenqueocupaes:

886gH!O ·1cm+H!O1,00gH!O

= 886cm+H!O

ElvolumenqueocupaelNaCl(s)es:

311gNaCl ·1cm+NaCl2,16gNaCl

= 144cm+NaCl

Considerandolosvolúmenesaditivos,elvolumentotalocupadoporelH!OyelNaCl(s)antesdeformarladisoluciónes:

886cm+H!O+144cm+NaCl=1,03·10+cm+mezcla

Lavariacióndevolumenqueseproducealprepararladisoluciónes:

1,03·10+cm+mezcla–1.000cm+disolución=30,0cm+

2.3. ParaprepararunadisolucióndeH2SO4deciertaconcentraciónhayquemedirdelabotellaco-mercial1,2cm3.Lamaneramáscorrectademedirestevolumenes:a)Medianteunaprobetade30cm3.b)Medianteunapipetade20cm3.c)Medianteunapipetade5cm3dedobleenrase.d)Medianteunapipetagraduadade2cm3yaspirandoconellaelH2SO4delabotella.e)Medianteunapipetagraduadade2cm3yconayudadeunaperadegomaqueeviteelcontactoconelácido.

Elprocedimientocorrectoparaextraerdeunabotella1,2cm3deH2SO4cometiendoelmenorerrorpo-sible,esutilizarunapipetagraduadade2cm3alaquesehaacopladounaperadegomaparasuccionarelH2SO4evitandoasíposiblesquemaduras.

2.4. Sedisuelven5gdeclorurodesodioen100mLdeagua.¿Quésehabráoriginado?a)Unasustanciapurab)Uncompuestoquímicoc)Unamezclahomogénead)Unadisolucióne)Unadispersióncoloidal

Elclorurodesodioesmuysolubleenagua,portanto,seformaunadisoluciónomezclahomogénea.

Lasrespuestascorrectassoncyd.

2.5. Dadaslassiguientesproposicionesindiquecuálocuálessonverdaderas:a)Elaguaestáformadapordostiposdeátomos,portanto,noesunasustanciapura.b)Todadisoluciónesunamezcla.c)Todaslasmezclassondisoluciones.d)Enunamezclaheterogéneasuscomponentespuedenobservarsedeformaseparada.

a)Falso.Elaguaesunasustanciapuraqueporestar formadapordostiposdeátomosconstituyeuncompuesto.

b)Verdadero.Lasdisolucionespresentanunasolafaseysonmezclashomogéneas.

c)Falso.Algunasmezclaspresentanmásdeunafaseysellamanheterogéneas.

d)Verdadero.Enunamezclaheterogénealoscomponentesdelamismapuedendistinguirseasimplevistaoconayudadeunalupa.

Lasrespuestascorrectassonbyd.

2.6. Sedeseapreparar100mLdedisolucióndeácidosulfúrico0,25Mapartirdeunácidocomercialdel98%ydensidad1,836gmL–1.Paraellosehadetomardelabotelladeácidocomercial:a)1,36mLb)2,45mLc)2,5gd)4,50mL

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Jaén2017)

LamasadeH!SO$necesariaparaprepararladisoluciónes:

100mLH!SO$0,25M ·1LH!SO$0,25M

10+mLH!SO$0,25M·0,25molH!SO$1LH!SO$0,25M

·98,1gH!SO$1molH!SO$

= 2,5gH!SO$

LacantidaddeH!SO$comercialautilizares:

2,5gH!SO$ ·100gH!SO$98%

98gH!SO$·1mLH!SO$98%1,836gH!SO$98%

= 1,4mLH!SO$98%

(EnlacuestiónpropuestaenCastillayLeón1998sepreparan500mLdeladisolución0,15M).

2.7. Silasolubilidaddelclorurodesodioenaguaa15°Ces50gL–1.Esciertoque:a)Unadisoluciónquecontiene25gL–1esunadisoluciónsaturada.b)Ladisoluciónquecontiene45gL–1estámuydiluida.c)Estásaturadaladisolucióncuandocontiene50gL–1declorurodesodio.d)Sicontienemásde50gL–1esunsistemainestable.

a)Falso.Ladisoluciónes insaturadaporquetodavíanosehaalcanzadoel límitedesolubilidadaesatemperatura.

b)Falso.Ladisoluciónesconcentradayaqueseestácercadellímitedesolubilidadaesatemperatura.

c)Verdadero.Ladisoluciónestásaturadayaquesehaalcanzadoellímitedesolubilidadaesatempera-tura.

d)Falso.Ladisoluciónestásobresaturadayaquesehasuperadoellímitedesolubilidadaesatempera-tura.

2.8. A125mLdeunadisolucióndehidróxidodesodio0,75Mseleañaden300mLdeaguadestilada.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesescierta:a)Precipitaráhidróxidodesodio.b)Aumentaelnúmerodemolesdesosa.c)Laconcentracióndeladisoluciónaumenta.d)Losmolesdesosanovarían,perosílaconcentracióndeladisolución.e)AumentaelpHdeladisolución.f)Disminuyenlosmolesdehidróxidodesodio.

a-c)Falso.Siseañadeaguaaladisolucióndisminuyesuconcentraciónynopuedeprecipitarsoluto.

b-f)Falso.Elnúmerodemolesdesolutopermanececonstante.

d)Verdadero.Segúnsehajustificadoenlosapartadosanteriores.

e)Falso.SidisminuyelaconcentracióndeladisolucióndeNaOH,disminuyesupH.

2.9. Sedisponedeunmatrazaforadode500mLquecontieneunadisolución6Mdeácidoacético.¿Quéhabríaquehacerparaprepararapartirdeellaunadisolucióndeácidoacético3M?a)Añadiraguadestiladahastaobtener2Ldedisoluciónfinal.b)Diluira1Lconaguadestilada.c)Extraer250mLdedisolucióndelmatrazaforado.d)Añadir500mLdeunadisolucióndeácidoacético0,5M.

Aplicandoelconceptodemolaridad:500mLCH+COOH6M

𝑉Ldisolución·6molCH+COOH1LCH+COOH6M

·1LCH+COOH6M

10+mLCH+COOH6M= 3molL-' → 𝑉 = 1L

Habráquediluirhasta1Lconaguadestilada.

2.10. Sedisuelven25,0gdeunasustanciaen100gdeaguapuraobteniéndoseunadisolucióndeden-sidadiguala1,15gmL–1.Elvolumendeestadisoluciónesiguala:a)120,5mLb)108,7mLc)110,4mLd)145,5mL

Ladensidadrelacionamasaconvolumen:

(25,0 + 100)gdisolución ·1mLdisolución1,15gdisolución

= 109mLdisolución

2.11. Parapreparar100mLdedisoluciónacuosadedicromatodepotasiocuyaconcentraciónseade50,0mgdeanióndicromatopormililitro,habráquetomar:a)7,25gdedicromatodepotasiob)6,81gdedicromatodepotasioc)8,52gdedicromatodepotasiod)4,19gdedicromatodepotasio

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndeldicromatodepotasioK!Cr!O0es:

K!Cr!O0(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2K;(aq)+Cr!O0!-(aq)

LacantidaddeK!Cr!O0contenidoenladisoluciónes:

100mLdisolución ·50,0mgCr!O0!-

1mLdisolución·1mmolCr!O0!-

216,0mgCr!O0!-·1mmolK!Cr!O01mmolCr!O0!-

= 23,1mmolK!Cr!O0

LamasadeK!Cr!O0necesariaparaprepararladisoluciónes:

23,1mmolK!Cr!O0 ·1molK!Cr!O0

10+mmolK!Cr!O0·294,2gK!Cr!O01molK!Cr!O0

= 6,81gK!Cr!O0

2.12. Solounodelosconceptossiguientesesfalso:a)Lasdisolucionesverdaderasformanunsistemahomogéneo.b)Unadisoluciónsedicesaturadasinoadmitemássoluto.c)Lasproteínasenaguasiempreformandisolucionesverdaderas.d)Lagasolinaesunejemplodedisoluciónlíquido-líquido.e)Laagitaciónintensadeunsistemaaguaconaceitepermiteobtenerunadisolución.

a)Verdadero.Unadisoluciónesunamezclahomogénea,uniformeyestable.b)Verdadero.Cuandounadisoluciónalcanzaellímitedesaturaciónadeterminadatemperaturayanoadmitemássoluto.c)Verdadero.Lasproteínaspuedensersolublesenaguasiformanenlacesdehidrógenoconella.d)Verdadero.Lagasolinaesunejemplodedisoluciónlíquido-líquidodecompuestosnopolares.e)Falso.Aguayaceitesoninmisciblesylaagitaciónintensasoloprovocalaformacióndemicrogotasdeaceiteenagua(puntodeniebla).

2.13. Sepreparaunadisolucióndehidróxidodesodiodel45,0%enmasa,quetieneunadensidadde1,46gmL–1.Unaporciónde50,0mLdelamismacontienelossiguientesgramosdehidróxidodesodio:a)1,81·10–2b)24,5c)8,13·10–5d)32,8

LamasadeNaOHcontenidaenladisoluciónes:

50,0mLNaOH45,0% ·1,46gNaOH45,0%1mLNaOH45,0%

·45,0gNaOH

100gNaOH45,0%= 32,8gNaOH

(EnlacuestiónpropuestaenCastilla-León2002secambiaelhidróxidodesodioporeldepotasio).

2.14. ¿Quémasadesulfatodeamonioyhierro(II)hexahidrato(masamolecularrelativa392)esnece-sariaparaprepararunlitrodedisolución0,0500Mconrespectoalionhierro(II),Fe2+(aq)?a)1,96gb)2,80gc)14,2gd)19,6ge)28,0g

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011)

El(NH$)!Fe(SO$)!·6H!Oesla“saldeMohr”ylaecuacióncorrespondienteasudisociacióniónicaenaguaes:

(NH$)!Fe(SO$)!·6H!O(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2NH$;(aq)+Fe!;(aq)+2SO$!-(aq)+6H!O(l)

Lacantidaddesalnecesariaparaprepararladisoluciónes:

1LFe!;0,0500M ·0,0500molFe!;

1LFe!;0,0500M·1molsaldeMohr

1molFe!;= 0,0500molsaldeMohr

0,0500molsaldeMohr ·392gsaldeMohr1molsaldeMohr

= 19,6gsaldeMohr

2.15. Partiendode496gdeclorurodesodio,sedeseaprepararunadisolución0,25molal.¿Cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal?a)0,030b)2,0c)8,5d)34

LamasadeH!Onecesariaparaprepararladisoluciónes:

496gNaCl ·1molNaCl58,5gNaCl

·1kgH!O

0,25molNaCl= 34kgH!O

2.16. ¿CuántosmolesdeNa2SO4debenañadirsea500mLdeaguaparaobtenerunadisolucióndecon-centración2Mdeionessodio?Supongaqueelvolumendeladisoluciónnocambia.a)0,5b)1c)2d)4e)5

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Baleares2009)

Na!SO$(s)®2Na;(aq)+SO$!-(aq)

Suponiendoquenoexistevariacióndevolumenalañadirelsoluto,lacantidaddeestequesenecesitaes:

𝑥molNa!SO$0,5Ldisolución

·2molNa;

1molNa!SO$= 2molL-' → 𝑥 = 0,5molNa!SO$

2.17. Sequierepreparar2,00Ldedisolucióndeácidoclorhídricodel36,0%enmasayρ=1,18gcm–3,disolviendoenaguaclorurodehidrógenogaseoso(muysolubleenagua).¿Cuántoslitrosdedichogas,medidosencondicionesnormales,senecesitarán?a)521,40Lb)2Lc)1227,39Ld)164,3L

(O.Q.L.Murcia2002)

LacantidaddeHClquesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

2,00LHCl36,0% ·10+cm+HCl36,0%1LHCl36,0%

·1,18gHCl36,0%1cm+HCl36,0%

·36gHCl

= 23,3molHCl

Suponiendoquenoexistevariacióndevolumenaldisolverseelgasy, considerandocomportamientoidealdelmismo,lacantidaddeestequesenecesitaes:

23,3molHCl ·22,4LHCl1molHCl

= 521LHCl

2.18. ¿Quévolumendedisoluciónconcentrada8,00MdeHClhayqueutilizarparapreparar3,00Ldeunadisoluciónde2,00MdeHCl?a)750mLb)1.333,3mLc)2.250mLd)1.666,6mL

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.PaísVasco2008)(O.Q.L.CastillayLeón2012)(O.Q.L.Murcia2013)(O.Q.L.Galicia2013)

LacantidadnecesariadeHClparaprepararladisolucióndiluida(2,00M)es:

3,00LHCl2,00M ·2,00molHCl1LHCl2,00M

= 6,00molHCl

RelacionadoestacantidaddeHClconladisoluciónconcentrada(8,00M):

6,00molHCl ·1LHCl8,00M8,00molHCl

·10+mLHCl8,00M1LHCl8,00M

= 750mLHCl8,00M

2.19. SedeseaprepararunadisoluciónenlaquelaconcentracióndelionNO3– sea0,25Mysedisponede500mLdedisolucióndeKNO30,20M.¿CuántosmLdedisolucióndeCa(NO3)20,30Mhabríaqueañadir?a)250b)35,70c)71,40d)142,80

(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Murcia2014)(O.Q.L.Málaga2019)

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKNO+es:

KNO+(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ K;(aq)+NO+-(aq)

LacantidaddeNO+-contenidoenladisolución0,20Mes:

500mLKNO+0,20M ·0,20mmolKNO+1mLKNO+0,20M

·1mmolNO+-

1mmolKNO+= 100mmolNO+-

§LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa(NO+)!es:

LacantidaddeNO+-contenidoen𝑉mLdedisolución0,30Mes:

𝑉mLCa(NO+)!0,30M ·0,30mmolCa(NO+)!1mLCa(NO+)!0,30M

·2mmolNO+-

1mmolCa(NO+)!= 0,60𝑉mmolNO+-

Suponiendovolúmenesaditivos,elvolumendedisolucióndeCa(NO+)!aañadires:(100 + 0,60𝑉)mmolNO+-

(500 + 𝑉)mLdisolución= 0,25M → 𝑉 = 71mL

2.20. Sedisponedeunácidosulfúricodel93,0%ydensidad1,90gcm–3ysedeseapreparar0,400Ldisolucióndeconcentración1,00M.¿Quécantidaddelácidosulfúricosenecesita?a)22,2cm3b)39,2cm3c)55,5cm3d)111cm3

LamasadeH!SO$quesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

0,400LH!SO$1,00M ·1,00molH!SO$1LH!SO$1,00M

= 39,2gH!SO$

Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93,0%,elvolumennecesarioes:

39,2gH!SO$ ·100gH!SO$93,0%

93gH!SO$·1cm+H!SO$93,0%1,90gH!SO$93,0%

= 22,2cm+H!SO$93,0%

2.21. ¿QuémasadeMgCl2,expresadaengramos,debeañadirsea250mLdeunadisolución0,25MdeMgCl2paraobtenerunanuevadisolución0,40M?a)9,5b)6,0c)2,2d)3,6e)19

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Baleares2011)

LamasadeMgCl!quecontieneladisoluciónoriginal:

250mLMgCl!0,25M ·1LMgCl!0,25M

10+mLMgCl!0,25M·0,25molMgCl!1LMgCl!0,25M

·95,3gMgCl!1molMgCl!

= 6,0gMgCl!

Suponiendoquelaadicióndemássolutonoafectaalvolumendedisolución,lamasadeMgCl!quecon-tieneladisoluciónfinales:

250mLMgCl!0,40M ·1LMgCl!0,40M

10+mLMgCl!0,40M·0,40molMgCl!1LMgCl!0,40M

·95,3gMgCl!1molMgCl!

= 9,5gMgCl!

Lamasadesolutoañadidaes:

9,5gMgCl!(final)-6,0gMgCl!(inicial)=3,5gMgCl!(añadido)

2.22. Unadisoluciónacuosadeácidosulfúricodel34,5%deriquezaenmasatieneunadensidadde1,26gmL–1.¿Cuántosgramosdeácidosulfúricosenecesitanparaobtener3,22Ldeestadisolución?a)1,20·105b)822c)1,4·103d)135e)1,4·105

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Sevilla2006)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2011)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2012)

Lamasadedisoluciónapreparares:

3,22LH!SO$34,5% ·10+mLH!SO$34,5%1LH!SO$34,5%

·1,26gH!SO$34,5%1mLH!SO$34,5%

= 4,06·103gH!SO$34,5%

LamasadeH!SO$quecontieneladisoluciónes:

4,06·103gH!SO$34,5% ·34,5gH!SO$

100gH!SO$34,5%= 1,40·103gH!SO$

2.23. SisediluyeunlitrodeHCldel37,0%enmasaydensidad1,19gmL–1hastaobtenerunácidodel25,0%,¿quémasadeaguadebeañadirse?a)660gb)120gc)570gd)300g

LamasadedisolucióndeHClconcentrada(37,0%)adiluires:

1LHCl37,0% ·10+mLHCl37,0%1LHCl37,0%

·1,19gHCl37,0%1mLHCl37,0%

= 1,19·103gHCl37,0%

LamasadeHClquecontieneesadisoluciónes:

1,19·103gHCl37% ·37,0gHCl

100gHCl37,0%= 440gHCl

LamasadedisolucióndeHClal25,0%quepuedeprepararseconesacantidaddeHCles:

440gHCl ·100gHCl25,0%

25,0gHCl= 1,76·103gHCl25,0%

LamasadeH!Oaañadiraladisoluciónconcentradaes:

1,76·103gHCl25,0% − 1,19·103gHCl37% = 570gH!O

2.24. Paraprepararunadisolución1Mdeuncompuestosólidomuysolubleenagua,¿quéesnecesariohacer?a)Añadirunlitrodeaguaaunmoldecompuesto.b)Añadirunmoldecompuestoaunkgdeagua.c)Añadiraguaaunmoldecompuestohastacompletarunkgdedisolución.d)Disolverunmoldecompuestoensuficientecantidaddeaguaycompletarhasta1Ldedisolución.

(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.CastillayLeón2018)(O.Q.L.LaRioja2020)

a)Falso.Yaqueelvolumendeladisoluciónexcederíade1Lylamolaridadseríamenorque1.

b)Falso.Yaquedeesaformasetendríaunadisolucióncuyaconcentraciónes1molal.

c)Falso.Unmolporkgdedisoluciónnoesunaformahabitualdeconcentracióndeunadisolución.

d)Verdadero.Yaqueeseeselprocedimientoadecuadoparapreparar1Ldedisolución1M.

2.25. Unvinagretiene5,05%enmasadeácidoacético,CH3COOH,ysudensidades1,05gmL–1.¿Cuán-tosgramosdeácidohayenunabotelladevinagredeunlitro?a)0,100b)0,050c)50,5d)208e)53,0

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Málaga2020)

LamasadeCH+COOHquecontieneesacantidaddevinagrees:

1,00Lvinagre ·10+mLvinagre1Lvinagre

·1,05gvinagre1mLvinagre

·5,05gCH+COOH100gvinagre

= 53,0gCH+COOH

2.26. ElvolumendeNaOH0,0250Mquesepuedeobtenerapartirde200mLdeunadisolución0,100Mdelamismabasees:a)100mLb)50mLc)800mLd)400mL

(O.Q.L.Madrid2006)

LacantidaddeNaOHcontenidoenladisoluciónes:

= 20,0mmolNaOH

ElvolumendedisolucióndiluidaquesepuedeobtenerapartirdeesacantidaddeNaOHes:

20,0mmolNaOH ·1mLNaOH0,0250M0,0250mmolNaOH

= 800mLNaOH0,0250M

2.27. SedejaunadisolucióndeKClenunfrasco,enelque,porestarmalcerrado,alcabodeunasse-manasseformaunprecipitado.Ladisoluciónquehaysobreelprecipitadoes:a)Diluidab)Saturadac)Sobresaturadad)Insaturada

Alestarelfrascomalcerradoseproducelaevaporacióndeaguayseformaunprecipitadoenelfondo.Estosedebeaquesealcanzaellímitedesaturaciónadeterminadatemperatura.Sedicequeladisoluciónsobrenadanteestásaturada.

2.28. Sepreparaunadisoluciónacuosadeácidosulfúricoconunariquezadel34,5%enmasaydensi-dadde1,26gmL–1.Suconcentraciónserá:a)1.260gL–1b)345gL–1c)435gL–1d)13,7Me)Ningunadelasanteriores.

Tomandocomobasedecálculo1Ldeladisolución,lamasadeH!SO$quecontienees:

10+mLH!SO$34,5%1LH!SO$34,5%

·1,26gH!SO$34,5%1mLH!SO$34,5%

·34,5gH!SO$

100gH!SO$34,5%= 435gH!SO$

LaconcentracióndedichadisoluciónexpresadaengL–1es,435.

2.29. Semezclan100mLdeunadisolucióndeNa2SO44,0Mcon500mLdeotradisolución0,20Mdelmismocompuesto.ParaquelaconcentracióndeionesNa+enladisoluciónresultantesea0,080M,elvolumendeaguaquehabráqueañadires:a)5.650mLb)14.350mLc)9.600mLd)10.000mLe)11.900mL

(O.Q.N.Córdoba2007)(O.Q.L.Cádiz2019)

LacantidaddeNa;contenidoencadadisoluciónes,respectivamente:

100mLNa!SO$4,0M ·4,0mmolNa!SO$1mLNa!SO$4,0M

·2mmolNa;

1mmolNa!SO$= 800mmolNa;

·2mmolNa;

1mmolNa!SO$= 200mmolNa;

Considerandovolúmenesaditivos,elvolumendeH!Oqueesnecesarioañadir:

(800 + 200)mmolNa;

(100 + 500 + 𝑉)mLdisolución=0,080mmolNa;

mLdisolución→ 𝑉 = 1,19·104mL

2.30. ¿CuántosmolesdeKClserequierenparapreparar250mLdeunadisolución5,00M?a)5b)2,5c)1,25d)1

LacantidaddeKClnecesarioparaprepararladisoluciónes:

250mLKCl5,00M ·1LKCl5,00M

10+mLKCl5,00M·5,00molKCl1LKCl5,00M

= 1,25molKCl

2.31. ¿CuántosgramosdeNaFsenecesitanparapreparar0,15kgdeunadisoluciónacuosaal5,0%?a)3,0b)15c)7,5d)30

LamasadeNaFnecesarioparaprepararladisoluciónes:

0,15kgNaF5,0% ·10+gNaF5,0%1kgNaF5,0%

·5,0gNaF

100gNaF5,0%= 7,5gNaF

2.32. ¿QuémasadeCuSO4·5H2Osenecesitaparapreparar2,0Ldedisolución0,050MenCu2+?a)50gb)75gc)12,5gd)25g

(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.Valencia2018)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCuSO$·5H!Oes:

CuSO$·5H!O(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Cu!;(aq)+SO$!-(aq)

Lacantidaddesustanciahidratadanecesariaparaprepararladisolución:

2,0LCu!;0,050M ·0,050molCu!;

1LCu!;0,050M·1molCuSO4·5H!O

1molCu!;= 0,10molCuSO4·5H!O

LamasacorrespondientedeCuSO4·5H!Oes:

0,10molCuSO4·5H!O ·249,6gCuSO4·5H!O1molCuSO4·5H!O

= 25gCuSO4·5H!O

2.33. ¿QuévolumendedisoluciónconcentradadeNaOH2,5Mesnecesariaparapreparar0,50Ldedisolución0,10M?a)12,5Lb)10mLc)500mLd)0,020L

(O.Q.L.Madrid2008)

Elvolumendedisolución2,5Mnecesarioparaprepararladisolución0,10Mes:

0,50LNaOH0,10M ·0,10molNaOH1LNaOH0,10M

·1LNaOH2,5M2,5molNaOH

= 0,020LNaOH2,5M

2.34. Sedisolvieron2,50gdecloratodepotasioen100,00mLdeaguaa40°C.Alenfriara20°C,seobservóqueelvolumencontinuabasiendode100,00mL,perosehabíaproducidolacristalizacióndepartedelasal.Ladensidaddelaguaa40°Ces0,9922gmL–1yladensidaddeladisolucióndecloratodepotasioa20°Ces1,0085gmL–1.Calculelamasadecloratodepotasioquehacristalizado.a)0,870gb)1,491gc)0,016gd)0,032ge)0,745g

(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2011)

Lasmasasdeloscomponentesdeladisolucióna40°Cson:

2,50gKClO+100,00mLH!O ·0,9922gH!O1mLH!O

= 99,22gH!O

Lamasadeladisolucióna20°Ces:

100,00mLdisolución ·1,0085gdisolución1mLdisolución

= 100,85gdisolución

ComoalenfriarcristalizaparteKClO+ylamasadeH!Oenladisoluciónsiguesiendolamisma,lamasadeKClO+quepermaneceendisoluciónes:

100,85gdisolución–99,22gH!O=1,630gKClO+

LamasadeKClO+quehacristalizadoes:

2,50gKClO+(inicial)–1,630gKClO+(disuelto)=0,870gKClO+(cristalizado)

2.35. Unácidosulfúricocontieneun92%enmasadeácidoysudensidades1.813kgm–3.Calculeelvolumendeácidoconcentradonecesarioparapreparar100mLdedisolución0,10M.a)1,34mLb)0,59mLc)3,32mLd)2,09mL

LacantidadH!SO$necesariaparaprepararladisoluciónes:

100mLH!SO$0,10M ·1LH!SO$0,10M

10+mLH!SO$0,10M·

0,10molH!SO$10+mLH!SO$0,10M

= 0,010molH!SO$

0,010molH!SO$ ·98,1gH!SO$1molH!SO$

= 0,98gH!SO$

Comosedisponedeunadisolucióncomercialderiqueza92%cuyadensidades:

𝜌 =1.813kgH!SO$92%1m+H!SO$92%

·10+gH!SO$92%1kgH!SO$92%

·1m+H!SO$92%10&mLH!SO$92%

= 1,813gmL-'

Elvolumencorrespondientedeladisolucióncomercialderiqueza92%es:

0,981gH!SO$ ·100gH!SO$92%

92gH!SO$·1mLH!SO$92%1,813gH!SO$92%

= 0,59mLH!SO$92%

2.36. Calculelosgramosdesolutonecesariosparapreparar500mLdeunadisolucióndenitratodesodio0,100M.a)4,25b)5,78c)6,80d)7,50

LamasadeNaOHquesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

500mLNaNO+0,100M ·1LNaNO+0,100M

10+mLNaNO+0,100M·0,100molNaNO+1LNaNO+0,100M

·85,0gNaNO+1molNaNO+

= 4,25gNaNO+

2.37. Paralapreparaciónde100cm3dedisolución0,10Mdeácidoclorhídricoseempleaunocomer-cialdel36%ydensidadrelativa1,18.Paraellosedebetomardelabotellacitada:a)0,3654gb)0,86mLc)1,70mLd)0,308cm𝟑

LamasadeHClquesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

100mLHCl0,10M ·1LHCl0,10M

10+mLHCl0,10M·0,10molHCl1LHCl0,10M

·36,5gHCl1molHCl

= 0,37gHCl

Comosedisponedeunadisolucióncomercialderiqueza36%:

0,37gHCl ·100gHCl36%

36gHCl·1mLHCl36%1,18gHCl36%

= 0,86mLHCl36%

2.38. Sedeseapreparar100mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,250Mapartirdeácidocomercialdel98,0%ydensidades1,836gmL–1.Paraellohayquetomardelabotelladeácidocomercial:a)1,36mLb)2,45mLc)4,50mLd)2,5g

100mLH!SO$0,250M ·1LH!SO$0,250M

= 2,45gH!SO$

Comosedisponedeunadisolucióncomercialderiqueza98,0%:

2,45gH!SO$ ·100gH!SO$98,0%

98,1gH!SO$·1mLH!SO$98,0%1,836gH!SO$98,0%

= 1,36mLH!SO$98,0%

2.39. ¿Quévolumensedebetomardeunadisoluciónacuosadeácidosulfúrico0,25M,sisequierepreparar200mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,050M?a)4mLb)40mLc)0,4Ld)0,004L

(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011)(O.Q.L.PreselecciónValencia2013)(O.Q.L.PreselecciónValencia2014)

Elvolumendedisoluciónconcentrada(0,25M)necesarioparaprepararladiluida(0,050M)es:

200mLH!SO$0,050M ·0,050mmolH!SO$1mLH!SO$0,05M

·1mLH!SO$0,25M0,25mmolH!SO$

= 40mLH!SO$0,25M

2.40. ¿QuévolumendeH2SO43,0Msenecesitaparapreparar450mLdeH2SO40,10M?a)30mLb)45mLc)15mLd)80mLe)3,0mLf)1,5mL

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2009)(O.Q.L.Murcia2019)

= 15mLH!SO$3,0M

2.41. ¿Cuántosmolesdeácidosulfúricosenecesitanparapreparar5,0Ldedisolución2,0Mdeesteácido?a)2,5b)5c)10d)20

(O.Q.L.Murcia2009)

LacantidaddeH!SO$quesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

5,0LH!SO$2,0M ·2,0molH!SO$1LH!SO$2,0M

= 10molH!SO$

2.42. ¿Quévolumendeagua(enlitros)habráqueañadira500mLdeunadisolución0,500Mdehidró-xidodesodioparaobtenerunadisolución0,1M?a)0,5b)1c)2d)4

Considerandovolúmenesaditivos,elvolumendeH!Oaañadires:

= 250mmolNaOH

Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:

250mmolNaOH(500 + 𝑉)mLdisolución

= 0,1M → 𝑉 = 2.000mLH!O ·1mLH!O10+mLH!O

= 2LH!O

2.43. Sedisponedeunácidosulfúricoconcentradodedensidades1,824gcm–3yun92,0%enmasadeH2SO4.Elvolumennecesariodeesteácidoquehayquetomarparapreparar500cm3deunácido0,500normales:a)8,31cm3b)7,31cm3c)6,31cm3d)5,31cm3

Larelaciónqueexisteentre lamolaridad(M)y lanormalidad(N),unaformaobsoletadeexpresar laconcentracióndeunadisolución,vienedadaporlaexpresión:

N=M·valencia

Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H!SO$:

H!SO$(aq)+2H!O(l)®SO$!-(aq)+2H+O;(aq)

Lavalenciaes2,portanto,lamolaridades:

M=0,500/2=0,250

500cm+H!SO$0,25M ·1LH!SO$0,250M

10+cm+H!SO$0,250M·0,250molH!SO$1LH!SO$0,250M

= 12,3gH!SO$

ComosedisponedeH!SO$comercialderiqueza92,0%:

12,3gH!SO$ ·100gH!SO$92,0%

92,0gH!SO$·1cm+H!SO$92,0%1,824gH!SO$92,0%

= 7,33cm+H!SO$92,0%

2.44. Sedisponedeunácidonítricodel60,0%ydensidad1,38gcm–3ysedeseapreparar0,800Ldeconcentración0,500M.¿Quécantidaddenítricosenecesita?a)10,9cm3b)30,4cm3c)58,0cm3d)111cm3

LamasadeHNO+quesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

0,800LHNO+0,500M ·0,500molHNO+1LHNO+0,500M

·63,0gHNO+1molHNO+

= 25,2gHNO+

ComosedisponedeHNO+comercialderiqueza60,0%:

25,2gHNO+ ·100gHNO+60%60,0gHNO+

·1cm+HNO+60,0%1,38gHNO+60,0%

= 30,4cm+HNO+60,0%

2.45. ¿Quévolumendeácidonítricoal60,0%deriquezaydensidad1,48gmL–1,senecesitaparapre-parar250mLdisolucióndiluida1,00Mdedichoácido?a)16,4mLb)10,6mLc)17,8mLd)21,7mL

(O.Q.L.Madrid2010)

250mLHNO+1,00M ·1LHNO+1,00M

10+mLHNO+1,00M·

1molHNO+1LHNO+1,00M

·63,0gHNO+1molHNO+

= 15,8gHNO+

15,8gHNO+ ·100gHNO+60,0%

60,0gHNO+·1mLHNO+60,0%1,48gHNO+60,0%

= 17,8mLHNO+60%

2.46. ¿Quévolumensedebetomardeunadisoluciónacuosadeácidonítrico0,50M,sisequierepre-parar250mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,15M?a)37,5mLb)75mLc)0,033Ld)0,004L

250mLHNO+0,15M ·0,15mmolHNO+1mLHNO+0,15M

·1mLHNO+0,50M0,50mmolHNO+

= 75mLHNO+0,50M

2.47. Lamasadehidróxidodesodioquesenecesitaparapreparar100mLdeunadisolución0,1Mes:a)2,3gb)0,23gc)4gd)0,4g

(O.Q.L.Murcia2011)

100mLNaOH0,1M ·1LNaOH0,1M

10+mLNaOH0,1M·0,1molNaOH1LNaOH0,1M

·40,0gNaOH1molNaOH

= 0,4gNaOH

2.48. Sepreparaunadisolucióndeácidonítricoes15,24Mydensidadde1,410gmL–1,¿cuálessuriquezaexpresadacomoporcentajeenmasa?a)10,00b)13,54c)74,51d)68,10

Tomandocomobasedecálculo1Ldedisolución15,24M,lariquezadelamismaexpresadacomopor-centajeenmasaes:

15,24molHNO+1Ldisolución

·63,0gHNO+1molHNO+

·1Ldisolución

10+mLdisolución·1mLdisolución1,410gdisolución

· 100 = 68,1%

2.49. ¿Cuántosgramosdehidrogenocarbonatodepotasiodel95,0%depurezaenmasahayquedisol-veren500mLdeaguaparaobtenerunadisolución0,0500M?a)2,63b)2,38c)10,20d)3,14

Suponiendoqueenelprocesodeladisolucióndelsólidonoseproducevariacióndevolumen,lamasadeKHCO+quesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

500mLdisolución ·1Ldisolución

10+mLdisolución·0,0500molKHCO+1Ldisolución

·100,1gKHCO+1molKHCO+

= 2,50gKHCO+

ComosedisponedeKHCO+conunariquezadel95,0%:

2,50gKHCO+ ·100gKHCO+95,0%

95,0gKHCO+= 2,63gKHCO+95,0%

2.50. Elvolumen(mL)deácidosulfúrico,H2SO4concentrado(98,0%depureza,ρ=1,84gmL–1)ne-cesarioparapreparar1.500mLdeH2SO40,100Mes:a)815,0b)0,815c)8,15d)81,50e)10,33

1.500mLH!SO$0,100M ·1LH!SO$0,100M

= 14,7gH!SO$

ComosedisponedeH!SO$comercialdel98,0%depureza:

14,7gH!SO$ ·100gH!SO$98%98,0gH!SO$

·1mLH!SO$98%1,84gH!SO$98%

= 8,15mLH!SO$98%

2.51. Laconcentracióndeunácidonítricocomercialesdel60,0%enmasa,ysudensidad1,31gcm–3.¿Cuálseráelvolumendeácidocomercialnecesarioparapreparar500cm3deunácidonítrico0,200M?a)6,02cm3b)7,02cm3c)8,02cm3d)9,02cm3

500cm+HNO+0,200M ·1LHNO+0,200M

10+cm+HNO+0,200M·0,200molHNO+1LHNO+0,200M

·63,0gHNO+1molHNO+

= 6,30gHNO+

6,30gHNO+ ·100gHNO+60,0%

60,0gHNO+·1cm+HNO+60,0%1,31gHNO+60,0%

= 8,02cm+HNO+60,0%

2.52. LascantidadesdeBeCl2·4H2Oydeaguaquesenecesitanparapreparar200gdeunadisolucióndeBeCl2al14,0%son:a)28gBeCl2y172gH2Ob)28gBeCl2·4H2Oy146,8gH2Oc)53,2gBeCl2·4H2Oy146,8gH2Od)53,2gBeCl2·4H2Oy200gH2O

Lamasadesolutoanhidrocontenidoenladisoluciónes:

200gBeCl!14,0% ·14,0gBeCl!

100gBeCl!14,0%= 28,0gBeCl!

RelacionandoBeCl!conBeCl2·4H2O:

28,0gBeCl! ·1molBeCl!79,9gBeCl!

·1molBeCl2·4H2O1molBeCl!

·151,9gBeCl2·4H2O1molBeCl2·4H2O

= 53,2gBeCl2·4H!O

Lamasadeaguaaañadires:

200gBeCl!14% − 53,2gBeCl2·4H2O = 146,8gH!O

2.53. Unamuestrade65,25gdeCuSO4·5H2O(Mr=249,7)sedisuelveenaguaparadarlugara800mLdedisolución.¿Quévolumendeestadisolucióndebeserdiluidoconaguaparaobtener1,00Ldeunadisolución0,100MdeCuSO4?a)3,27mLb)81,6mLc)209mLd)306mL

LacantidaddeCuSO$·5H!Oquesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

1,00LCuSO$1,00M ·1,00molCuSO$1LCuSO$1,00M

·1molCuSO4·5H2O1,00molCuSO$

= 0,100molCuSO4·5H2O

RelacionandoCuSO$·5H!Oconladisoluciónconcentrada:

0,100molCuSO4·5H2O ·249,7gCuSO4·5H2O1molCuSO4·5H2O

·800mLdisolución65,25gCuSO4·5H2O

= 306mLdisolución

2.54. Unestudiantenecesitamedir30,0gdemetanol(ρ=0,7914gmL–1a25°C),perosolodisponedeunaprobeta.¿Quévolumendemetanoldeberámedirparatenerlos30,0grequeridos?a)23,7mLb)30,0mLc)32,4mLd)37,9mL

Ladensidadrelacionalamasayelvolumendeunasustancia:

30,0gCH+OH ·1mLCH+OH

0,7914gCH+OH= 37,9mLCH+OH

Noobstante,esevolumennoesposiblemedirloconunaprobeta,sepodríanmedir38,0±0,5mL,portanto,seríamásadecuadoutilizarunabureta.

2.55. Paraprepararunlitrodedisolución1,00molardecarbonatodecalcioenaguasedisuelven:a)100gdesólidob)50gdesólidoc)84gdesólidod)Nosepuedepreparar.

(O.Q.L.Murcia2012)

Lamasadesólidoadisolverparaprepararladisoluciónes:

1LCaCO+1,00M ·1,00molCaCO+1LCaCO+1M

= 100gCaCO+

Esprecisotenerencuentaqueelcarbonatodecalcioesunasustanciaconmuybajasolubilidad(0,0013g/100mLH!Oa20°C),portanto,nosepuededisolverlacantidaddeCaCO+calculadaen1Ldeagua.

2.56. Sepreparan672,3mLdedisolucióndeácidoclorhídricodel25%enmasaydensidad1,19gmL–1.Aestadisoluciónseleañaden200gdeaguaconloqueelporcentajeenmasadelanuevadisoluciónserá:a)2,5b)8,3c)15d)20

(O.Q.L.Asturias2012)(O.Q.L.Baleares2015)

Aunqueresultaproblemáticomediresevolumendedisolución,sumasaes:

672,3mLHCl25% ·1,19gHCl25%1mLHCl25%

= 800gHCl25%

LacantidaddeHClquecontieneladisoluciónes:

800gHCl25% ·25gHCl

100gHCl25%= 200gHCl

Siseañaden200gdeH!Oaladisolución,suconcentraciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:200gHCl

(800 + 200)gdisolución· 100 = 20,0%HCl

2.57. Sedeseaprepararunadisolución0,250molaldeclorurodesodio.Sisepartede500gdeNaCldel90,0%depureza,¿cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal?a)0,030b)34,18c)8,50d)30,8

LacantidaddeNaCladisolveres:

500gNaCl90,0% ·90,0gNaCl

100gNaCl90,0%·1molNaCl58,5gNaCl

= 7,69molNaCl

LamasadeH!Oquenecesitaesesolutoparaprepararladisolución0,250molales:

7,69molNaCl ·1kgH!O

0,250molNaCl= 30,8kgH!O

2.58. ¿Hastaquévolumenhayquediluir1,00Ldeácidosulfúricoderiqueza92,0%enmasaydensidad1,824gcm–3paraquesuconcentraciónsea1,00molL–1?a)17,1Lb)16,1Lc)1,07Ld)10,2Le)8,05L

(O.Q.N.Alicante2013)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2014)(O.Q.L.Granada2016)

LacantidaddeH!SO$quecontieneladisoluciónconcentrada(92,0%)es:

1,00LH!SO$92% ·10+cm+H!SO$92,0%1LH!SO$92,0%

·1,824gH!SO$92,0%1cm+H!SO$92,0%

= 1.824gH!SO$92,0%

1.824gH!SO$92,0% ·92,0gH!SO$

100gH!SO$92,0%·1molH!SO$98,1gH!SO$

= 17,1molH!SO$

Elvolumendedisolucióndiluida(1,00M)quesepuedeprepararconesacantidaddesolutoes:

17,1molH!SO$ ·1LH!SO$1,0M1,0molH!SO$

= 17,1LH!SO$1,0M

2.59. Elclorurodemagnesiosedisuelveenaguaparaformar:a)MoléculasdeMgCl2hidratadas.b)IonesMg2+hidratadoseionesCl–hidratados.c)IonesMg2+hidratadoseionesCl22–hidratados.d)ÁtomosdeMghidratadosymoléculasdeCl2hidratadas.

(O.Q.L.Asturias2013)(O.Q.L.Baleares2015)

Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelclorurodemagnesio,MgCl!,es:

MgCl!(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ Mg!;(aq)+2Cl-(aq)

2.60. Sepreparaunadisoluciónmezclandounácidonítricoal80%enmasaconotroal30%enmasa.¿Cuántosgramosdecadaunadelasdisolucionessenecesitanparapreparar200gdedisolucióndeácidonítricoal40%?Ácido80%Ácido30%a)40160b)50150c)16040d)Ningunadelasanteriores.

RelacionandolosgramosdeHNO+ydecadadisoluciónnecesariosparaprepararlamezcla:

𝑥gHNO+80% · 80gHNO+100gHNO+80%

+ (200 − 𝑥)gHNO+30% · 30gHNO+100gHNO+30%

200gdisolución· 100 = 40%

Seobtiene,𝑥=40gHNO+80%y160gHNO+30%.Larespuestacorrectaeslaa.

2.61. Parapreparar2,00Ldedisoluciónacuosa1,00Mdeclorurodeamoniohayquedisolver:a)107gb)203gc)99gd)Nosepuedeprepararporqueesinsoluble.

(O.Q.L.Murcia2013)

LamasadeNH$Clquesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

2,00LNH$Cl1,00M ·1,00molNH$Cl1LNH$Cl1,00M

·53,5gNH$Cl1molNH$Cl

= 107gNH$Cl

2.62. Sepreparaunadisoluciónacuosadeamoniacodel26,67%enmasaquetieneunadensidadde0,902gcm–3.Ladensidaddeunadisolucióndel13,14%enmasaserá:a)Mayorque0,902gcm–3b)Menorque0,902gcm–3c)Aproximadamentelamitadde0,902gcm–3d)Iguala0,902gcm–3

Altratarsedeunadisoluciónmenosconcentrada,contienemásH!O.ComoencondicionesnormaleselH!Oeslíquiday,portanto,másdensaqueelNH+,queenlasmismascondicionesesgas,ladensidaddeladisoluciónderiqueza13,14%debeaumentarysermayorque0,902gcm-+.

2.63. Sepreparaunadisoluciónacuosadeácidonítricodel52,56%enmasaquetieneunadensidadde1,325gcm–3.Elporcentajeenmasadeunadisolucióndedensidad1,150gcm–3será:a)Menorque52,56%b)Mayorque52,56%c)Aproximadamenteiguala52,56%d)63%

ElHNO+esunlíquidoque,encondicionesnormales,esmásdensoqueelH!O.UnadisoluciónconmenordensidadcontendrámenorcantidaddeHNO+,porloquesuriquezaserámenordel52,56%.

2.64. Paraprepararunadisolucióndeácidoclorhídrico0,0135Mapartirdeotra0,135Mdelamismasustanciasehadetomar:a)1mLdeladisoluciónyañadiraguahastaunvolumenfinalde100mL.b)10mLdeladisoluciónyañadiraguahastaunvolumenfinalde1mL.c)25mLdeladisoluciónyañadiraguahastaunvolumenfinalde250mL.d)10mLdeladisoluciónyañadiraguahastaunvolumenfinalde250mL.

(O.Q.L.CastillayLeón2013)(O.Q.L.Sevilla2017)(O.Q.L.Málaga2020)

Ladisoluciónapreparartieneunaconcentraciónmolar10vecesmenorqueladisoluciónoriginal,portanto,elvolumendedisoluciónresultantedeberáser10vecesmayorqueelvolumendedisolucióncon-centradadepartida.Delasformaspropuestaslaquecumpleesarelaciónes:

250mLdisolucióndiluida25mLdisoluciónconcentrada

2.65. Siladensidaddeunadisoluciónacuosadeamoniacoes0,947gcm–3:a)Lamasadeuncm3dedisoluciónes0,947g.b)Hay0,947gdeamoniacoenuncm3dedisolución.c)17gdedisoluciónocupanunvolumende22,4L.d)0,947gdeamoniacoocupanunvolumende1cm3.

Deacuerdoconelconceptodedensidad,1cm3deladisolucióntieneunamasade0,947g.

2.66. Sedeseapreparar500mLdedisolucióndeHCl0,050Mapartirdelreactivocomercialdel37%(m/m)y1,17gmL–1dedensidad.¿Quévolumendereactivosenecesitatomar?a)2,1mLb)1,2mLc)2,9mLd)1,8mLe)3,5mL

·36,5gHCl1molHCl

= 0,91gHCl

Comosedisponededisolucióncomercialderiqueza37%:

37gHCl·1mLHCl37%1,1,7gHCl37%

= 2,1mLHCl37%

2.67. Lamasadeunadisoluciónformadapor100,0mLdeaguay12,50mLdeácidosulfúricocomercial(96%enmasaydensidad1,840gmL–1)es:a)107,0gb)112,5gc)116,5gd)123,0g

Suponiendoqueelaguatieneunadensidadde1,000gmL-',lamasadeladisoluciónresultantees:

12,50mLH!SO$96% ·1,840gH!SO$96%1mLH!SO$96%

+ 100,0mLH!O ·1,000gH!O1mLH!O

= 123,0gdisolución

2.68. Laconcentracióndeclorurodesodioenelaguadelmares0,50M,¿cuántosgramosdelasal,aproximadamente,haypresentesen1kgdeaguademar?a)30b)60c)100d)300

(O.Q.L.Murcia2015)

Suponiendoque,aproximadamente,1kgdeaguademarocupaunvolumende1L:0,50molNaCl1Ldisolución

·58,5gNaCl1molNaCl

= 29gNaCl

2.69. Unadisoluciónesunsistema:a)Homogéneoseparableensuscomponentespormediosfísicos.b)Heterogéneoconstituidopormásdeuncomponente.c)Homogéneoconstituidopormásdeuncomponenteyseparableenestossolopormediosquímicos.d)Homogéneoconstituidoporunsolocomponente.

Unadisoluciónsedefinecomounsistemahomogéneodevarioscomponentesquesepuedensepararpormediosfísicos.

2.70. ¿Quécantidaddesulfatodesodioesnecesarioañadira500mLdeaguaparatenerunadisolución2MenNa+?a)0,5molb)1molc)2mold)5mol

(O.Q.L.Murcia2015)

Suponiendoquelaadicióndesolutonoproducevariaciónenelvolumendeladisolución:

𝑥molNa!SO$500mLdisolución

·2molNa;

1molNa!SO$·10+mLdisolución1Ldisolución

= 2M → 𝑥 = 0,5molNa!SO$

2.71. SetieneunadisoluciónacuosamadreAdondelaconcentracióndeNaOHes0,1Mysequierepreparar,apartirdeella,25mLdeunadisoluciónconunaconcentración0,02M.Indiquelaopciónquecontemplaelprocedimientoparaprepararestadisolucióndelaformamásexacta:a)Medir5mLdedisoluciónAconunaprobetagraduadayrealizarladiluciónhasta25mLenunvasodeprecipitados.b)Medir2,5mLdedisoluciónAconunapipetagraduadayhacerladiluciónhasta25mLenunaprobeta.c)Medir2,5mLdedisoluciónAconunaprobetagraduadayhacerladiluciónhasta25mLenlamismaprobeta.d)Medir5mLdedisoluciónAconunaprobetagraduadayhacer ladiluciónhasta25mLenunmatrazaforado.e)Medir5mLdedisoluciónAconunapipetagraduadayhacerladiluciónhasta25mLenunmatrazaforado.

(O.Q.L.Madrid2015)

LacantidaddeNaOHquesenecesitaparaprepararladisolucióndiluida(0,02M)es:

= 0,5mmolNaOH

Elvolumendedisoluciónconcentrada(0,1M)quecontieneesacantidaddesolutoes:

0,5mmolNaOH ·1mLNaOH0,1M0,1mmolNaOH

= 5mLNaOH0,1M

Elprocedimientoexperimentalparalapreparacióndeladisoluciónes,medir5mLdeNaOH0,1Mconunapipetagraduadaydiluirloconaguadestiladahastalamarcadelenraseenunmatrazaforadode25mL.

2.72. Lasolubilidaddelclorurodepotasio,KCl,enaguaa20°Cesde32gL–1.Sia20°Csedisuelven3,0gdeKClen100cm3deagua,seobtieneunadisolución:a)Diluidab)Saturadac)Muydiluidad)Sobresaturadae)Concentrada

(O.Q.L.Madrid2015)

LaconcentracióndeladisoluciónobtenidaexpresadaengL-'es:3,0gKCl

100cm+H!O·10+cm+H!O1LH!O

= 30gL-'

Estevaloresinferioraldelasolubilidadaesatemperatura,sinembargo,esmuycercanoalmismoporloquesepuededecirquesetratadeunadisoluciónsaturada.Larespuestacorrectaeslab.

2.73. Separtede100mLdeunadisolución0,500Mdeclorurodecalcio.Sedividelamismaendosfraccionesde32mLy68mL.Alaprimerafracción(32mL)seleañaden122mLdeagua.Alasegunda(68mL)seleañaden461mLdeagua.Porúltimo,sejuntanambasfracciones.¿Cuántosmmoldeionclorurohabráenlamezclafinal?a)10b)50c)100d)55e)110

(O.Q.L.Madrid2015)

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl!es:

Elvolumendeaguaañadidaaladisolucióninicialnoafectaalacantidaddesolutoquecontiene,portanto,lacantidaddeCl-contenidoenladisolucióniniciales:

·2mmolCl-

1mmolCaCl!= 100mmolCl-

2.74. Sedisponededosdisoluciones.Laprimeraesdeácidoclorhídrico0,30Mylasegunda0,20Mdelmismoácido.a)Lacantidaddeácidoen20mLdelaprimeraesigualalacantidaddeácidoen30mLdelasegunda.b)Sisemezclan20mLdelaprimeracon20mLdelasegundalaconcentraciónresultantees0,50M.c)Laconcentracióndelácidoen20mLdelaprimeraesigualalade30mLdelasegunda.d)Ningunadelasafirmacionesanterioresescorrecta.

a)Verdadero.LacantidaddeHClcontenidoencadadisoluciónes:

20mLHCl0,30M ·0,30molHCl

1mLHCl0,30M= 6,0mmolHCl

= 6,0mmolHCl

b)Falso.Suponiendovolúmenesaditivosylaconcentraciónmolardeladisoluciónresultante:(6,0 + 6,0)mmolHCl

(20 + 30)mLdisolución= 0,24M

c)Falso.Lasconcentracionesdelasdisolucionesnodependendelascantidadesdelasmismas.

2.75. ¿Quévolumendeaguahayqueañadira25,0mLdeunadisolucióndeKOH5,00Mparahacerla2,00M?a)62,5mLb)37,5mLc)21,4mLd)10,7mL

(O.Q.L.Murcia2016)

LacantidaddeKOHcontenidoenladisoluciónoriginales:

25,0mLKOH5,00M ·5,00mmolKOH1mLKOH5,00M

= 125mmolKOH

Considerandovolúmenesaditivos,elvolumendeaguaquesenecesitaparahacerladiluciónes:125mmolKOH

(25,0 + 𝑉)mLdisolución= 2,00M → 𝑉 = 37,5mLH!O

2.76. Losgramosdehidróxidodesodionecesariosparapreparar0,5Ldeunadisolución0,1Mson:a)2b)4c)8d)20

(O.Q.L.Murcia2016)

LamasadeNaOHquesenecesitaparalaprepararladisoluciónes:

0,5LNaOH0,1M ·0,1molNaOH1LNaOH0,1M

·40,0gNaOH1molNaOH

= 2gNaOH

2.77. Unmatrazaforadode0,500Lllenohastaelenrasecontieneunadisolucióndeunasaldescono-cida,peroconlasindicacionessiguientes:

“0,200M,contiene9,81gdesoluto”Lacantidaddelasalnecesariaparapreparar3,00Ldeunadisolución0,0500Mes:a)6,54gb)14,7gc)25,4gd)Nosepuedesabersinconocerlamasamolardelasal.

LaconcentracióndeladisolucióncontenidaenelmatrazaforadopermiteconocerlamasamolardelasustanciadesconocidaX:

9,81gX0,500Ldisolución

·1molX𝑀gX

= 0,200M → 𝑀 = 98,1gmol-'

LamasadesolutoXquesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

3,00Ldisolución0,0500M ·0,0500molX

1Ldisolución0,0500M·98,1gX1molX

= 14,7gX

2.78. Sequierenpreparar500gdeunadisolución1,50mdehidróxidodesodio.¿Quémasadesolutosedebetomar?a)0,030kgb)28,3gc)0,75kgd)60,0g

Apartirdelamolalidadsepuedencalcularlarazónylafracciónmásicadeladisolución:1,50molNaOH1kgH!O

·40,0gNaOH1molNaOH

·1kgH!O10+gH!O

=60,0gNaOH10+gH!O

→ 60,0gNaOH

1,06·103gdisolución

Lamasadesolutocontenidaen500gdeladisoluciónes:

500gdisolución ·60,0gNaOH

1,06·103gdisolución= 28,3gNaOH

2.79. ElanálisisdeunamuestradeaguaindicaquecontieneionesHg2+yquelaconcentracióndeestosesde10µgL–1.LacantidaddeionesHg2+porlitrodeaguaes:a)3,0·1015b)3,0·1016c)3,0·1017d)3,0·1018

(O.Q.L.Madrid2016)

LacantidaddeionesHg!;porlitrodeaguaes:

1Lagua ·10µgHg!;

1Lagua·10-&gHg!;

1µgHg!;·1molHg!;

200,6gHg!;·6,022·1023ionesHg!;

1molHg!;= 3,0·1016ionesHg!;

2.80. Loscomponentesinorgánicosqueseencuentranenmayorproporciónenelaguademarson:a)Ionessodioyfluorurob)Ionescalcioysulfatoc)Ionespotasioycarbonatod)Ionessodioycloruro

(O.Q.L.Madrid2016)

Lasalmásabundantedisueltaenelaguademareselclorurodesodio,NaCl,quehacequelaproporciónmediadelosionescloruroysodioenelaguasea55,3%y30,8%,respectivamente.Larespuestacorrectaeslad.

2.81. ¿Cuántosgramosdeácidosulfúricohayen60,00mLdedisoluciónacuosadel44,00%deriquezaenmasaydensidad1,343gmL–1?a)35,46b)80,56c)183,84d)0,035

(O.Q.L.LaRioja2016)

LamasadeH!SO$quecontieneladisoluciónes:

60,00mLH!SO$44,00% ·1,343gH!SO$44,00%1mLH!SO$44,00%

·44,00gH!SO$

100gH!SO$44,00%= 35,46gH!SO$

2.82. Unasustanciasólidatienelassiguientessolubilidadesenagua:-a20°Csedisuelven34gdesustanciaen100mLdeagua.-a80°Csedisuelven70gdesustanciaen100mLdeagua.

Sia80°Chaydisueltos30gdesustanciaen50mLdeagua,¿quécantidaddesustanciacristalizaráalenfriarladisolucióna20°C?a)17gb)13gc)4gd)Nocristalizanada.

(O.Q.L.LaRioja2016)

Expresandolassolubilidadesengdesustanciaporcada50mLdeagua:

-a20°Csedisuelven17gdesustanciaen50mLdeagua-a80°Csedisuelven35gdesustanciaen50mLdeagua.

Siladisolución,a80°C,contiene30gdesustanciaporcada50mLdeagua,cantidadinferioralamáximaadmitidaaesatemperaturayseenfríaa20°C,lamasadesustanciaquecristalizaes,(30–17)=13g.

2.83. ¿Cuántosgramosdeazúcarsedebendisolveren60gdeaguaparaobtenerunadisoluciónal25%enmasa?a)20b)12c)15d)41,7

(O.Q.L.LaRioja2016)

Lamasadeazúcarquesenecesitaparaprepararladisoluciónes:𝑥gazúcar

𝑥gazúcar + 60gagua· 100 = 25%azúcar → 𝑥 = 20gazúcar

2.84. ¿Quémasa,engramos,deSr(OH)𝟐·8H2Osenecesitaparapreparar250mLdedisolución,detalmaneraquela[OH–]endisoluciónsea0,100M?a)3,32b)6,64c)9,97d)1,52(Dato.ElSr(OH)2esunabasefuerte).

LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelSr(OH)!·8H!Oes:

Sr(OH)!·8H!O(s)M!A⎯⎯⎯⎯̄ 2OH-(aq)+Sr!;(aq)

Lacantidaddesustanciahidratadaquecontieneladisolución:

250mLOH-0,100M ·0,100mmolOH-

1mLOH-0,100M·1mmolSr(OH)2·8H!O

2mmolOH-= 12,5mmolSr(OH)2·8H!O

Lamasadehidratoes:

12,5mmolSr(OH)2·8H!O ·265,8mgSr(OH)2·8H!O1mmolSr(OH)2·8H!O

= 3,32·103mgSr(OH)2·8H2O

3,32·103mgSr(OH)2·8H2O ·1gSr(OH)2·8H2O

103mgSr(OH)2·8H2O= 3,32gSr(OH)2·8H!O

2.85. LacantidaddeNaOHnecesariaparapreparar200mLdedisolución2Mdeestasustanciaes:a)0,04molb)0,04gc)0,4gd)0,4mol

(O.Q.L.Murcia2017)

200mLNaOH2M ·1LNaOH2M

10+mLNaOH2M·2molNaOH1LNaOH2M

= 0,4molNaOH

2.86. Trasañadirunaciertacantidaddeglucosaaunvasodeagua,removerenérgicamenteyesperaruntiempoadecuadosehandepositadoenelfondo0,5gdesólido.Siseañade1gmásdeglucosa,seagitaotravezyseesperauntiempoadecuado:a)Cambiarálaconcentracióndeglucosaenladisolución.b)Setiene1,5gdesólidoenelfondo.c)Setieneentre0,5gy1,5gdesólidoenelfondo.d)Ladensidaddeladisoluciónhabrádisminuido.

(O.Q.L.Murcia2017)

Siseañadeciertacantidaddeglucosa,seagitay0,5gdeellavanapararalfondodelrecipientequieredecirqueladisoluciónestásaturadaaesatemperatura.Siacontinuación,seañade1gmásdeglucosaysevuelveaagitar,comoladisoluciónyaseencuentrasaturada,lacantidadañadidatambiéniráapararalfondodelrecipiente,portanto,lamasadeglucosaenelfondodelvasoesde1,5g.

2.87. LaconcentracióndeNa+enladisoluciónresultantedemezclar1,0Ldecarbonatodesodio0,10Mcon2,0Ldesulfatodesodio0,10Mes:a)2,3gL–1b)4,6gL–1c)6,9gL–1d)9,2gL–1

(O.Q.L.Murcia2017)

LasecuacionesquímicascorrespondientesaladisolucióndeNa!CO+ydeNa!SO$son,respectivamente:

§LamasadeNa;contenidoenladisolucióndeNa!CO+es:

1,0LNa!CO+0,10M ·0,10molNa!CO+1LNa!CO+0,10M

·2molNa;

1molNa!CO+·23,0gNa;

1molNa;= 4,6gNa;

§LamasadeNa;contenidoenladisolucióndeNa!SO$es:

2,0LNa!SO$0,10M ·0,10molNa!SO$1LNa!SO$0,10M

·2molNa;

1molNa!SO$·23,0gNa;

1molNa;= 9,2gNa;

Considerandovolúmenesaditivos,laconcentracióndeNa;enladisoluciónresultantees:

(4,6 + 9,2)gNa;

(1,0 + 2,0)Ldisolución= 4,6gL-'

2.88. Alintentarprepararunadisoluciónacuosadeácidoclorhídrico1,0Mharesultadoalgodiluida,puessoloes0,90M.Comosedisponedeunadisolucióndeácidoclorhídrico6,0M,¿quévolumendeestadisoluciónsedebeañadira1,0Ldeladisoluciónoriginalparaqueresulteexactamente1,0M?a)20mLb)50mLc)12mLd)25mL(Dato.Considerequelosvolúmenessonaditivos).

LacantidaddeHClquecontieneladisoluciónmalpreparadaes:

= 900mmolHCl

ElvolumendeHCl6,0Mquesenecesitaañadirparaobtenerunadisolución1Mes:

900mmolHCl + ¨𝑥mLHCl6,0M · 6,0mmolHCl1mLHCl6,0M©

�1,0LHCl0,90M · 10+mLHCl0,90M1LHCl0,90M � + 𝑥mLHCl6,0M

= 1,0M → 𝑥 = 20mLHCl6,0M

2.89. Semezclan100,0mLdeetanol(ρ=0,800gmL–1)con100,0mLdeagua(ρ=1,00gmL–1):a)Lamasadeladisoluciónseráde200g.b)Elvolumendeladisoluciónseráde200mL.c)Lamasadeladisoluciónseráde180g.d)Elvolumendeladisoluciónseráde220mL.

Comolosvolúmenesnosonaditivos,elúnicocálculocorrectoquesepuedehaceresobtenerlamasadeladisoluciónresultante:

100,0mLetanol ·0,800getanol1mLetanol

+ 100,0mLagua ·1,00gagua1mLagua

= 180gdisolución

2.90. Sedeseaprepararunadisolucióndeácidonítricodeconcentración1,50Mapartirdelácidocon-centradocomercialderiqueza65,0%enmasaydensidad1,51gmL–1.Sielmatrazaforadoutilizadoesde50,0mL,elvolumendeácidoconcentradoquesehadecogeres:a)3,13mLb)2,03mLc)10,98mLd)4,81mL

50,0mLHNO+1,50M ·1LHNO+1,50M

10+mLHNO+1,50M·1,50molHNO+1LHNO+1,50M

·63,0gHNO+1molHNO+

= 4,73gHNO+

4,73gHNO+ ·100gHNO+65,0%

65,0gHNO+·1cm+HNO+65,0%1,51gHNO+65,0%

= 4,82mLHNO+65,0%

2.91. Sequierepreparar100mLdeunadisoluciónacuosadenitratodepotasiocuyaconcentraciónseade70,0mgmL–1lamasa(g)denitratodepotasioquesedeberátomares:a)7,95b)5,22c)7,00d)4,78

LamasadeKNO+quesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

100mLdisolución ·70,0mgKNO+1mLdisolución

·1gKNO+

10+mgKNO+= 7,00gKNO+

2.92. Se dispone de una botella con la indicación HCl 2,0M y se quiere preparar 100mL de unadisolución0,5Mdelmismoácidopordiluciónconagua.Losaparatosmásaconsejablespararealizaresteprocesoson:a)Pipetagraduadade25mLymatrazaforadode100mL.b)Pipetagraduadade50mLymatrazErlenmeyerde100mL.c)Probetadecapacidadmáxima50mLymatrazaforadode100mL.d)Buretade25mLymatrazaforadode100mL.

Hayqueasegurarsedequelosvolúmenesaemplearencajanconlascapacidadesdelosinstrumentosdemedida.ElvolumendeHCl2,0Mqueesnecesariomedires:

·1mLHCl2,0M2,0mmolHCl

= 25mLHCl2,0M

Senecesitaunapipetagraduadade25mLysecompletaconaguahastaelenraseenunmatrazaforadode100mL.Larespuestacorrectaeslaa.

2.93. Enlagráficaadjuntasemuestraladependenciadelasolubilidaddedoscompuestosiónicosenagua,enfuncióndelatemperatura.Sepreparóunamezcladesales,utilizando90gdeKNO3y10gdeNaCl.Estamezclasedisolvióen100gdeH2Ocalentandohasta60°Cyluegosedejóenfriargradualmentehasta0°C.Esprobablequealfinaldelproceso:a)SeobtengaunprecipitadodeKNO3yNaCl.b)SeobtengaunprecipitadodeNaCl.c)Loscomponentesdelamezclapermanezcandisueltos.d)SeobtengaunprecipitadodeKNO3.e)SeobtengaunadisoluciónsaturadadeNaCl.

(O.Q.L.Jaén2017)

Alatemperaturade60°Cladisoluciónesinsaturadaenambossolutos,peroaldescenderlatemperaturahastalos0°CladisoluciónsiguesiendoinsaturadaparaelNaCl,perosevuelvesobresaturadaparaelKNO3,porloquegranpartedelmismoprecipita,(90–12,1)g.Larespuestacorrectaeslad.

2.94. Unadisoluciónacuosadeácidoperclórico,HClO4,esdel35,0%enmasaydensidad1,25gmL–1.Apartirdeellasedeseanpreparar100mLdeunadisoluciónacuosa2,00Mdelácidosedebentomar:a)10,7mLdedisoluciónyaguahasta100mLdedisolución.b)35,0mLdedisoluciónyaguahasta100mLdedisolución.c)45,9mLdedisoluciónyaguahasta100mLdedisolución.d)Tomar137mLdedisoluciónyevaporaraguahastaunvolumende100mL.

LacantidaddeHClO$quesenecesitaparaprepararladisoluciónes:

100mLHClO$2,00M ·1LHClO$2,00M

10+mLHClO$2,00M·2,00molHClO$1LHClO$2,00M

= 0,200molHClO$

ComosedisponedeHClO$comercialderiqueza35,0%elvolumennecesarioes:

0,200molHClO$ ·100,5gHClO$1molHClO$

·100gHClO$35,0%

35,0gHClO$·1mLHClO$35,0%1,25gHClO$35,0%

= 45,9mLHClO$35,0%

Alvolumencalculadoseledebeañadiraguahastatener100mLdedisolución.

2.95. Elclorurodecalcioformaunhexahidrato,CaCl2·6H2O(s).¿CuántosgramosdeCaCl2·6H2O(s)senecesitanparapreparar500mLdeunadisoluciónquetenga lamismaconcentracióndeCl–queotrapreparadadisolviendo75,6gdeNaCl(s)ensuficienteaguaparaquesuvolumensea1,00L?a)70,8b)141,51c)35,9d)94,3

(O.Q.L.LaRioja2018)

§LaconcentracióndeCl-deladisolucióndeNaCles:

[Cl-] =75,6gNaCl

·1molCl-

1molNaCl= 1,29molL-'

§LamasadeCaCl!·6H!OquesenecesitaparaconseguiresaconcentracióndeCl-es:

500mLCl-1,29M ·1LCl-1,29M

10+mLCl-1,29M·1,29molCl-

1LCl-1,29M= 0,645molCl-

0,645molCl- ·1molCaCl2·6H2O

2molCl-·219,1gCaCl2·6H2O1molCaCl2·6H2O

= 70,7gCaCl2·6H2O

2.96. Setienen25mLdeunadisoluciónAconunaconcentración1,0Mdeglucosay100mLdeunadisoluciónBquees0,10Mdeglucosay0,20MdeNaCl.Sedeseaobtener100mLdeunadisoluciónconconcentraciones0,25Mdeglucosay0,10MdeNaCl.¿Cómosepodríahacer?a)25mLdeA,50mLdeBy25mLdeaguadestilada. b)15mLdeA,50mLdeBy35mLdeaguadestilada. c)20mLdeA,25mLdeBy55mLdeaguadestilada. d)50mLdeBy50mLdeaguadestilada. e)Noesposibleobtenerdichadisolución.

§Ladisoluciónquesequierepreparardebecontener:

= 10mmolNaCl

100mLglucosa0,25M ·0,25mmolglucosa1mLglucosa0,25M

= 25mmolglucosa

§LadisoluciónBeslaqueaportaNaClyelvolumendelamismaquesenecesitaes:

10mmolNaCl ·1mLB

0,20mmolNaCl= 50mLB

§LadisoluciónBtambiénaportaglucosaylacantidaddeestacontenidaenelvolumenanteriores:

50mLB ·0,10mmolglucosa

1mLB= 5,0mmolglucosa

§ElvolumendedisoluciónAnecesarioparaaportarlaglucosaquefaltaparaprepararladisoluciónes:

(25 − 5,0)mmolglucosa ·1mLA

1,0mmolglucosa= 20mLA

§Considerandoquelosvolúmenesdelasdisolucionessonaditivos,elvolumendeaguanecesarioparacompletar100mLdedisoluciónes:

100mLdisolución–(50mLdisoluciónA+20mLdisoluciónB)=30mLaguaNingunarespuestaescorrecta.

2.97. Senecesitadisponerde500mLdeunadisolución1,5MdeNaOH.Comosedisponedeunadiso-luciónyapreparadadeconcentración1,0M,¿quécantidad(eng)deNaOHsedebeañadira500mLdeestaúltimadisolución?a)4b)6c)8d)10

§LamasadeNaOHquecontieneladisolucióndiluida(1,0M)es:

·40,0gNaOH1molNaOH

= 20gNaOH

§LamasadeNaOHsenecesitaparaprepararladisoluciónconcentrada(1,5M)es:

·40,0gNaOH1molNaOH

= 30gNaOH

Suponiendoquealañadirelsolutolavariacióndevolumenesdespreciable,lamasadeNaOHaañadires:30gNaOH(disoluciónconcentrada)–20gNaOH(disolucióndiluida)=10gNaOH

2.98. LasiguientegráficaadjuntamuestralasolubilidadenaguadeuncompuestoX.Si50gdelcompuestoXsedisuelvenen100gdeH2Oa100°Cyladisoluciónresultantesevaenfriando,¿apartirdequétem-peraturaseproducirálaprecipitacióndelcompuestoX?a)70°Cb)60°Cc)50°Cd)40°Ce)30°C

(O.Q.L.Jaén2018)

Teniendoencuentalagráficapropuesta,elcompuestoXcomienzaaprecipitarapartirdelatemperaturade70°C.

2.99. Enunmatrazde250mLsequiereprepararunadisolucióndeHCl0,300Mapartirdeladisolucióncomercialdedensidad1,18gmL–1y37,0%deriqueza.Paraello:a)Sedebetomar6,26mLdeladisolucióncomercial.b)Sedebetomar8,57mLdeladisolucióncomercial.c)Sedebetomar6,26gdeladisolucióncomercial.d)Ningunadelasanterioresescorrecta.

·36,5gHCl1molHCl

= 2,74gHCl

ComosedisponedeHClcomercialderiqueza36%:

2,74gHCl ·100gHCl37,0%

37,0gHCl·1mLHCl37,0%1,18gHCl37,0%

= 6,27mLHCl37,0%

2.100. Se dispone de dos disoluciones acuosas de HCl cuyas concentraciones son 10,0M y 1,00M,respectivamente.¿Quévolumen(enmL)decadaunadeellasdebemezclarsesisedeseadisponerde1,00Ldedisolucióndeconcentración4,00M?Supongaquelosvolúmenessonaditivos.a)254y746b)412y588c)333y667d)610y390

§LacantidaddeHClquesenecesitaparapreparar1,00Ldedisolución4,00Mes:

= 4.000mmolHCl

§LacantidaddeHClcontenidoen𝑥mLdeHCl10,0Mes:

𝑥mLHCl10,0M ·10,0mmolHCl1mLHCl10,0M

= 10,0𝑥mmolHCl

§LacantidaddeHClcontenidoen(1.000–𝑥)mLdeHCl1,00Mes:

(1.000 − 𝑥)mLHCl1,00M ·1,00mmolHCl1mLHCl1,00M

= (1.000 − 𝑥)mmolHCl

HaciendounbalancedemateriadeHClseobtiene:10,0𝑥mmolHCl + (1.000 − 𝑥)mmolHCl = 4.000mmolHCl → 𝑥 = 333mLHCl10,0M

Sedebenmezclar,𝑥=333mLHCl10,0My(1.000–333)=667mLHCl1,00M

2.101. Cuandoelsulfatodesodiosedisuelveenagua,losionesqueseformanson:a)Na+ySO4– b)Na2+ySO42–c)Na+ySO42–d)Na2+ySO4–

(O.Q.L.Murcia2019)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndeNa!SO$es:

2.102. Entrelosprincipalescontaminantesdelosefluentesindustrialesacuososestánlosmetalespesa-dos.¿Cuáldelossiguientesestácatalogadocomotal?a)Lib)Cdc)Sed)Sr

(O.Q.L.Murcia2019)

Deacuerdoconlaley5/2002de3dejuniosobrevertidosdeaguasresidualesindustrialesalossistemaspúblicosdesaneamiento,elCdesuncontaminanteylaconcentraciónmáximapermitidadeesteenelaguaesde0,5mgL-'.

2.103. Alprepararunvasode lechepor lamañanasehapuestodemasiadoazúcarypormásqueseremuevanoseconsigueevitarquequedeunapequeñacantidadenelfondo.Aúnasísiseañademás:a)Sedeberemoverenérgicamenteparadisolvertodoelazúcarañadido.b)Noseconsiguequelalecheestémásdulce.c)Cuandoseenfríelalechesepodrádisolvercompletamente.d)Sedebeaqueseesmuygolosoyqueseentiendebienelfenómenodeladisolución.

(O.Q.L.Murcia2019)

Lacantidaddeazúcarquesedisuelveylaquequedasindisolverenelfondodependedelasolubilidaddelasustanciayqueasuvezdependedelatemperatura.Asípues,siestanoaumenta,noseconsiguequesedisuelvaelazúcarañadidoyquelalecheestémásdulce.

2.104. Sepreparaunadisoluciónal2,2%enmasadetoluenoquecontiene:a)2,2gdetoluenoporcada100gdedisolución. b)2,2kgdetoluenoporcada100Ldedisolución.c)2,2gdetoluenoporcada97,8gdedisolución.d)2,2gdetoluenoporcada100gdedisolvente.

(O.Q.L.Murcia2019)

Deacuerdoconelconceptodeporcentajeenmasadeunadisolución,larespuestacorrectaeslaa.

2.105. EnunaprácticadelaboratoriorealizadaenlaFacultaddeQuímicasedeterminóelcontenidodefósforo en un suelo. Para ello se extrajeron los fosfatos con 25,0mL de una solución acuosa básica.Posteriormentesetomóunvolumende10mLysedeterminólaconcentraciónenestaalícuotade10mL,siendo0,1087mgP/L.Sabiendoquesepesaron1,0058gdesueloyquesuhumedades0,40%,calculelaconcentracióndefósforoenmg/kgdesuelo:a)6,49b)6,51c)2,59d)2,61·10–3

(O.Q.L.Madrid2019)

RelacionandolacantidaddeextractoydesueloconlaconcentracióndeP:

25,0mLextracto1,0058gsuelo

·0,1087mgP1Lextracto

·1Lextracto

10+mLextracto·10+gsuelo1kgsuelo

=2,70mgPkgsuelo

Teniendoencuentalahumedaddelsuelo:2,70mgP

kgsuelo(húmedo)·

100kgsuelo(húmedo)(100 − 0,40)kgsuelo(seco)

= 2,71mgP

kgsuelo

Ningunarespuestaescorrecta,aunquelaquemásseaproximaeslac.

2.106. Sedeseanpreparar100mLdeunadisoluciónacuosadeHClquecontenga35gL–1.SedisponedeunabotellaquecontieneunadisolucióndeHClconcentradoderiquezadel37%ydensidad1,183gcm–3.ElvolumendeladisolucióndeHClconcentradoautilizarserá:a)12mLb)5,0mLc)10mLd)8,0mL

LamasadeHClquesenecesitaparaprepararladisoluciónes

100mLHCl35gL-' ·1LHCl35gL-'

10+mLHCl35gL-'·

35gHCl1LHCl35gL-'

= 3,5gHCl

Comosedisponedeunadisolucióncomercialderiqueza37%enmasa:

37gHCl·1mLHCl37%1,183gHCl37%

= 8,0mLHCl37%

2.107. Duranteelprocesodedilucióndeunadisolución,a temperaturaconstante,permanece inalte-rado:a)Elvolumendedisolución.b)Suconcentraciónmolar.c)Lafracciónmolardesoluto.d)Elnúmerodemolesdesoluto.

(O.Q.L.Murcia2020)

Enelprocesodedilucióndeunadisoluciónpermaneceinalteradoennúmerodemolesdesoluto,alavezqueaumentalacantidaddisolvente.

2.108. Lacantidaddecromopresenteen1,00Ldeunadisolución1,00Mdedicromatodepotasioes:a)26gb)52gc)78gd)104g

(O.Q.L.Murcia2020)

Lamasadecromoquecontieneladisoluciónes:

1,00LK!Cr!O01,00M ·1,00molK!Cr!O01LK!Cr!O01,00M

·2molCr

1molK!Cr!O0·52,0gCr1molCr

= 104gCr

2.109. Setienen5,0mLdeácidoclorhídricodel37%enmasaydensidad1,19kgL–1.Elnúmerodemoléculasdeácidoclorhídricoserá:a)5,43·1022b)3,63·1022 c)7,32·1022d)4,58·1022

Lamasadedisoluciónes:

5,00mLHCl37,0% ·1LHCl37,0%

103mLHCl37,0%·1,19kgHCl37,0%1LHCl37,0%

·103gHCl37,0%1kgHCl37,0%

= 5,95gHCl37,0%

Elnúmerodemoléculascontenidasenesamuestraes:

5,95gHCl37,0% ·37,0gHCl

·6,022·1023moléculasHCl

1molHCl= 3,63·1022moléculasHCl

2.110. Unapiscinacontiene506m3deagua.Paramantenersucalidad,laconcentracióndecloro,expre-sadacomocloromolecular,nodebeserinferiora0,600mgL–1,por loquese leañadehipocloritodesodio,NaClO.Elvolumendedisoluciónacuosacomercialdehipocloritodesodio,deriqueza27,5%enmasaydensidad1,22gcm–3,queesnecesarioañadiralaguadelapiscinaparaconseguirlaconcentra-cióndeCl2antescitadaes:a)144mLb)214mLc)522mLd)1,90L(Considerequeelvolumenfinaldelapiscinanosealterademanerasignificativa).

Lacantidaddecloroquedebecontenerlapiscinaes:

506m+H!O ·10+LH!O1m+H!O

·0,600mgCl!1LH!O

·1gCl!

10+mgCl!·1molCl!71,0gCl!

·2molCl1molCl!

= 8,55molCl

RelacionandoClconNaClO:

8,55molCl ·1molNaClO1molCl

·74,6gNaClO1molNaClO

= 638gNaClO

ComosedisponedeNaClOcomercialderiqueza27,5%:

638gNaClO ·100gNaClO27,5%

27,5gNaClO·1mLNaClO27,5%1,22gNaClO27,5%

·1LNaClO27,5%

10+mLNaClO27,5%= 1,90LNaClO27,5%

3.ESTEQUIOMETRÍADELASREACCIONESQUÍMICAS

3.1. Sehacereaccionarcloroconsodioparadarclorurodesodiolíquido.Sisehanconsumido2,50Ldecloroenc.n.¿Cuántosmolesdeclorurodesodioseobtendrán?a)0,112molb)0,223molc)0,446mold)0,500mol

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeobtencióndelclorurodesodioes:

Na(s)+½Cl!(g)®NaCl(l)

ConsiderandocomportamientoidealdelCl!,lacantidaddeNaClqueobtieneapartirdelacantidadpro-puestaes:

2,50LCl! ·1molCl!22,4LCl!

·1molNaCl1molCl!

= 0,223molNaCl

3.2. Elcombustibledelmódulo lunarconsisteenunamezcladeC2H8N2(l)+N2O4(l).Sureacciónproducenitrógenogas,dióxidodecarbonoyagua.Elcoeficientedelaguaenlareacciónajustadaes:a)2b)4c)5d)3e)1

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónpropuestaes:

C2H8N2(l)+2N!O$(l)®3N!(g)+2CO!(g)+4H!O(g)

3.3. Paralareacción:I2O5+CO®I2+CO2

sielcoeficienteestequiométricodeI2O5enlaecuaciónajustadaes1,¿cuálessonloscoeficientesdeCO,I2yCO2,respectivamente? a)5,2,5b)1,1,1c)5,1,5d)1,2,1

I!O8+5CO®I!+5CO!

3.4. Solounodelossiguientesconceptosesfalso:a)LareacciónC2H4(g)+H2(g)®C2H6(g)esunareaccióndehidrogenación. b)LareacciónC(s)®C(g)esunareaccióndedisociación. c)Laanteriorreacciónestípicamenteendotérmica.d)LareacciónCS2(g)+3O2(g)®CO2(g)+2SO2(g)esunareaccióndecombustión.e)LareacciónCS2(l)®CS2(g)esunareaccióndevaporización.

LareacciónC(s)®C(g)noesunareaccióndedisociación,setratadeuncambiodeestado.

3.5. Paralasiguientereacción:3Fe(s)+2O2(g)®Fe3O4(s)

¿CuántosmolesdeO𝟐(g)sonnecesariosparareaccionarcon27,9moldeFe?a)9,30b)18,6c)55,8d)41,9e)27,9

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Asturias2009)

RelacionandoFeconO!:

27,9molFe ·2molO!3molFe

= 18,6molO!

3.6. Paralasiguientereacción:P𝟒(s)+5O2(g)+6H2O(l)®4H3PO4(l)

Sireaccionan40,0gdeO2(g)conP4(s)ysobran8,00gdeO2(g)despuésdelareacción,¿cuántosgramosdeP4(s)sequemaron?a)8,00b)37,2c)48,0d)31,0e)24,8

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.PaísVasco2006)(O.Q.L.Sevilla2000)

ApartirdelamasaconsumidadeO!secalculalamasadeP$quesequema:

(40,0 − 8,00)gO! ·1molO!32,0gO!

·1molP$5molO!

·124,0gP$1molP$

= 24,8gP$

3.7. Alañadirsodiometálicoalagua:a)Sedesprendeoxígeno.b)ElsodioflotayaldisolverselentamentesemueveentrayectoriascurvassiguiendocurvaselípticasdeltipodeBernouilli.c)Elsodiosedisuelveynohayotrareacciónaparente.d) Se produce una muy vigorosa reacción que puede llegar a la explosión, con desprendimiento dehidrógeno.e)Elsodioesinestableydescomponeelaguadandounadisoluciónácida.

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNayH!Oes:

2Na(s)+2H!O(l)®2NaOH(aq)+H!(g)

EnesteprocesosedesprendegrancantidaddecalorquehacequeelmetalsefundaeinclusoseproduzcaunaexplosiónalinflamarseelH!.Además,elNaOHformadodalugaraunadisoluciónbásica.

3.8. Cuandosecalientaunamezcladeunadisolucióndenitratodeamonioconotradehidróxidodesodioseobtieneungasque:a)Contienehidrógenoyoxígenoenproporción5:4.b)Hacequeunpapeldetornasolhumedecidotomecolorazul.c)Reaccionaconfacilidadconelhidrógeno.d)Essimplementevapordeagua.

(O.Q.L.Murcia1997)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH$NO+yNaOHes:

NH$NO+(aq)+NaOH(aq)®NaNO+(aq)+NH+(g)+H!O(l)

ElNH+quesedesprendetienepropiedadesbásicasquehacequeeltornasol,indicadorácido-base,tomecolorazul.

3.9. Señalesialgunodelossiguientesprocesospuededarsecomoquímico:a)Fusióndelhierro.b)Combustióndelagasolina.c)Congelacióndelagua.d)Disolucióndeazúcarenagua.

Lafusióndelhierro,congelacióndelaguaydisolucióndelazúcarenaguasoncambiosfísicos,quesolollevanaunestadodiferentedeagregación.

Lacombustióndelagasolinaesuncambioquímico,yaquelassustanciasfinalesdelprocesosondiferen-tesdelasiniciales.Suponiendoquelagasolinaestáformadasoloporoctano,C<H'<,laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteasureaccióndecombustiónes:

2C<H'<(l)+25O!(g)®16CO!(g)+18H!O(l)

3.10. Dadalasiguientereacciónquímica:SO2+½O2®SO3

¿CuántosmolesdeO2senecesitaránparaquereaccionencon22,5gdeSO2?a)0,31b)2c)4,25d)0,18

RelacionandoSO!conO!:

22,5gSO! ·1molSO!64,1gSO!

·1molO!2molSO!

= 0,176molO!

3.11. ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?Enlareaccióndecombustiónquefiguraacontinuación,secumpleque:

C4H10(g)+132O2(g)®4CO2(g)+5H2O(l)

a)Cuandosequema1moldebutanoseforman4moldeCO2.b)Cuandosequema1moldebutano,quepesa58gmol–𝟏,seforman266gdeproductos.c)Cuandosequeman10Ldebutano,enc.n.,seforman40LdeCO2enlasmismascondiciones.d)Cuandosequeman5,0gdebutanoseforman20gdeCO2.

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Valencia1999)

a)Verdadero.YaquelarelaciónestequiométricaexistenteentreC$H'(yCO!es1:4.

b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789),lamasainicial(reac-tivos)suponiendoquelareacciónestotales:

1molC$H'( ·58,0gC$H'(1molC$H'(

+ 6,5molO! ·32,0gO!1molO!

= 266g

c)Verdadero.RelacionandoelvolumendeC$H'(yeldeCO!,medidosambosencondicionesnormales:

10LC$H'( ·1molC$H'(22,4LC$H'(

·4molCO!1molC$H'(

·22,4LCO!1molCO!

= 40LCO!

d)Falso.RelacionandolamasadeC$H'(yladeCO!:

5,0gC$H'( ·1molC$H'(58,0gC$H'(

·4molCO!1molC$H'(

·44gCO!1molCO!

= 15gCO!

3.12. Delassiguientesafirmacionessobrelareacción:C2H6(g)+

72O2(g)®2CO2(g)+3H2O(l)

¿Cuálesfalsa?a)Cuando1moldeC2H6reaccionacon3,5moldeO2seforman3moldeH2O.b)Cuando7/2moldeO2reaccionanconlacantidadestequiométricadeC2H6seforman6,022·10𝟐𝟑mo-léculasdeCO2.c)Cuandoseforman2moldeCO2,seformaalmismotiempounacantidaddeH2Oquecontiene48gdeoxígeno.d)Cuandoreaccionan7/2moldeoxígenoseformaunacantidaddeCO2quecontiene2moldeátomosdecarbono.

a)Verdadero.LarelaciónestequiométricaexistenteentreC!H&,O!yH!Oes1:3,5:3.

b)Falso.RelacionandoO!yCO!:

3,5molO! ·2molCO!3,5molO!

·6,022·1023moléculasCO!

c)Verdadero.RelacionandoCO!yH!O:

2molCO! ·3molH!O2molCO!

·1molO1molH!O

·16,0gO1molO

= 48gO

d)Verdadero.RelacionandoO!yCO!:

3,5molO! ·2molCO!3,5molO!

·1molC1molCO!

= 2molC

3.13. ¿Encuáldelossiguientesprocesosestáimplicadaunatransformaciónquímica?a)Elsecado,alairelibreyalsol,deunatoallahúmeda.b)Lapreparacióndeuncaféexpréshaciendopasarvapordeaguaatravésdecafémolido.c)Ladesalinizacióndelaguaporósmosisinversa.d)Laadicióndelimónalté,porloqueestecambiadecolor.

(O.Q.L.Murcia1998)

Paraqueexistauncambioquímicoesprecisolosreactivosyproductostengancomposiciónquímicadi-ferente.

a)Falso.Enelsecadoseproduceunprocesofísicodecambiodeestado:

H!O(l)+calor®H!O(g)

b)Falso.Lapreparacióndeuncaféesunprocesofísicodeextracción.

c)Falso.Ladesalinizacióndelaguamedianteósmosisinversaesunprocesofísicoenelquelasmoléculasdeaguapasanatravésdelosporosdeunamembranasemipermeable.

d)Verdadero.Laadicióndelimónaltéimplicaunareacciónquímicaquesemanifiestaconuncambiodecolor.

3.14. ¿Cuáldelossiguientescompuestosproducirá,porcombustióncompletade1,0gdeél,lamayormasadedióxidodecarbono?a)Metano,CH4b)Etino,C2H2c)Buteno,C4H8d)Pentano,C5H12

a)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

LamasadeCO!queseobtieneenlacombustiónde1,0gdehidrocarburoes:

·1molCO!1molCH$

·44,0gCO!1molCO!

= 2,8gCO!

b)Verdadero.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinooacetilenoes:

2C!H!(g)+5O!(g)®4CO!(g)+2H!O(l)

1,0gC!H! ·1molC!H!26,0gC!H!

·2molCO!1molC!H!

·44,0gCO!1molCO!

= 3,4gCO!

c)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutenoes:

C$H<(l)+6O!(g)®4CO!(g)+4H!O(l)

1,0gC$H< ·1molC$H<56,0gC$H<

·4molCO!1molC$H<

·44,0gCO!1molCO!

= 3,1gCO!

d)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpentanoes:

C8H'!(l)+8O!(g)®5CO!(g)+6H!O(l)

1,0gC8H'! ·1molC8H'!72,0gC8H'!

·5molCO!1molC8H'!

·44,0gCO!1molCO!

= 3,1gCO!

LamayormasadeCO!seproduceenlacombustióndelacetileno.

3.15. SilareacciónentrelassustanciasAyBtranscurredeacuerdoalaecuaciónA(g)+2B(g)®𝒙C

puedeafirmarseque:a)PuestoqueAyBsongaseosos,Cdebesertambiénungas.b)LarelaciónentrelasmasasdeAyBquereaccionanes½.c)Como1moldeAreaccionacon2moldeB,𝒙debevaler3.d)Nadadeloanteriorescierto.

a)Falso.Elestadodeagregacióndelosproductosnotienenadaqueverconelestadodeagregacióndelosreactivos.Porejemplo,lasíntesisdeagua:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

Sinembargo,enlaformacióndeSO+todaslassustanciassongaseosas:

2SO!(g)+O!(g)®2SO+(g)

b)Falso.LarelaciónmolarentreAyBes½.LarelaciónentresusmasasdependedecuálseaelvalordelasmasasmolaresdeAyB.

c)Falso.Elnúmerodemolesdeunareacciónquímicanotieneporquemantenerseconstante.Eslamasalaquesemantieneconstanteenunareacciónquímica.

3.16. Unanillodeplataquepesa7,275gsedisuelveenácidonítricoyseañadeunexcesodeclorurodesodioparaprecipitartodalaplatacomoAgCl.SielpesodeAgCl(s)es9,000g,¿cuáleselporcentajedeplataenelanillo?a)6,28b)75,26c)93,08d)67,74e)80,83

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Sevilla2002)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Baleares2014)(O.Q.L.Málaga2019)

Laecuaciónquímicanoajustadacorrespondientealadisolucióndelaplataes:

Ag(s)+HNO+(aq)®Ag;(aq)+NO+-(aq)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeAgCles:

Ag;(aq)+Cl-(aq)®AgCl(s)

Elporcentajedeplataenelanilloes:9,000gAgCl7,275ganillo

·1molAgCl143,4gAgCl

·1molAg1molAgCl

·107,9gAg1molAg

· 100 = 93,08%Ag

3.17. Laestequiometríaes:a)Laextensiónenqueseproduceunareacción.b)Larelaciónponderalentrereactivosyproductosenunareacciónquímica.c)Laemisióndepartículasαenunprocesoradioactivo.d)Elproductodelasconcentracionesdelosreactivos.

(O.Q.L.Murcia1999)

Laestequiometría,quesedebeaJ.B.Richter,sedefinecomolarelaciónnuméricaentrelasmasasdeloselementosqueformanunasustanciaylasproporcionesenlasquesecombinanlassustanciasqueinter-vienenenunareacciónquímica.

3.18. Siaunciertovolumendedisolucióndeácidosulfúricoseleañadenunosgránulosdezincmetálico:a)Sedesprendevapordeazufredelsistemaenreacción.b)Sedesprendeungasdecolorverdedelsistemaenreacción.c)Sedesprendehidrógenodelsistemaenreacción.d)Losgránulossedepositanenelfondo,sinreacciónaparente.

(O.Q.L.Murcia1999)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!SO$yZnes:

H!SO$(aq)+Zn(s)®ZnSO$(aq)+H!(g)

SetratadeunprocesoclásicodeobtencióndeH!(g)enelqueelZn,metalreductor,escapazdereducirlosH;delácidoadihidrógeno,oxidándoseelZnaZn!;.

3.19. Lamasadedióxidodecarbonoqueseobtieneenlacombustiónde52gdeetinoes:a)4,8·10–3gb)25gc)1,8·102gd)45g

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinooacetilenoes:

2C!H!(g)+5O!(g)®4CO!(g)+2H!O(l)

RelacionandoC!H!conCO!:

52gC!H! ·1molC!H!26,0gC!H!

·2molCO!1molC!H!

·44,0gCO!1molCO!

= 1,8·102gCO!

3.20. Enlareacciónquímica:MnO2+4HCl®MnCl2+Cl2+2H2O

Elvolumen,enlitros,degascloroquepuedeobtenerse,encondicionesnormales,apartirde20,0gdeHCles:a)20b)40c)3,07d)15,3

RelacionandoHClconCl!yconsiderandocomportamientoidealdeeste:

20,0gHCl ·1molHCl36,5gHCl

·1molCl!4molHCl

·22,4LCl!1molCl!

= 3,07LCl!

3.21. Enunareacciónquímica,decidacuáldelassiguientesproposicionesescierta:a)Lamasaseconserva.b)Seconservanlasmoléculas.c)Seconservanlosiones.d)Seconservanlosmoles.e)Seconservanlosátomos.

LaleydeLavoisier(1789)proponequeenunareacciónquímicalamasaseconserva.

3.22. Unamuestrade2,8gdeunalquenopuro,quecontieneunúnicodobleenlacepormolécula,reac-cionacompletamentecon8,0gdebromo,enundisolventeinerte.¿Cuáleslafórmulamoleculardelal-queno?a)C2H4b)C3H6c)C4H8d)C6H12e)C8H16

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.N.Sevilla2010)

Lareacciónentreunalquenoconunúnicodobleenlaceyunhalógenoesunareaccióndeadición:

CCH!C+Br!®CCH!CBr!

LarelaciónentrelascantidadesdeBr!yalquenoquereaccionanproporcionalamasamolardelalquenoy,apartirdelamisma,lafórmuladelmismo:

8,0gBr! ·1molBr!159,8gBr!

·1molCCH!C1molBr!

·14𝑛gCCH!C1molCCH!C

= 2,8gCCH!C → 𝑛 = 4

Elalquenocontiene4átomosdeC,portanto,lafórmulamoleculardelhidrocarburoesC$H<.

3.23. EnlosviajesespacialesdebeincluirseunasustanciaqueelimineelCO2producidoporrespiracióndelosocupantesdelanave.UnadelasposiblessolucionesseríahacerreaccionarelCO2condetermina-dosreactivos.Laseleccióndelmásadecuadosehace teniendoencuentaqueesteconsuma lamayorcantidaddeCO2porgramodereactivo(esdecir,queseaelmásligeroparallevarenlanave).Deacuerdoconello,¿cuálescogería?a)CaO CaO(s)+CO2(g)®CaCO3(s)b)Na2O2 Na2O2(s)+CO2(g)®Na2CO3(s)+O2(g)c)Mg(OH)2 Mg(OH)2(s)+CO2(g)®MgCO3(s)+H2O(l)d)LiOH LiOH(s)+CO2(g)®Li2CO3(s)+H2O(l)e)Ca(OH)2 Ca(OH)2(s)+CO2(g)®CaCO3(s)+H2O(l)f)LiOH KOH(s)+CO2(g)®K2CO3(s)+H2O(l)g)LiOH CsOH(s)+CO2(g)®Cs2CO3(s)+H2O(l)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Asturias2009)

Tomandocomobasedecálculo1,0gdecadareactivo,elmejordetodosellosseráelqueeliminemayorcantidaddeCO!.

a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCaOes:

CaO(s)+CO!(g)®CaCO+(s)

LamasadeCO!eliminadaconCaOes:

1,0gCaO ·1molCaO56,1gCaO

·1molCO!1molCaO

·44,0gCO!1molCO!

= 0,79gCO!

b)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconNa!O!es:

2Na!O!(s)+2CO!(g)®2Na!CO+(s)+O!(g)

LamasadeCO!eliminadaconNa!O!es:

1,0gNa!O! ·1molNa!O!78,0gNa!O!

·2molCO!2molNa!O!

·44,0gCO!1molCO!

= 0,56gCO!

c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconMg(OH)!es:

Mg(OH)!(s)+CO!(g)®MgCO+(s)+H!O(l)LamasadeCO!eliminadaconMg(OH)!es:

1,0gMg(OH)! ·1molMg(OH)!58,3gMg(OH)!

·1molCO!

1molMg(OH)!·44,0gCO!1molCO!

= 0,81gCO!

d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconLiOHes:

2LiOH(s)+CO!(g)®Li!CO+(s)+H!O(l)LamasadeCO!eliminadaconLiOHes:

1,0gLiOH ·1molLiOH24,0gLiOH

·1molCO!2molLiOH

·44,0gCO!1molCO!

= 0,92gCO!

e)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCa(OH)!es:

Ca(OH)!(s)+CO!(g)®CaCO+(s)+H!O(l)LamasadeCO!eliminadaconCa(OH)!es:

1,0gCa(OH)! ·1molCa(OH)!74,1gCa(OH)!

·1molCO!

1molCa(OH)!·44,0gCO!1molCO!

= 0,59gCO!

f)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconKOHes:

2KOH(s)+CO!(g)®K!CO+(s)+H!O(l)LamasadeCO!eliminadaconKOHes:

1,0gKOH ·1molKOH56,1gKOH

·1molCO!2molKOH

·44,0gCO!1molCO!

= 0,39gCO!

g)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCsOHes:2CsOH(s)+CO!(g)®Cs!CO+(s)+H!O(l)

LamasadeCO!eliminadaconCsOHes:

1,0gCsOH ·1molCsOH149,9gCsOH

·1molCO!2molCsOH

·44,0gCO!1molCO!

= 0,15gCO!

Deacuerdoconlapropuestainicial,elreactivomásefectivoparaeliminarCO!esLiOH.

3.24. Lacantidaddeaguaqueseobtienecuandoreaccionanconpropano25,0gdeaire(20,0%enmasadeoxígeno)es:a)5,45gb)10,75gc)2,25gd)15,0g

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l)

RelacionandoO!conH!O:

25,0gaire ·20,0gO!100gaire

·1molO!32,0gO!

·4molH!O5molO!

·18,0gH!O1molH!O

= 2,25gH!O

3.25. Cuandosedisuelven20,0gdeunclorurodeunmetaldesconocido,XCl,hastaobtener100mLdedisoluciónserequieren0,268moldenitratodeplataparaprecipitarelclorurocomoclorurodeplata,¿cuáleslaidentidaddelmetalX?a)Nab)Lic)Kd)Ag

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreXClyAgNO+es:

AgNO+(aq)+XCl(aq)®XNO+(aq)+AgCl(s)

LacantidaddeXClquereaccionaes:

0,268molAgNO+ ·1molXCl

1molAgNO+= 0,268molXCl

LarelaciónentregramosymolesdeXClproporcionasumasamolar:20,0gXCl

0,268molXCl= 74,6gmol-'

ApartirdelamasamolardelXClseobtieneladelelementoXyseleidentifica:

1molCl ·35,5gCl1molCl

+ 1molX ·𝑀gX1molX

= 74,6g → 𝑀 = 39,1gmol-'

Lasmasasmolaresdeloselementospropuestosson:

Elemento Li Na K Ag𝑀/gmol-' 7,0 23,0 39,1 107,9

Lamasamolarobtenidacorrespondealpotasio(K).

3.26. AltratarunexcesodedisolucióndeNaOHcon1,12Ldeclorurodehidrógenogasseco,medidoenc.n.,¿quémasadeclorurodesodioseformasuponiendoquelareacciónescompleta?a)0,05gb)1,8gc)2,9gd)2,0g

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:HCl(g)+NaOH(aq)®NaCl(aq)+H!O(l)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeHClquereaccionanes:

𝑛 =1atm · 1,12L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,0500molHCl

RelacionandoHClconNaCl:

0,0500molHCl ·1molNaCl1molHCl

·58,5gNaCl1molNaCl

= 2,93gNaCl

3.27. Dadaslassiguientesafirmacionesindiquesisononocorrectas:1)Paraconocerlafórmulamoleculardeuncompuestoorgánicoesprecisosabersumasamolecu-lar.

2)Elrendimientoteóricodeunareacciónnocoincideconelrendimientorealdelamisma.3)Losmolesdeproductodeunareacciónhandecalcularseenfuncióndelacantidaddelreactivolimitante.

4)Lacomposicióncentesimaldeuncompuestopermitedeterminarsufórmulaempírica.a)1y2soncorrectasb)2y3soncorrectasc)Todassoncorrectasd)Ningunadelasrespuestasescorrecta.

1)Verdadero.Elanálisiselementaldeuncompuestoorgánicopermitedeterminarsufórmulaempírica,paradeterminarsufórmulamolecularesnecesarioconocerlamasamolardelcompuesto.

2)Verdadero.Laslimitacionesdelosprocedimientosexperimentalessonresponsablesdequenocoin-cidanlosrendimientosteóricoyreal.

3)Verdadero.Elreactivolimitanteeselqueantesseconsumeenunareacciónquímicaydeterminalacantidaddeproductoformado.

4)Verdadero.Elanálisiselementaldeuncompuestoorgánicopermitedeterminarsufórmulaempíricay,portanto,sucomposicióncentesimal.

3.28. Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeloctano,componenteesencialdelasga-solinasyporlasqueestassecalificansegúnsu“ÍndicedeOctano”(95o98),tienelugardeacuerdoalasiguienteecuación:

𝒘C8H18(l)+𝒙O2(g)®𝒚CO2(g)+𝒛H2O(g)Loscoeficientesestequiométricos(𝒘,𝒙,𝒚,𝒛)paralareacciónajustadadebenser:a)𝒘=2,𝒙=25,𝒚=18,𝒛=16b)𝒘=25,𝒙=2,𝒚=16,𝒛=18c)𝒘=2,𝒙=25,𝒚=16,𝒛=18d)𝒘=1,𝒙=25,𝒚=8,𝒛=9

(O.Q.L.Murcia2000)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:

2C<H'<(l)+25O!(g)®16CO!(g)+18H!O(g)

3.29. Siselograladescomposición,porcalentamiento,de1gdecadaunodelossiguientescarbonatos,dando,encadacaso,elóxidodelmetalcorrespondienteydióxidodecarbono,¿cuáldeellosproduceunmayorvolumen,medidoencondicionesnormales,delgas?a)CaCO3b)SrCO3c)BaCO3d)Li2CO3

(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2012)(O.Q.L.Cantabria2015)

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesaladescomposicióndeuncarbonatoalcalinooal-calinotérreoson:

M!CO+(s)®CO!(g)+M!O(s)

MCO+(s)®CO!(g)+MO(s)

Enamboscasosseproduce1moldeCO!porcadamoldesalquesedescompone.Teniendoencuentaquesiempresepartede1,0gdecarbonato, lamáximacantidaddeCO! laproducirá lasalquetengamenormasamolar:

1,0gMCO+ ·1molMCO+𝑀gMCO+

·1molCO!1molMCO+

·44gCO!1molCO!

=44𝑀gCO!

Lasmasasmolaresdelassalespropuestasson:

Sustancia Li!CO+ CaCO+ SrCO+ BaCO+𝑀/gmol-' 74,0 100,1 147,6 197,3

3.30. Paralasiguientereacción:B2O3(s)+3H2O(l)®2H3BO3(aq)

¿Cuántosmolesdeaguasenecesitanparaproducir5,0moldeH3BO3(aq)apartirde3,0moldeB2O3(s),silareaccióntienelugardeformatotal?a)6,0b)2,0c)7,5d)4,0e)Nosepuedecalcular.

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Sevilla2002)(O.Q.L.Asturias2009)

RelacionandolacantidaddeH+BO+quesequiereproducirconH!O:

5,0molH+BO+ ·3molH!O2molH+BO+

= 7,5molH!O

3.31. Sisequemauntrozodegrafitodealtapurezasedebeformar:a)CaCO3b)CO2c)H2CO3d)O2

(O.Q.L.Murcia2001)

ElgrafitoesunavariedadalotrópicadelCylaecuaciónquímicacorrespondienteasucombustiónes:

C(grafito)+O!(g)®CO!(g)

3.32. Indiquecuáldelossiguientesesunprocesoquímico:a)Fusióndelclorurodesodio.b)Sublimacióndemercurio.c)Combustióndeazufre.d)Disolucióndesalenagua.

(O.Q.L.Murcia2001)

Paraqueexistauncambioquímicoesprecisolosreactivosyproductostengancomposiciónquímicadi-ferente.

a-b)Falso.TantolafusióndelNaClcomolasublimacióndelHgsoncambiosdeestado,procesosfísicos:

NaCl(s)®NaCl(l)Hg(s)®Hg(g)

c)Verdadero.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndecombustióndelazufrees:

S(s)+O!(g)®SO!(g)d)Falso.AunqueenladisolucióndelNaClenaguaserompenenlacesenlaredcristalinayseformanenlacesentrelosionesylasmoléculasdeagua,setratadeunprocesofísico:

NaCl(aq)®Na;(aq)+Cl-(aq)Larespuestacorrectaeslac.

3.33. Unamaneraderecuperarplatametálicaenellaboratorioesporcalentamiento,a800°Cyenuncrisoldeporcelana,deunamezcladeNa2CO3,KNO3yAgCl,enlasproporcionesmolares4:3:2respecti-vamente.Lamasatotaldemezclaquehayqueponerenelcrisolparaobtenerunmoldeplataes:a)350,3gb)507,1gc)700,6gd)1.019,6g

(O.Q.L.Murcia2001)

Apartirde4moldeNa!CO+,3moldeKNO+y2moldeAgClseobtienen2moldeAg.Portanto,paraobtener1moldeAglacantidadenmolesdecadareactivoquesenecesitaeslamitad.Lasmasascorres-pondientesson:

2molNa!CO+ ·106,0gNa!CO+1molNa!CO+

= 212,0gNa!CO+

1,5molKNO+ ·101,1gKNO+1molKNO+

= 151,7gKNO+

1molAgCl ·143,4gAgCl1molAgCl = 143,4gAgCl

⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

→ 𝑚jkjaN = 507,1g

3.34. Laazidadesodio,NaN3,seutilizaenlos“airbag”delosautomóviles.ElimpactodeunacolisióndesencadenaladescomposicióndelNaN3deacuerdoalasiguienteecuación

2NaN3(s)®2Na(s)+3N2(g)Elnitrógenogaseosoproducidoinflarápidamentelabolsaquesirvedeprotecciónalconductoryacom-pañante.¿CuáleselvolumendeN2generado,a21°Cy823mmHg,porladescomposiciónde60,0gdeNaN3?a)2,19Lb)30,8Lc)61,7Ld)173,2L

(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Galicia2014)

RelacionandoNaN+conN!:

60,0gNaN+ ·1molNaN+65,0gNaN+

·3molN!2molNaN+

= 1,38molN!

Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelgases:

𝑉 =(1,38molN!) · (0,082atmLmol-'K-') · (21 + 273,15)K

823mmHg·760mmHg1atm

= 30,7LN!

3.35. Dadalareacciónsiguiente:nA+mB®xC+Qkcal

dondeA,ByCrepresentansustanciaspuras,gaseosas,sepresentanlassiguientesafirmaciones:1)Paraformar1moldeCserequierenn/xmoldeA.2)n+m=x.3)Sinym(ambos)sonnúmerospares,x,debeserimpar.4)Tienelugaruncambiodefase.

¿Cuáldelasproposicionessiguientesescierta?a)1b)2y3c)3d)2y4

1)Verdadero.RelacionandoCyA:

1molC ·𝑛molA𝑥molC

=𝑛𝑥molA

2)Falso.Loscoeficientesestequiométricosnotienenporquéconservarseenunaecuaciónquímica.

3)Falso.Sinconocerlasfórmulasdelosdiferentescompuestosnosepuedehacerningunaafirmaciónsobreloscoeficientesestequiométricos.

4)Falso.Laecuaciónpropuestanoofreceningunainformaciónsobrelosestadosdeagregación.

3.36. Lacombustióndelgasmetano,CH4,producedióxidodecarbonoyagua.Indiquecuáldelassi-guientesecuacionesquímicasdescribecorrectamentedichoproceso:a)CH4+O2®CO2+2H2Ob)CH4+2O2®CO2+2H2Oc)CH4+O2®CO2+H2Od)CH4+½O2®CO2+H2O

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

3.37. Elaguasedescomponeporelectrólisisproduciendohidrógenoyoxígenogas.Enundeterminadoexperimento,sehaobtenido1,008gdeH2enelcátodo,¿quémasadeoxígenoseobtieneenelánodo?a)32,0gb)16,0gc)8,00gd)4,00ge)64,0g

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociaciónelectrolíticadelH!Oes:

2H!O(l)®2H!(g)+O!(g)

RelacionandoH!conO!:

1,008gH! ·1molH!2,0gH!

·1molO!2molH!

·32,0gO!1molO!

= 8,00gO!

3.38. ElmineraldolomitapuederepresentarseporlafórmulaMgCa(CO3)2.¿Quévolumendedióxidodecarbonogas,a26,8°Cy0,88atm,podríaproducirseporlareacciónde25gdedolomitaconexcesodeácidoacético?a)3,9Lb)4,5Lc)6,3Ld)6,7Le)7,6L

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.CastillayLeón2018)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreMgCa(CO+)!yCH+COOHes:

MgCa(CO+)!(s)+4CH+COOH(l)®2CO!(g)+Mg(CH+COO)!(aq)+Ca(CH+COO)!(aq)+4H!O(l)RelacionandoMgCa(CO+)!conCO!:

25gMgCa(CO+)! ·1molMgCa(CO+)!184,3gMgCa(CO+)!

·2molCO!

1molMgCa(CO+)!= 0,27molCO!

𝑉 =(0,27molCO!) · (0,082atmLmol-'K-') · (26,8 + 273,15)K

0,88atm= 7,6LCO!

3.39. Elsuperóxidodepotasio,KO2,puedesimularlaaccióndelasplantasconsumiendodióxidodecarbonogaseosoyproduciendooxígenogas.Sabiendoqueenestecasotambiénseformacarbonatodepotasio,lareacciónajustadaindicaque:a)Seproducen3moldeoxígenoporcadamoldeKO2consumido.b)Seconsumen2moldeKO2porcadamoldedióxidodecarbono.c)Elnúmerodemolesdereactivosesigualdeproductos.d)Seproducen3,0gdeoxígenoporcada2,0gdeCO2consumidos.e)Seformanmásmolesdeproductosquedereactivos.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreKO!yCO!es:4KO!(s)+2CO!(g)®2K!CO+(s)+3O!(g)

a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen0,75moldeCO!porcadamoldeKO!consumido.b)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseconsumen2moldeKO!porcadamoldeCO!quereacciona.c-e)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen5moldeproductosporcada6moldereactivosqueseconsumen.d)Falso.RelacionandoCO!conO!:

·3molO!2molCO!

·32,0gO!1molO!

= 2,2gO!

3.40. Elóxidodecalciopuedeobtenersepor:a)Reaccióndecalciometálicoconagua.b)Reaccióndecarbonatodecalcioconácidoclorhídrico.c)Descomposicióntérmicadelcarbonatodecalcio.d)Electrólisisdeclorurodecalcioendisoluciónacuosa.e)Hidrólisisdesulfatodecalcio.

a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCayH!Oes:Ca(s)+2H!O(l)®Ca(OH)!(aq)+H!(g)

b)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaCO+yHCles:CaCO+(s)+2HCl(aq)®CaCl!(aq)+CO!(g)+H!O(l)

c)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióntérmicadelCaCO+es:CaCO+(s)®CaO(s)+CO!(g)

d)Falso.LaelectrólisisdeCaCl!(aq)produceH!yO!procedentesdelH;yOH-delaguaquesonmásfácilesdereduciryoxidar,respectivamente,quelosionesCa!;yCl-procedentesdelCaCl!.

e)Falso.ElCaSO$esunasalquenosufrehidrólisisyaqueprocededeH!SO$,ácidofuerte,yCa(OH)!,basefuerte.

3.41. Cuandoseañadeunexcesodeioneshidróxidoa1,0LdedisolucióndeCaCl2,precipitaCa(OH)2.Sitodoslosionescalciodeladisoluciónprecipitanen7,4gdeCa(OH)2,¿cuáleralaconcentracióninicialdeladisolucióndeCaCl2?a)0,05Mb)0,10Mc)0,15Md)0,20Me)0,30M

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Baleares2012)(O.Q.L.laRioja2014)

ElCaCl!sedisuelveenaguadeacuerdoconlaecuación:

LaecuaciónquímicacorrespondientealaprecipitacióndelCa(OH)!es:

Ca!;(aq)+2OH-(aq)®Ca(OH)!(s)

RelacionandoCa(OH)!conCaCl!:

7,4gCa(OH)! ·1molCa(OH)!74,1gCa(OH)!

·1molCaCl!

1molCa(OH)!= 0,10molCaCl!

LaconcentracióndeladisolucióndeCaCl!es:

0,10molCaCl!1,0Ldisolución

= 0,10molL-'

(EnlacuestiónpropuestaenLaRiojasecambianlosdatosnuméricosyelCaCl!porBaCl!).

3.42. Señalelaafirmacióncorrecta:a)UnprocedimientoparaobtenerNaOHesmediantelareacciónentreNaCl+H2O®HCl+NaOH.b)ParatransportarH2SO4oHNO3puedenutilizarsecamionesconlacisternaforradainteriormentedealuminio.c)Algunosenlacesdelgrafitotienencarácteriónicoloquelehaceserconductordelaelectricidad.d)Elácidonítricopuedeobtenerseporcalefaccióndenitratoamónicoseco.e)ParaobtenerbromurodehidrógenoapartirdebromurodesodioesnecesarioutilizarH3PO4porqueesunácidonooxidante.

a)Falso.EntreNaClyH!Onoseproduceningunareacciónquímica.

b)Falso.EntreH!SO$oHNO+yAlseproducenlasreaccionesquemuestranlassiguientesecuaciones:

3H!SO$(aq)+2Al(s)®Al!(SO$)+(aq)+3H!(g)

6HNO+(aq)+2Al(s)®2Al(NO+)+(aq)+3H!(g)

queindicanquelacubadeAlsufriríacorrosiónporpartedelosácidos.

c)Falso.Losenlacesquemantienenunidosalosátomosdecarbonoenlaredcristalinadegrafitosoncovalentesylaconduccióneléctricasedebeaquelaredpresentaelectronesdeslocalizados.

d)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealadescomposicióntérmicadelNH$NO+es:

NH$NO+(s)®N!O(g)+2H!O(g)

Setratadeunprocesoexotérmicoenelqueseelevalatemperaturaypuedeproducirseunaviolentaexplosión.

e)Verdadero.ElH+PO$noescapazdeoxidaralNaBr.Lareacciónentreambassustanciasesunareacciónácido-base,ylaecuaciónquímicaajustadacorrespondientees:

3NaBr(s)+H+PO$(aq)®3HBr(g)+Na+PO$(aq)

3.43. Enunareacciónquímicasecumpleque:a)Elnúmerototaldemoléculasdelosreactivosesigualalnúmerototaldemoléculasdelosproductos.b)Elnúmerototaldeátomosdelosreactivosesigualalnúmerototaldeátomosdelosproductos.c)Elnúmerototaldemolesdelosreactivosesigualalnúmerototaldemolesdelosproductos.d)Cuandosequeman16gdeazufre,seconsumen8gdeoxígenoyseformadióxidodeazufre.e)Cuandosequeman16gdeazufre,seconsumen8gdeoxígenoyseformamonóxidodeazufre.

a-c)Falso.Elnúmerodemolesomoléculasdereactivosyproductosdependedelaestequiometríadelareacción.AsíenlasíntesisdelNH+esdiferente:

N!(g)+3H!(g)®2NH+(g)

mientrasqueenlaformacióndeHClesigual:

Cl!(g)+H!(g)®2HCl(g)

b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789),elnúmerodeátomosdelosreactivosdebeserigualalnúmerodeátomosdelosproductos.

d-e)Falso.LacombustióndeSproduceSO!ylaecuaciónquímicacorrespondientees:

S(s)+O!(g)®SO!(g)

RelacionandoSconO!:

16gS ·1molS32,1gS

·1molO!1molS

·32gO!1molO!

= 16gO!

3.44. Unapiedracalizaconun75%deriquezaencarbonatodecalciosetrataconexcesodeácidoclorhídrico.¿Quévolumendedióxidodecarbono,medidoencondicionesnormales,seobtendráapartirde59,5gdepiedra?a)10dm3b)22,4dm3c)5dm3d)20dm3

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO+es:

CaCO+(s)+2HCl(aq)®CaCl!(aq)+CO!(g)+H!O(l)RelacionandolacalizaconCO!:

59,5gcaliza ·75gCaCO+100gcaliza

·1molCO!1molCaCO+

= 0,45molCO!

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:

𝑉 =(0,45molCO!) · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 10dm+CO!

3.45. ¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar5,0Ldegaspropano,C3H8,medidosambosvolúmenesencondicionesnormales?a)5Lb)25Lc)50Ld)10

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:

C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeC+H<es:

𝑛 =1atm · 5,0L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,22molC+H<

RelacionandoC+H<conO!:

0,22molC+H< ·5molO!1molC+H<

= 1,1molO!

𝑉 =(1,1molO!) · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 25LO!

3.46. ¿Quévolumendeoxígeno,medidoa790mmHgy37°C,senecesitaparaquemar3,43dm3deeteno,C2H4,medidosa780mmHgy22°C?a)5,34dm3b)34,30dm3c)21,36dm3d)10,68dm3

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletenooetilenoes:

C!H$(g)+3O!(g)®2CO!(g)+2H!O(l)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeC!H$aquemar:

𝑛 =780mmHg · 3,43dm+

(0,082atmLmol-'K-') · (22 + 273,15)K·

1atm760mmHg

= 0,146molC!H$

RelacionandoC!H$conO!:

0,146molC!H$ ·3molO!1molC!H$

= 0,437molO!

𝑉 =(0,437molO!) · (0,082atmLmol-'K-') · (37 + 273,15)K

= 10,7dm+O!

3.47. Alreaccionarunaciertacantidaddeclorurodesodioconnitratodeplataseforman2,65·10–4kgdeclorurodeplata.Lamasadeclorurodesodioquehabíainicialmentees:a)2,16·10–4kgb)5,40·10–4kgc)1,08·10–4kgd)2,65·10–4kg

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO+yNaCles:

AgNO+(aq)+NaCl(aq)®NaNO+(aq)+AgCl(s)

LacantidaddeAgClquereaccionaes:

2,65·10-$kgAgCl ·10+gAgCl1kgAgCl

·1molAgCl143,4gAgCl

= 1,85·10-+molAgCl

RelacionandoAgClyNaCl:

1,85·10-+molAgCl ·1molNaCl1molAgCl

·58,5gNaCl1molNaCl

·1kgNaCl10+gNaCl

= 1,08·10-$kgNaCl

3.48. Enlareaccióndecombustióndelbutano,¿cuántosmolesdeoxígenosenecesitanparaquemarunmoldebutano?a)1b)2c)5,5d)6,5

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutanoes:

2C$H'((g)+13O!(g)®8CO!(g)+10H!O(l)

Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:

1,0molC$H'( ·13molO!2molC$H'(

= 6,5molO!

3.49. Lamasadeagualiberadaenlacombustióncompletade1,00gdeoctanoserá:a)0,079gb)1,42gc)18gd)162g

(O.Q.L.Murcia2003)

2C<H'<(l)+25O!(g)®16CO!(g)+18H!O(l)

RelacionandoC<H'<conH!O:

1,00gC<H'< ·1molC<H'<114,0gC<H'<

·18molH!O2molC<H'<

·18,0gH!O1molH!O

= 1,42gH!O

3.50. A50,0mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico,H2SO4(aq),seleañadiólasuficientecantidaddeunadisolucióndeclorurodebario,BaCl2(aq).Elsulfatodebarioformado,BaSO4(s),seseparódeladi-soluciónysepesóenseco.Siseobtuvieron0,71gdeBaSO4(s),¿cuáleralamolaridaddeladisolucióndeácidosulfúrico?a)0,060b)0,60c)1,20d)0,12

(O.Q.L.Murcia2003)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!SO$yBaCl!es:

H!SO$(aq)+BaCl!(aq)®BaSO$(s)+2HCl(aq)

RelacionandoBaSO$conH!SO$:

0,71gBaSO$ ·1molBaSO$233,3gBaSO$

·1molH!SO$1molBaSO$

= 3,0·10-+molH!SO$

LamolaridaddeladisolucióndeH!SO$es:3,0·10-+molH!SO$50,0mLdisolución

= 0,060molL-'

3.51. Eloxígenopuedeobtenersepordescomposicióntérmicadecompuestosoxigenados,comoporejemplo,atravésdelassiguientesreacciones:

2Ag2O®4Ag+O22BaO2®2BaO+O𝟐2HgO®2Hg+O22KNO3®2KNO2+O2

Sielprecioportoneladadecadaunodeestosreactivosfueseelmismo,¿cuálresultaríamáseconómicoparaobteneroxígeno?a)Ag2Ob)BaO2c)HgOd)KNO3e)Igualparaloscuatro.

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Comotodoslosreactivostienenelmismoprecio,aquelqueproduzcaunamismacantidadO!utilizandolamenorcantidaddereactivoeselmáseconómico.Suponiendoquesequiereobtener1moldeO!,lasmasasdereactivonecesariasson:

1molO! ·2molAg!O1molO!

·231,8gAg!O1molAg!O

= 463,6gAg!O

1molO! ·2molBaO!1molO!

·169,3gBaO!1molBaO!

= 338,6gBaO!

1molO! ·2molHgO1molO!

·216,6gHgO1molHgO

= 433,2gHgO

1molO! ·2molKNO+1molO!

·101,1gKNO+1molKNO+

= 202,2gKNO+

ElreactivodelqueseconsumemenorcantidadparaproducirlamismacantidaddeO!esKNO+.

3.52. Sedisponedeunamuestradecloratodepotasioconun35,23%deriqueza.¿Quécantidaddeestamuestraseránecesariaparaobtener4,50·10–2kgdeoxígeno?Enlareaccióntambiénseobtieneclorurodepotasio.a)13,50·10–2kgb)32,61·10–2kgc)4,50·10–2kgd)9,00·10–2kge)48,75·10–2kg

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.Málaga2018)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndedescomposicióndeKClO+es:2KClO+(s)®2KCl(s)+3O!(g)

RelacionandoO!conKClO+:

4,50·10-!kgO! ·10+gO!1kgO!

·1molO!32,0gO!

·2molKClO+3molO!

·122,6gKClO+1molKClO+

= 115gKClO+

ComoelKClO+tieneunariquezadel35,23%:

115gKClO+ ·100gKClO+35,23%

35,23gKClO+·1kgKClO+35,23%10+gKClO+35,23%

= 32,6·10-!kgKClO+35,23%

3.53. ¿Cuálesdelossiguientesenunciadossonciertos?I.SienunareacciónentreAyBhaymásdeAquedeB,elreactivolimitanteesA.II.Doscantidadesdistintasdeoxígeno,8y16g,nopuedenreaccionarconunamismacantidaddehidrógeno(1g)paraformardistintoscompuestos.

III.LascantidadesmínimasdeloselementoshidrógenoyoxígenoquetienenquereaccionarparalaobtencióndeH2Oson2gdehidrógenoy16gdeoxígeno.

IV.ParalareacciónA+B®C;enaplicacióndelprincipiodeconservacióndelamateria,sireac-cionan1gdeAy2gdeB,seobtienen3gdeC.

a)IIIyIVb)Ic)IVd)IIe)III

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.Cantabria2011)(O.Q.L.Cantabria2016)

I)Falso.DependedecuálsealaestequiometríadelareacciónydelvalordelasmasasmolaresdeAyB.

II)Falso.SetratadelaleydelasproporcionesmúltiplesdeDalton(1803):

“lasmasasdeunelemento(8y16gO)quereaccionanconunamasafijadeotro(1gH),paraformardiferentescompuestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”(1:2)

III)Falso.2gdeHy16gdeOsoncantidadesestánenlarelaciónestequiométricaparaformar1moldeH!O.Sisedeseaunamenorcantidaddeaguabastaráconmanteneresarelaciónestequiométrica.

IV)Verdadero.Suponiendoque1gAy2gdeBsoncantidadesestequiométricasqueseconsumentotal-menteformando3gdeC.

3.54. Cuandoexplotalanitroglicerina,C3H5(NO3)3,tienelugarlasiguientereacción:C3H5(NO3)3(l)®CO2(g)+N2(g)+O2(g)+H2O(g) ΔH<0

Siexplotaunaampollaquecontiene454gdenitroglicerina,¿cuálserápresióndelvapordeaguaqueseforma,sielvolumentotaldelosgasessemideencondicionesnormales?a)262mmHgb)0,0345atmc)1.013Pad)3,45atme)131Torr

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaexplosióndelanitroglicerinaes:

4C+H8(NO+)+(l)®12CO!(g)+6N!(g)+O!(g)+10H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),lapresiónparcialdeungassecalculasegúnlasiguienteexpresión:

𝑝M!A = 𝑝𝑦M!A = 𝑝𝑛M!A𝑛jkjaN

Silosgasesestánmedidosencondicionesnormalesylapresióntotaldelamezclagaseosaes1atm,lapresiónqueejerceelvapordeaguaes:

𝑝M!A = 1atm ·10molH!O

(12 + 6 + 1 + 10)molmezcla·760mmHg1atm

= 262mmHg

3.55. LaherrumbresepuedeeliminardelaropablancaporlaaccióndelHCldiluido.¿Cuáleslamasadeherrumbrequesepodríaeliminarporlaacciónde100mLdedisolucióndeHClderiqueza4,00%ydensidad1,028gmL–1?

Fe2O3(s)+HCl(aq)®FeCl3(aq)+H2O(l)a)1.028mgb)0,040gc)0,00300kgd)0,17ge)0,0300kg

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyFe!O+es:

Fe!O+(s)+6HCl(aq)®2FeCl+(aq)+3H!O(l)

LacantidaddeHClqueseconsumees:

100mLHCl4,00% ·1,028gHCl4,00%1mLHCl4,00%

·4,00gHCl

= 0,113molHCl

RelacionandoHClconFe!O+:

0,113molHCl ·1molFe!O+6molHCl

·159,6gFe!O+1molFe!O+

·1kgFe!O+10+gFe!O+

= 0,00300kgFe!O+

3.56. ¿QuémasadeH2Oseproduceenlareacciónde4,16gdeH2conunexcesodeO2?a)36,4gb)39,3gc)37,4gd)32,0g

Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

RelacionandoH!conH!O:

4,16gH! ·1molH!2,0gH!

·2molH!O2molH!

·18,0gH!O1molH!O

= 37,4gH!O

3.57. Lacombustióndelmetanooriginadióxidodecarbonoyagua:a)Paraobtener1moldeaguasenecesita1moldemetano.b)Cada32gdemetanoproducen22,4LdeCO2enc.n.c)Lacombustiónde16gdemetanorequiere2moldeoxígeno.d)Lacombustiónde22,4Ldemetanoenc.n.produce18gdeagua.

(O.Q.L.Murcia2004)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndecombustióndelmetanoes:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen2moldeH!OporcadamoldeCH$quereacciona.

b)Falso.Apartirde32gdeCH$elvolumendeCO!,medidoenc.n.,queseobtienees:

·1molCO!1molCH$

·22,4LCO!1molCO!

= 44,8LCO!

c)Verdadero.Apartirde16gdeCH$elnúmerodemolesdeO!queseconsumenes:

·2molO!1molCH$

= 2molO!

d)Falso.Apartirde22,4LdeCH$,medidoenc.n.,lamasadeH!Oqueseobtienees:

·2molH!O1molCH$

·18,0gH!O1molH!O

= 36gH!O

3.58. AlhacerburbujearSO2atravésdeunadisolucióndehidróxidodesodioenexceso,seformará:a)Na2SO3b)Na2SO4c)NaHSO4d)NaHSO3e)H2SO3

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.LaRioja2019)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreSO!yNaOHes:

SO!(g)+2NaOH(aq)®Na!SO+(aq)+H!O(l)

Setratadeunareacciónácido-base,enlaqueSO!eselácidoyNaOHlabase.

3.59. Lareacción:CuCl2+H2S®2HCl+CuS esdetipo:

a)Redoxb)Ácido-basededesplazamientoc)Ácido-basedeneutralizaciónd)Precipitación

(O.Q.L.Madrid2004)

SetratadeunareaccióndeprecipitaciónyaqueelCuSqueseformaesunsólidoinsoluble.

3.60. Completelasiguienteecuaciónquímicaeindiquesiseformaunprecipitado:Na++Cl–+NO3– +K+®

a)NaCl(s)+NO3– +K+b)NaNO3(s)+K++Cl–c)KCl(s)+NO3– +Na+d)KNO𝟑(s)+Na++Cl–e)Nohayreacción.

(O.Q.N.Luarca2005)

Setratadeionesentrelosquenohayreaccióndeformacióndeunprecipitado.

3.61. Cuandoladurezadelaguasedebealioncalcio,elprocesode“ablandamiento”sepuederepre-sentarmediantelareacción:

Ca2+(aq)+CO32–(aq)®CaCO3(s)¿CuáleslamasadecarbonatodesodionecesariaparaeliminarprácticamentetodoelCa2+presenteen750mLdeunadisoluciónquecontiene86,0mgdeionCa2+porlitro?a)171mgb)65mgc)57mgd)41mge)35mg

(O.Q.N.Luarca2005)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaeliminacióndelosionesCa!;es:Ca!;(aq)+Na!CO+(aq)®2Na;(aq)+CaCO+(s)

LacantidaddeCa!;aeliminardelaguaes:

750mLagua ·1Lagua

10+mLagua·86,0mgCa!;

1Lagua·1mmolCa!;

40,1mgCa!;= 1,61mmolCa!;

RelacionadoCa!;conNa!CO+:

1,61mmolCa!; ·1mmolNa!CO+1mmolCa!;

·106,0mgNa!CO+1mmolNa!CO+

= 171mgNa!CO+

3.62. Enlacombustióndelagasolina,C8H18,seobtienen18moldeaguasiseutilizan:a)1moldeC8H18y30moldeO2b)2moldeC8H18y30moldeO2c)2moldeC8H18y25moldeO2d)1moldeC8H18y25moldeO2

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelC<H'<proporcionalascantidadesdereactivosparaobtener18moldeagua:

2C<H'<(l)+25O!(g)®16CO!(g)+18H!O(l)Larespuestacorrectaeslac.

3.63. Senecesitapreparar25,0kgdedisolucióndeamoniacoconun35,0%deNH𝟑.¿Quécantidaddesulfatodeamoniosedebetomarparaello?a)30,0kgb)34,0kgc)25,0kgd)38,0kg

LamasadeNH+necesariaparaprepararladisoluciónes:

25,0kgNH+35% ·35,0kgNH+

100kgNH+35,0%·10+gNH+1kgNH+

·1molNH+17,0gNH+

= 515molNH+

ConsiderandoqueelNH+seobtieneapartirdel(NH$)!SO$:

515molNH+ ·1mol(NH$)!SO$

2molNH+·132,0g(NH$)!SO$1mol(NH$)!SO$

·1kg(NH$)!SO$10+g(NH$)!SO$

= 34,0kg(NH$)!SO$

3.64. Elnitratodeamonio,NH4NO3,sedescomponesobrelos177°C,produciendoelgasN2O(anesté-sicoypropelente)yvapordeagua.Enunensayodelaboratoriosetrabajócon36,4gdeNH4NO3,quími-camentepuro,a255°Cenunrecipientede5,00L,porloquealfinalseobtuvounacantidaddegasde:a)0,455molb)3molc)0,910mold)1,365mol

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióntérmicadelNH$NO+es:

NH$NO+(s)®N!O(g)+2H!O(g)

RelacionandoNH$NO+conlacantidaddegasdesprendido:

36,4gNH$NO+ ·1molNH$NO+80,0gNH$NO+

·3molgas

1molNH$NO+= 1,37molgas

3.65. Calculelacantidaddeairenecesarioparaquemar10kgdecarbóndando:i)CO ii)CO2

a)i)46,667m3 ii)93,335m3b)i)36,543m3 ii)73,086m3c)i)49,543m3 ii)99,086m3d)i)36,667m3 ii)73,335m3(Dato.Sesuponequeelairecontiene1/5deoxígeno).

§LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeCOapartirdeCes:

2C(s)+O!(g)®2CO(g)

RelacionandoCconO!yconaire,suponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormales:

10kgC ·10+gC1kgC

·1molC12,0gC

·1molO!2molC

·5molaire1molO!

·22,4Laire1molaire

·1m+aire10+Laire

= 46,7m+aire

§LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeCO!apartirdeCes:

C(s)+O!(g)®CO!(g)

RelacionandoCconO!yconaire,suponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormales:

10kgC ·10+gC1kgC

·1molC12,0gC

·1molO!1molC

·5molaire1molO!

·22,4Laire1molaire

·1m+aire10+Laire

= 93,3m+aire

3.66. Indiquecuáldelassiguientesproposicioneseserróneasobreeldesarrollodeunareacciónquí-mica:a)Seconservalamasatotaldelassustancias.b)Seconservanlasmoléculasdelassustanciasqueentranenlareacción.c)Seconservanlosátomosdelassustanciasqueentranenlareacciónd)Elnúmerototaldeátomosantesdelareacciónesigualalnúmerototaldeátomosdespuésdelareac-ción.

a-c-d)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789),elnúmerodeátomosdelosreactivosdebeserigualalnúmerodeátomosdelosproductos,portanto,lamasadelassustanciasseconserva.

b)Falso.Elnúmerodemoléculasdereactivosyproductosdependedelaestequiometríadelareacción.AsíenlasíntesisdelNH+esdiferente:

N!(g)+3H!(g)®2NH+(g)

mientrasqueenlaformacióndeHClesigual:

Cl!(g)+H!(g)®2HCl(g)

3.67. Indiquelaafirmaciónqueleparezcacorrecta:a)LaestequiometríaeslapartedelaQuímicaquehacereferenciaalasproporcionesenlasqueintervie-nenlassustanciasenunareacción.b)LaestequiometríaeslapartedelaQuímicaquehacereferenciaalasdiferenciasdevolumendelosgasesrealesfrentealosgasesideales.c)Lasreaccionesquímicastranscurrensiempremolamol.d)100gdereactivoAsiemprereaccionancon100gdereactivoB,paraformar200gdeproductoC.e)Elrendimientoenunareacciónquímicaestácomprendidoentre0%y100%.f)Lasreaccionesconrendimientonegativosedenominaninversas.g)Enunareacciónsiempreseobtieneelmismonúmerodeproductosdiferentesquedereactivos.h)Elreactivolimitanteenunareacciónquímicaeselqueprimeroseagotaenunprocesoquímico.i)Lamolaridadylamolalidaddeunadisoluciónsiemprecoinciden.j)Elreactivolimitanteenunareacciónquímicaessiempreelqueestáenfasesólida.k)Lamolaridadylamolalidadnocoinciden.l)Elrendimientodeunareacciónestárelacionadoconlosbeneficioseconómicosobtenidosdelospro-ductosdelareacción.

a)Verdadero.Laestequiometríaes lapartedelaQuímicaqueestudia lamedidadelascantidadesdesustanciasqueintervienenenunareacciónquímicasegúnpropusoJ.B.Richter(1792).

b)Falso.Segúnsehavistoenelapartadoanterior.

c)Falso.Laestequiometríaenunareacciónquímicapuedesercualquiera,notienenecesariamentequesermolamol.d)Falso.Deacuerdoconla leydeconservaciónde lamasa,esoseríaciertosi laestequiometríade lareacciónquímicafueramolamol.e)Verdadero.Existenmultituddefactoresenunareacciónquímicaresponsablesdequeelrendimientodelamismapuedatenercualquiervalor.f)Falso.Lapropuestaesabsurda,elrendimientonopuedesernegativo.g)Falso.Elnúmerodecomponentesdeunareacciónpuedesercualquiera.h)Verdadero.Elreactivolimitanteesaquelquecuandoseconsumelareacciónquímicasedetiene.i-k)Falsoyverdadero.Molaridadymolalidadnocoincidenyaqueensuexpresiónmatemáticahacenreferenciaadiferentescantidadeseneldenominador.j)Falso.Ladeterminacióndelreactivolimitantenotienenadaqueverconsuestadodeagregación.l)Falso.Elrendimientoeslarelaciónentrelacantidaddeproductoobtenidaylaquesedeberíaobtener.Lasrespuestascorrectassona,e,hyk.

3.68. Ajustelaecuaciónsiguiente:𝒘C3H8+𝒙O2®𝒚CO2+𝒛H2O

a)𝒘=1,𝒙=1,𝒚=1,𝒛=1b)𝒘=1,𝒙=5,𝒚=3,𝒛=4c)𝒘=2,𝒙=5,𝒚=3,𝒛=4d)𝒘=1,𝒙=5,𝒚=1,𝒛=4e)𝒘=1,𝒙=1,𝒚=3,𝒛=1

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l)

3.69. Lareaccióndelcarburodecalcioconaguageneraungasconimportantesaplicacionesindustria-les,¿cuáles?a)Hidrógenob)Metano c)Acetileno d)Hidrurodecalcioe)Monóxidodecarbonof)Oxígeno

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC!yH!Oes:

CaC!(s)+2H!O(l)®C!H!(g)+Ca(OH)!(aq)acetileno

3.70. Puestoquelamasaatómicadelcarbonoes12yladeloxígenoes16,lamasadedióxidodecar-bonoproducidaenlacombustiónde32gdemetanoserá:a)88gb)28gc)64gd)44g

(O.Q.L.Murcia2005)

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

RelacionandoCH$conCO!:

32gCH$ ·1molCH$16,0molCH$

·1molCO!1molCH$

·44,0gCO!1molCO!

= 88gCO!

3.71. Puestoquelamasamoleculardelcarbonatodecalcioes100,paralareaccióncompletade100gdeestecompuestoconácidoclorhídricoserequiere:a)Unlitrodedisolución1M.b)0,5litrosdedisolución0,333M.c)2litrosdedisolución1M.d)0,333litrosdedisolución0,5M.

(O.Q.L.Murcia2005)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaCO+yHCles:

CaCO+(s)+2HCl(aq)®CaCl!(aq)+CO!(g)+H!O(l)

RelacionandoCaCO+conHCl:

100gCaCO+ ·1molCaCO+100,1gCaCO+

·2molHCl1molCaCO+

= 2,00molHCl

LacantidaddeHClcontenidoenlasdisolucionespropuestases:

a)Falso.Disolución1M:

1LHCl1M ·1molHCl1LHCl1M

= 1molHCl

b)Falso.Disolución0,333M:

= 0,166molHCl

c)Verdadero.Disolución2M:

2LHCl1M ·1molHCl1LHCl1M

= 2molHCl

d)Falso.Disolución0,5M:

= 0,166molHCl

3.72. CuandosemezclandisolucionesdeNaOHyCu(NO3)2,¿quévolumendedisolucióndeCu(NO3)20,500Msenecesitaparaobtener3,00gdeCu(OH)2sólido?a)48,6mLb)24,3mLc)30,8mLd)61,5mL

(O.Q.L.Madrid2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCu(NO+)!yNaOHes:

Cu(NO+)!(aq)+2NaOH(aq)®Cu(OH)!(s)+2NaNO+(aq)

RelacionandoCu(OH)!conCu(NO+)!:

3,00gCu(OH)! ·1molCu(OH)!97,5gCu(OH)!

·1molCu(NO+)!1molCu(OH)!

= 0,0308molCu(NO+)!

Comosedisponededisolución0,500M:

0,0308molCu(NO+)! ·10+mLCu(NO+)!0,500M0,500molCu(NO+)!

= 61,5mLCu(NO+)!0,500M

3.73. ¿Cuáldelossiguientesóxidosproduceácidonítricocuandoreaccionaconagua?a)NOb)NO2c)N2O5d)N2O

(O.Q.L.Madrid2006)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeN!O8conH!Oes:

N!O8(g)+H!O(l)®2HNO+(aq)

3.74. Indiquecuáldelassiguientesreaccionesnoescorrecta:a)CaCO𝟑+CO2+H2O®Ca(HCO3)2b)H2SO4+CaO®SO2+Ca(OH)2+H2Oc)Ca3N2+H2O®NH3+Ca(OH)2d)NaCl+HNO3®NaNO3+NO+H2O+Cl2

(O.Q.L.Madrid2006)

a)Correcta.SetratadelareaccióninversadeladedescomposicióntérmicadelCa(HCO3)2.

b)Incorrecta.EnestareacciónelH!SO$sereduceaSO!mientrasquenohayningunasustanciaqueseoxide.

c)Correcta.Setratadeunareacciónácido-baseentreelionnitruroquecaptaprotones(base)yelaguaqueloscede(ácido).

d)Correcta.Setratadeunareaccióndeoxidación-reducciónenlaqueelHNO+(oxidante)sereduceaNO,yelCl-(reductor)queseoxidaaCl!.

3.75. ElCO2quelosastronautasexhalanalrespirarseextraedelaatmósferadelanaveespacialporreacciónconKOHsegún:

CO2(g)+2KOH(aq)®K2CO3(aq)+H2O(l)¿CuántoskgdeCO2sepuedenextraercon1,00kgdeKOH?a)0,393b)0,786c)0,636d)0,500

(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Madrid2012)

RelacionandoKOHconCO!:

1,00kgKOH ·10+gKOH1kgKOH

·1molKOH56,1gKOH

·1molCO!2molKOH

·44,0gCO!1molCO!

·1kgCO!10+gCO!

= 0,392kgCO!

3.76. Cuandosemezclanaguaycarburodecalcio:a)Seproduceundestelloluminoso.b)Sedesprendeungas.c)Seoriginaunadisoluciónverdemanzana.d)Nopasanadaporqueelcarburodecalcioflota.

(O.Q.L.Murcia2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC!yH!Oes:

CaC!(s)+2H!O(l)®C!H!(g)+Ca(OH)!(aq)

Elgasquesedesprendeeselacetileno,C!H!.

3.77. Sequemaconunacerillaunpocodealcoholenunplatohastaquenoquedenadadelíquido.Indiquecuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a)Losgasesobtenidoscontinúansiendoalcohol,peroenestadogaseoso.b)Elalcoholesunamezcladesustanciasqueseseparancuandopasaavapor.c)Losgasesobtenidossonsustanciasdiferentesalalcoholqueresultandelacombinacióndeesteconeloxígenodelaire.d)Elalcoholalquemarsedesaparece,transformándoseenenergía,yaqueaumentalatemperatura.

Suponiendoqueelalcoholeseletanol,C!H8OH,laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteasucom-bustiónes:

C!H8OH(l)+3O!(g)®2CO!(g)+3H!O(g)

Comoseobserva,lassustanciasqueseobtienen,CO!(g)yH!O(g),sondiferentesalasiniciales,ysonelresultadodelareaccióndelalcoholconelO!delaire.

3.78. Sisequemaporcompletounatoneladadelassiguientessustancias,¿cuálemitemenosdióxidodecarbonoalaatmósfera?a)Metanob)Carbónconunariquezadel65%c)Etanold)Acetilenoe)Benceno

(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Madrid2014)

§Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetano,CH$,es:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

RelacionandoelcombustibleconelCO!producido:

·1molCH$16,0gCH$

·1molCO!1molCH$

= 6,3·104molCO!

§Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón,C,es:

C(s)+O!(g)®CO!(g)

1,0tcarbón ·65tC

100tcarbón·10&gC1tC

·1molC12,0gC

·1molCO!1molC

= 5,4·104molCO!

§Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletanol,C!H8OH,es:

C!H8OH(l)+3O!(g)®2CO!(g)+3H!O(l)

1,0tC!H8OH ·10&gC!H8OH1tC!H8OH

·2molCO!

1molC!H8OH= 4,4·104molCO!

§Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetileno,C!H!,es:

2C!H!(g)+5O!(g)®4CO!(g)+2H!O(l)

1,0tC!H! ·10&gC!H!1tC!H!

·1molC!H!26,0gC!H!

·2molCO!1molC!H!

= 7,7·104molCO!

§Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbenceno,C&H&,es:

2C&H&(l)+15O!(g)®12CO!(g)+6H!O(l)

1,0tC&H& ·10&gC&H&1tC&H&

·1molC&H&78,0gC&H&

·6molCO!1molC&H&

= 7,7·104molCO!

DelassustanciaspropuestaslaqueemitemenosCO!ensucombustióneseletanol.

3.79. Señalecuálessonlosproductosdereacciónentrehidrogenocarbonatodecalcioyácidoclorhídrico:a)CaCl2+H2CO3+Cl2b)CaCl2+H2O+COc)CaCl2+H2O+CO2+H2d)CaCl2+H2O+CO2

(O.Q.L.Madrid2007)

Se trata de una reacción ácido-base entre el ácido clorhídrico y el hidrogenocarbonato de calcio,Ca(HCO+)!,quesecomportacomobase.

Estasreaccionessondedobledesplazamientoporloqueseformaránclorurodecalcioyácidocarbónico.Elácidocarbónicoesunácidoinestablequesedescomponeendióxidodecarbonoyagua.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónpropuestaes:

2HCl(aq)+Ca(HCO+)!(s)®CaCl!(aq)+2CO!(g)+2H!O(l)

3.80. Enlareacción,atemperaturaambiente:CaCO3+2HCl®CaCl2+CO2+H2O

¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)UnmoldeCaCO3produceunmoldeH2O.b)Seproducen22,4LdeH2OpormoldeCaCO3.c)Eloxígenosereduce.d)Elhidrógenoseoxida.

(O.Q.L.LaRioja2007)

a)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción.

b)Falso.AtemperaturaambienteelH!Oqueseformaeslíquida.

c-d)Falso.Setratadeunareacciónácido-base,enlaqueelHCleselácidoyelCO+!-eslabase.

3.81. Unamuestrade0,1131gdelsulfatoMSO4reaccionaconBaCl2enexceso,produciendo0,2193gdeBaSO4.¿CuáleslamasaatómicarelativadeM?a)23,1b)24,3c)27,0d)39,2e)40,6

Delafórmuladelsulfato,MSO$,sededucequeMesunmetalconnúmerodeoxidación+2,porloquelaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreMSO$yBaCl!es:

MSO$(aq)+BaCl!(aq)®BaSO$(s)+MCl!(aq)

RelacionandoBaSO$conMSO$:

0,2193gBaSO$ ·1molBaSO$233,3gBaSO$

·1molMSO$1molBaSO$

·(96,1 + 𝑀)gMSO$

1molMSO$= 0,1131gMSO$

Seobtiene,𝑀=24,3g,masamolarquecorrespondealmagnesio(Mg).

3.82. ¿Cuáldelassiguientespropiedadesdelaluminioesunapropiedadquímica?a)Densidad=2,7gcm–3.b)Reaccionaconeloxígenoparadarunóxidometálico.c)Puntodefusión=660°C.d)Buenconductordelaelectricidad.

Ladensidad,elpuntodefusiónylaconductividadeléctricasonpropiedadesfísicasdeunasustancia.

Lareaccióndelaluminioconeloxígenoparadarunóxidometálicoesunapropiedadquímica:

4Al(s)+3O!(g)®2Al!O+(s)

3.83. Lareacción:MnCl2+2HNO3®2HCl+Mn(NO3)2

esunareacciónde:a)Precipitaciónb)Ácido-basededesplazamientoc)Redoxd)Ácido-basedeneutralización

(O.Q.L.LaRioja2008)

a)Falso.Nosetratadeunareaccióndeprecipitaciónyaqueseformaningunasustanciasólida.Seríanecesarioqueelenunciadoproporcionaralosestadosdeagregacióndetodaslassustancias.

b)Verdadero.Setratadeunareaccióndedesplazamiento,yaqueelácidomásfuerte,HNO+,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones.

c)Falso.Nosetratadeunareacciónredox,yaqueningunodeloselementosimplicadoscambiasunú-merodeoxidación.

d)Falso.Nosetratadeunareaccióndeneutralización,yaquelosdosácidosqueaparecensonfuertes.

3.84. Cuandosecalientan50,0gdeNaHSO3(s)seproducelareacción:NaHSO3(s)®Na2SO3(s)+SO2(g)+H2O(g)

Serecogenlosgasesenunrecipientede5,00La150°C.LapresiónparcialdelSO2será:a)1,67atmb)3,34atmc)0,834atmd)0,591atm

(O.Q.L.Madrid2008)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

2NaHSO+(s)®Na!SO+(s)+SO!(g)+H!O(g)

RelacionandoNaHSO+conSO!:

50,0gNaHSO+ ·1molNaHSO+104,1gNaHSO+

·1molSO!

2molNaHSO+= 0,240molSO!

Considerandocomportamientoideal,lapresiónparcialejercidaporelSO!es:

𝑝LA! =(0,240mol) · (0,082atmLmol-'K-') · (150 + 273,15)K

5,00L= 1,67atm

3.85. Los vehículos espaciales utilizan normalmente para su propulsión un sistema de combusti-ble/oxidanteformadoporN,N-dimetilhidracina,(CH3)2NNH2,ytetróxidodedinitrógeno,N2O4,líquidos.Sisemezclancantidadesestequiométricasdeestoscomponentes,seproducenúnicamenteN2,CO2yH2Oenfasegas.¿CuántosmolesdeCO2seproducenapartirde1molde(CH3)2NNH2?a)1b)2c)4d)8

(O.Q.L.Madrid2008)(O.Q.L.Asturias2015)(O.Q.L.Jaén2016)

Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa,sielreactivo(CH+)!NNH!contiene2moldeCyestesetransformaenCO!,porcadamoldedimetilhidracinaseobtiene2moldeCO!.

(CH+)!NNH!(l)+2N!O$(l)®3N!(g)+2CO!(g)+4H!O(g)

3.86. Labauxitaesunmineraldondeel50,0%enmasaesAl2O3yseutilizaparalaobtencióndealu-miniosegúnlasiguientereacciónsinajustar:

Al2O3+C®Al+CO2Indiquelacantidaddemineralquehacefaltaparaobtener27,0gdealuminio:a)7,0gb)28,6gc)102gd)51g

(O.Q.L.Murcia2008)

2Al!O+(s)+3C(s)®4Al(s)+3CO!(g)RelacionandoAlconbauxita:

27,0gAl ·1molAl27,0gAl

·2molAl!O+4molAl

·102,0gAl!O+1molAl!O+

·100gbauxita50,0gAl!O+

= 102gbauxita

3.87. Lamasadeaguaqueseobtienealprovocarlacombustióncompletade8,0gdemetanoes:a)8gb)9gc)18gd)19g

(O.Q.L.Murcia2008)

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

RelacionandoCH$conH!O:

·2molH!O1molCH$

·18,0gH!O1molH!O

= 18gH!O

3.88. Siseañadenunaspocaspartículasdecarbonatodecalcioaunadisolucióndiluidadeácidoclor-hídrico:a)Flotarán.b)Sedesprenderánburbujas.c)Seiránalfondo.d)Ladisoluciónviraráalamarillopálido.

(O.Q.L.Murcia2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO+es:

Enestareacciónseobtieneungas,CO!,portanto,seobservaráeldesprendimientodeburbujas.

3.89. Sesabequéalatemperaturade1.000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1.000°Cenunreactorde200mL.Sequieresaberlapresiónfinaldelgasenelreactor.a)2,523atmb)0,250atmc)0,617atmd)1,321atm

(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociacióndelI!es:

I!(g)®2I(g)

LosmolesdeI!sindisociarson:

0,25gI! ·(100 − 20)gI!(sindisociar)

100gI!(inicial)·1molI!253,8gI!

= 7,9·10-$molI!

LosmolesdeIformadosson:

0,25gI! ·20gI!(disociado)100gI!(inicial)

·1molI!253,8gI!

·2molI1molI!

= 3,9·10-$molI

Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporlamezclaes:

𝑝 =(7,9 + 3,9) · 10-$mol · (0,082atmLmol-'K-') · (1.000 + 273,15)K

200mL·10+mL1L

= 0,62atm

3.90. Sesabequéalatemperaturade1.000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1.000°Cenunreactorde200mL.¿Cuántosgramosdeyodoquedandespuésdeestaexperiencia?a)0,18gb)0,20gc)0,15gd)0,23g

LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociacióndelI!es:

I!(g)®2I(g)

LamasadeI!sindisociares:

0,25gI! ·(100 − 20)gI!(sindisociar)

100gI!(inicial)= 0,20gI!

3.91. Sehacenreaccionar10gdezincconácidosulfúricoenexceso.Calculeelvolumendehidrógenoqueseobtiene,medidoa27°Cy740mmHg.a)5,3Lb)7,0Lc)3,8Ld)4,5L

H!SO$(aq)+Zn(s)®ZnSO$(aq)+H!(g)

RelacionandoZnconH!:

10gZn ·1molZn65,4gZn

·1molH!1molZn

= 0,15molH!

𝑉 =(0,15molH!) · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

= 3,8LH!

3.92. Cuandosemezclaunadisolucióndeclorurodesodioconotradenitratodeplata:a)Apareceunprecipitadoblanco.b)Sedesprendeungasverdosomuyirritante.c)Ladisolucióntomauncolorrojopúrpura.d)Elvasosecalientamucho.

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO+es:

NaCl(aq)+AgNO+(aq)®AgCl(s)+NaNO+(aq)

Comoseobserva,enlareacciónseformaunprecipitadodeAgClqueesdecolorblanco.

3.93. Unamuestrade100mLdedisolución0,100MdeNa2SreaccionaconunvolumenVdedisolución0,100MdeAgNO3paraformarAg2S.SeñaleelvalordeVparaesteproceso:a)100mLb)50mLc)200mLd)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO+yNa!Ses:

2AgNO+(aq)+Na!S(aq)®2NaNO+(aq)+Ag!S(s)

RelacionandoNa!SconAgNO+:

100mLNa!S0,100M ·0,100mmolNa!S1mLNa!S0,100M

·2mmolAgNO+1mmolNa!S

= 20,0mmolAgNO+

20,0mmolAgNO+ ·1mLAgNO+0,100M0,100mmolAgNO+

= 200mLAgNO+0,100M

3.94. Dadalareacciónsinajustar:Al+O2®Al2O3.¿Cuálserálasumadeloscoeficientescuandoestécompletamenteajustada?a)9b)7c)5d)4

(O.Q.L.Murcia2009)

Laecuaciónquímicaajustadaes:

4Al(s)+3O!(g)®2Al!O+(s)

Lasumadeloscoeficientesestequiométricoses9.

3.95. Dadalareacciónsinajustar:CH4+O2®CO2+H2O.¿Cuáleslacantidaddeoxígenonecesariaparareaccionarcompletamentecon1moldeCH4?a)2molb)2átomosc)2gd)2moléculas

(O.Q.L.Murcia2009)

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

3.96. Unamuestrade0,243gdemagnesioreaccionacon0,250gdenitrógenodandonitrurodemag-nesio.Despuésdelareacciónquedan0,159gdenitrógeno,¿quémasadenitrurodemagnesioseforma?a)0,402gb)0,334gc)0,091gd)0,652g

DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789):

𝑚lm(inicial)+[𝑚n(inicial)–𝑚n(sobrante)]=𝑚o_j^p^kq[\amo[r_k(formado)

Elvalordelamasadesustanciaformadaes:

𝑚o_j^p^kq[\amo[r_k(formado)=0,243g+(0,250g–0,159g)=0,334g

3.97. Semezclanmasasigualesdeyodoydezinc,reaccionandoambosparadaryodurodezinc.Elex-cesodezincserá:a)61%b)74,2%c)25,7%d)39%

(O.Q.L.Madrid2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreI!yZnes:

I!(s)+Zn(s)®ZnI!(s)

Partiendode100gdecadaelemento,lacantidaddeZnqueseconsumees:

100gI! ·1molI!253,8gI!

·1molZn1molI!

·65,4gZn1molZn

= 25,8gZn

LacantidaddeZnenexcesoes:

100gZn(inicial)–25,8gZn(reaccionado)=74,2gZn(exceso)

Comosehapartidode100gdeZn,lacantidadenexcesocoincideconelporcentaje,74,2%.

3.98. Sehacereaccionaruntrozodetizacon6,50gdeHCl(aq)diluidoyseproducen2,30gdeCO2(g).SabiendoqueelCaCO3eselúnicocomponentedelatizaquereaccionaconelHCl,¿cuáleselporcentajeenmasadeCaCO3quecontienelatiza?a)15,6b)80,4c)40,2d)31,1e)62,2

(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Cantabria2017)

Latizaesunamezcladesulfatodecalcio,CaSO$,ycarbonatodecalcio,CaCO+.Delosdos,elúnicoquereaccionaconelHCleselCaCO+ylohacedeacuerdoconlasiguienteecuaciónquímicaajustada:

RelacionandoCO!conCaCO+seobtienelamasadeestequecontienelatiza:

·1molCaCO+1molCO!

= 5,23gCaCO+

Expresandolariquezaenformadeporcentaje:5,23gCaCO+6,50gtiza

· 100 = 80,4%CaCO+

3.99. Elsulfatodesodioseobtieneporreacciónentre:a)MnSO3(s)yNaBr(aq)b)H2SO4(l)yNaCl(s)c)NaHSO4(s)yH2O(l)d)SO2(g)yNaOH(s)

(O.Q.L.Murcia2010)

Setratadeunareaccióndedesplazamiento,yaqueelácidomásfuerte,H!SO$,desplazadesuscombina-cionesalmásdébil,HCl.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!SO$yNaCles:

H!SO$(l)+2NaCl(s)®Na!SO$(aq)+2HCl(g)

3.100. Enunareacciónquímica:a)Lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable.b)Elnúmerototaldeátomosdecadaelementovaría.c)Elnúmeroatómicodeloselementosqueintervienenenlareacciónsemodificadurantelamisma.d)Lamasadelassustanciasdependedelmétododepreparación.

a)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789),lamasatotaldelassustanciasqueintervienenenlamismapermaneceinvariable.b-c-d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.Larespuestacorrectaeslaa.

3.101. ¿Cuállassiguientesreaccionesquímicasnorepresentaunpeligroparalaatmósferaterrestre?a)2Fe+3/2O2®Fe2O3(s)b)C+O2®CO2(g)c)C+½O2®CO(g)d)2H2+O2®2H2O(g)

(O.Q.L.Madrid2010)

a)Verdadero.Seformaunsólidoquenopuedecontaminarlaatmósfera.b)Falso.SeformaCO!(g)quecontribuyealefectoinvernadero.c)Falso.SeformaCO(g)queestóxico.d)Falso.SeformaH!O(g)quecontribuyealefectoinvernadero.Larespuestacorrectaeslaa.

3.102. Paralareacciónsiguiente:3Fe(s)+2O2(g)®Fe3O4(s)

¿CuántasmoléculasdeO2(g)sonnecesariasparareaccionarcon27,9moldeFe(s)?a)5,5986·1024b)1,1197·1025c)3,3592·1025d)2,5224·1025e)1,6596·1025

RelacionandoFeconO!:

27,9molFe ·2molO!3molFe

1molO!= 1,12·1025moléculasO!

3.103. ¿CuántosmolesdeO2(g)seproducenpordescomposiciónde245gdecloratodepotasio?2KClO3(s)®2KCl(s)+3O2(g)

a)1,50b)2,00c)2,50d)3,00

(O.Q.L.LaRioja2010)

RelacionandoKClO+yO!:

245gKClO+ ·1molKClO+122,6gKClO+

·3molO!

2molKClO+= 3,00molO!

3.104. Siaunadisolucióndesulfatodesodioseleadicionaotradeclorurodebario:a)Sedesprendeungastóxicodecolorverde.b)Sehueleintensamenteaazufre.c)Apareceunprecipitadoblanco.d)Sedesprendemuchocalor.

(O.Q.L.Murcia2011)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBaCl!yNa!SO$es:

BaCl!(aq)+Na!SO$(aq)®2NaCl(aq)+BaSO$(s)

SetratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadodeBaSO$decolorblanco.

3.105. Aldesmontarelcalentadordeaguaquellevaunalavadorasehaencontradoqueestárecubiertodeunacapablancaquesedesealimpiaryqueestáconstituidaporcarbonatodecalcio.Sepuededecirque:a)Elcolordecarbonatodecalcioesamarillo.b)Laúnicasoluciónserárestregarfuertementeconunestropajo.c)SeconsiguelimpiarsiseintroduceenunadisolucióndeNaOH.d)Convinagreypacienciaseconsigueeliminarlasustancia.

(O.Q.L.Murcia2011)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreelvinagre,queesunadisolucióndiluidadeácidoacético,CH+COOH,yCaCO+es:

2CH+COOH(aq)+CaCO+(s)®Ca(CH+COO)!(aq)+CO!(g)+H!O(l)

SetratadeunareaccióndeneutralizaciónentreelácidoCH+COOHylabaseCaCO+.

3.106. Lacombustióndelpropanoloriginadióxidodecarbonosegúnlaecuaciónquímica:a)C3H7OH+2,5O2®3CO2+4H2b)C3H7OH+4,5O2®3CO2+4H2Oc)3CO2+4H2O®C3H7OH+4,5O2d)C3H7OH+2H2®CO2+5CH4

(O.Q.L.Murcia2011)

LacombustióndeloshibrocarburosysusderivadosoxigenadosproduceCO!(g)yH!O(l).Enelcasodelpropanol,C+H0OH,laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteasucombustiónes:

C+H0OH(l) +92O!(g) → 3CO!(g) + 4H!O(l)

3.107. En losprocesospirotécnicos seproduce ladescomposición,por calentamiento,del cloratodepotasioproduciéndoseKClyunvolumendeoxígenoquereaccionaconotrassustanciasquímicasparaobtenerefectosdeluzysonido.Calculeelvolumendeoxígeno,O2,encondicionesnormalesdepresiónytemperatura,queseproducealdescomponerse50,0gdecloratodepotasio.a)Paracalcularelvolumenhacefaltasaberlaconstantedeequilibriodelareaccióndedescomposición.b)13,7Lc)27,4Ld)6,7L

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióntérmicadelKClO+es:

2KClO+(s)®2KCl(s)+3O!(g)

RelacionandoKClO+conO!:

50,0gKClO+ ·1molKClO+122,6gKClO+

·3molO!

Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelO!es:

𝑉 =(0,612molO!) · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 13,7LO!

3.108. Unamuestrade3,00gdeKClO3sedescomponesegúnlaecuación:2KClO3(s)®2KCl(s)+3O2(g)

Sieloxígenoserecogea24,0°Cy0,982atm,¿quévolumendelmismoseobtienesuponiendounrendi-mientodel100%?a)304mLb)608mLc)911mLd)1.820mLe)2.240mL

(O.Q.L.Asturias2011)(O.Q.L.CastillayLeón2016)(O.Q.L.Extremadura2019)

RelacionandoKClO+conO!:

3,00gKClO+ ·1molKClO+122,6gKClO+

·3molO!

𝑉 =(0,0367molO!) · (0,082atmLmol-'K-') · (24 + 273,15)K

0,982atm·10+mL1L

= 910mLO!

3.109. Unamuestrade6,25gdezincreaccionacon1,20gdefósforodandofosfurodezinc.Despuésdelareacciónquedan2,46gdezinc,¿quémasadefosfurodezincsehaformado?a)2,50gb)5,00gc)3,33gd)7,50g

𝑚s(inicial)+[𝑚Zo(inicial)–𝑚Zo(sobrante)]=𝑚gkrgp^kq[t_o`(formado)

𝑚gkrgp^kq[t_o`(formado)=1,20g+(6,25g–2,46g)=5,00g

3.110. Delossiguientesmetales¿cuálreaccionarámásviolentamenteconelagua?a)Cab)Kc)Mgd)Na

Losmetalesalcalinosyalcalinotérreossonexcelentesreductoresyreaccionanfácilmenteconelagua.

Lareaccióndelosalcalinosesviolenta,sobretodoenelcasodelpotasio,K,queencontactoconelaguaestallaconllamadecolorvioleta.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteaestareacciónes:

2K(s)+2H!O(l)®2KOH(aq)+H!(g)

3.111. CuandosemezclaKOH(s)conNH4Cl(s)seproduceungas.¿Quégases?a)Cl2b)H2c)HCld)NH3

Setratadeunareacciónácido-baseylaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealamismaes:

KOH(s)+NH$Cl(s)®NH+(g)+KCl(s)+H!O(g)

Elgasquesedesprendeeselamoniaco,NH+.

3.112. Elmagnesiosepuedeutilizarcomo“capturador”deoxígeno,O2(g):2Mg(s)+O2(g)®2MgO(s)

A25°C,se introduceenunrecipientede0,382Lciertacantidaddemagnesio, lapresióndeloxígenopresenteesde3,5·10–6mmHg.LamasadeMgquereaccionaráconO2ylosmolesdeMgOformadoserán:a)34,61·10–9gy14,42·10–10molb)3,461·10–9gy1,442·10–10molc)3,461·10–8gy1,442·10–10mold)3,461·10–8gy14,42·10–9mole)3,461·10–9gy14,42·10–9mol

(O.Q.L.Cantabria2011)(O.Q.L.Cantabria2016)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeO!quehayenelrecipientees:

𝑛 =(3,5·10-&mmHg) · 0,382L

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K·

1atm760mmHg

= 7,2·10-''molO!

§RelacionandoO!conMg:

7,2·10-''molO! ·2molMg1molO!

·24,3gMg1molMg

= 3,5·10-%gMg

§RelacionandoO!conMgO:

7,2·10-''molO! ·2molMgO1molO!

= 1,4·10-'(molMgO

3.113. Lacombustióncompletadelisooctanoseproducesegúnlasiguientereacción(sinajustar):C8H18+O2®CO2+H2O

¿QuévolumendeCO2,medidoa60°Cy750mmHg,seproduceporlacombustiónde100gdeestehi-drocarburo?a)0,256Lb)194Lc)35,0Ld)39,9Le)219L

2C<H'<(l)+25O!(g)®16CO!(g)+18H!O(l)

RelacionandoC<H'<conCO!:

100gC<H'< ·1molC<H'<114,0gC<H'<

·8molCO!1molC<H'<

= 7,00molCO!

𝑉 =(7,00molCO!) · (0,082atmLmol-'K-') · (60 + 273,15)K

= 194LCO!

3.114. Loshidrurosiónicosreaccionanconelaguaylosproductosson:a)Disoluciónácidaydihidrógenogas.b)Disoluciónácidaydioxígenogas.c)Disoluciónbásicaydihidrógenogas.d)Disoluciónneutraydioxígenogas.e)Dioxígenoydihidrógeno.

Losmetalesalcalinosyalcalinotérreosformanhidrurosiónicosyestosreaccionanconelaguaformandoelhidróxidocorrespondiente(disoluciónbásica)ydesprendiendodihidrógenogaseoso.

Lasecuacionesquímicascorrespondientesaestasreaccionesparaunmetalalcalinoyotroalcalinotérreoson,respectivamente:

NaH(s)+H!O(l)®NaOH(aq)+H!(g)

CaH!(s)+2H!O(l)®Ca(OH)!(aq)+2H!(g)

3.115. Sisehacepasardióxidodecarbonoatravésdeunadisoluciónquecontienehidróxidodebario:a)Elgasquesalehueleahierbamojada.b)Ladisolucióncambiadelrosaalamarillo.c)Precipitaunsólidoblanco.d)Nopasanada.

(O.Q.L.Murcia2012)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCO!yBa(OH)!es:

CO!(g)+Ba(OH)!(aq)®BaCO+(s)+H!O(l)

SetratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadodeBaCO+decolorblanco.

3.116. Paralareacción:Mg(s)+2HCl(aq)®MgCl2(aq)+H2(g)

¿Cuáleslamasademagnesioquereaccionacon20cm3deHCl2,5M?a)1,20gb)0,31gc)0,61gd)2,4g

RelacionandoHClconMg:

20cm+HCl2,5M ·2,5mmolHCl1cm+HCl2,5M

·1mmolMg2mmolHCl

·24,3mgMg1mmolMg

·1gMg

10+mgMg= 0,61gMg

3.117. ¿CuántosmolesdeO2serequierenparacompletarlacombustiónde2,2gdeC3H8generandoCO2yH2O?a)0,050b)0,15c)0,25d)0,50

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:

C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l)

RelacionandoC+H<conO!:

2,2gC+H< ·1molC+H<44,0gC+H<

·5molO!1molC+H<

= 0,25molO!

3.118. ¿Cuáldelassiguientesreaccionesesimposible?a)Be(OH)2(s)+HCl(aq)®BeCl2(aq)+H2O(l)b)MgCO3(aq)+2HCl(aq)®MgCl2(aq)+2H2O(l)+CO2(g)c)Fe(OH)3(s)+H2SO4(aq)®FeSO4(aq)+H2O(l)d)CaCO3(s)+HNO3(aq)®Ca(NO3)2(aq)+H2O(l)+CO2(g)

(O.Q.L.Madrid2012)

a-b-d)Posible.Setratadereaccionesdeneutralización.

c)Imposible.Lareacciónpropuestaesdeneutralizaciónyesimposibleque,además,seproduzcalare-duccióndeunaespecie,Fe+;+e-®Fe!;,sinqueexistaalavezlaoxidacióndeotra.

3.119. Lacombustióndelaglucosa,C6H12O6,constituyeunadelasprincipalesfuentesenergéticasdelosseresvivos.Enlareacciónseproducedióxidodecarbonoyagua.

aC6H12O6+bO2®cCO2+dH2OLoscoeficientesestequiométricosa,b,cyd,son,respectivamente:a)1,3,6,3b)1,6,6,6c)1,9,6,12d)1,12,6,12e)1,6,3,6

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelaglucosaes:

C&H'!O&+6O!®6CO!+6H!O

3.120. Enunrecipientehaycantidadesequimolecularesdehidrógenoyoxígenogaseososysumasatotalesde340g.Siseproducelacombustióncompletadelhidrógeno,elnúmerodemolesdeoxígenodentrodelrecipientetraslacombustiónes:a)2,5b)5,0c)10d)0e)3,5

Considerandoqueelnúmerodemolesdeoxígenoydehidrógenodelamezclaes𝑥sepuedeescribirlasiguienteecuación:

𝑥molO! ·32,0gO!1molO!

+ 𝑥molH! ·2,0gH!1molH!

= 340gmezcla → 𝑥 = 10molO!

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH!es:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(g)

Relacionandoambassustancias:

10molH! ·1molO!2molH!

= 5,0molO!

HaciendounbalancedemateriadeO!:

10molO!(inicial)–5,0molO!(consumido)=5,0molO!(exceso)

3.121. ParaladeterminacióndelapurezadeunamuestradecarbonatodebarioseevalúalapérdidadepesoendondeseliberaCO2cuandolamuestraseintroduceenunamuflaa400°C.Sisecolocan24,5gdeunamuestracontaminadadeBaCO3a400°Cydespuésdecuatrohoras,elpesodelamuestraesde20,1g.ElporcentajedeBaCO3enlamuestraes:a)98,0b)81,6c)80,5d)40,8e)18,5

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióntérmicadelBaCO+es:

BaCO+(s)®BaO(s)+CO!(g)

LapérdidadepesodelamuestrasedebealamasadeCO!liberado.RelacionandoesteconBaCO+:

(24,5 − 20,1)gCO! ·1molCO!44,0gCO!

·1molBaCO+1molCO!

·197,3gBaCO+1molBaCO+

= 19,7gBaCO+

Lariquezadelamuestraes:19,7gBaCO+24,5gmuestra

· 100 = 80,5%BaCO+

3.122. EnunaaleaciónCu–Mgquepesa2,00gsequieredeterminarelcontenidodeambosmetales.ParaelloselatrataconHClacuosodesprendiéndose200mLdehidrógeno,medidosa700mmHgy27°C.SabiendoquesoloelMgreaccionaconelHClacuosodandoelcorrespondientehaluro,MgCl2,¿cuáleselcontenidoentantoporcientodeambosmetales?a)9,1%Mgy90,9%Cub)8,2%Mgy91,8%Cuc)60%Mgy40%Cud)51,3%Mgy48,7%Cue)20%Mgy80%Cu

(O.Q.L.Sevilla2013)

LaecuacionquímicacorrespondientealasreacciónentreMgyHCles:

Mg(s)+2HCl(aq)®MgCl!(aq)+H!(g)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:

𝑛 =700mmHg · 200mL

(0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K·

1atm760mmHg

10+mL= 7,49·10-+molH!

RelacionandoH!conMg:

7,49·10-+molH! ·1molMg1molH!

·24,3gMg1molMg

= 0,182gMg

ElporcentajeenmasadeMgenlaaleaciónes:0,182gMg

2,00galeación· 100 = 9,10%Mg

El90,9%restantecorrespondealCu.

3.123. ¿QuévolumenencondicionesnormalesocupaelCO2desprendidoenlacombustiónde5,00gdevitaminaA,C20H30O?a)7,83Lb)6,62Lc)0,350Ld)0,392L

(O.Q.L.Madrid2013)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelavitaminaAes:

C!(H+(O(s)+27O!(g)®20CO!(g)+15H!O(l)RelacionandoC!(H+(OconCO!:

5,00gC!(H+(O ·1molC!(H+(O286,0gC!(H+(O

·20molCO!

1molC!(H+(O= 0,350molCO!

1atm= 7,83LCO!

3.124. Elcarburodecalcio,CaC2,sepreparaporreaccióndelóxidodecalcio,CaO,concarbono,C.Enlareacciónsedesprendemonóxidodecarbono.¿Cuántosgramosdecarburodecalcioseobtienenalhacerreaccionar0,130gdeóxidodecalcioconunexcesodecarbono?¿Cuántosgramosdecarbonoseconsu-men?a)0,13gCaC2y5gCb)0,641gCaC2y0,12gCc)0,148gCaC2y5gCd)0,148gCaC2y0,0836gC

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelcarburodecalcioes:

CaO(s)+3C(s)®CaC!(s)+CO(g)

§RelacionandoCaOconCaC!:

·1molCaC!1molCaO

·64,0gCaC!1molCaC!

= 0,148gCaC!

§RelacionandoCaOconC:

·3molC1molCaO

·12,0gC1molC

= 0,0836gC

3.125. Paradeterminarelcontenidoenazufredeunpetróleosepuedetransformarelazufreensulfatoyprecipitarlocomosulfatodebario.Tomando11,7mLdepetróleo,dedensidad0,87gmL–1,seobtienen1,20gdesulfatodebario.Elporcentajeenmasadeazufreenelpetróleoes:a)1,6b)2,0c)3,2d)4,0

RelacionandopetróleoconBaSO$yconS:1,20gBaSO$

11,7mLpetróleo·1molBaSO$233,3gBaSO$

·1molS

1molBaSO$·32,1gS1molS

·1mLpetróleo0,87gpetróleo

· 100 = 1,6%S

3.126. ¿CuántasmoléculasdeCO2seproducenenlacombustiónde10,0gdeisooctano,componentedelagasolina?a)1,7·1022b)4,2·1023c)5,3·1022d)4,8·1025e)6,0·1024

(O.Q.N.Madrid2015)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelisooctanoes:

2C<H'<(l)+25O!(g)®16CO!(g)+18H!O(l)

RelacionandoC<H'<conCO!:

10,0gC<H'< ·1molC<H'<114,0gC<H'<

·16molCO!2molC<H'<

= 0,702molCO!

ElnúmerodemoléculasdeCO!es:

3.127. Unamuestrade0,344gdecalcioreaccionacon0,350gdenitrógenodandonitrurodecalcio.Despuésdelareacciónquedan0,230gdenitrógeno,¿quémasadenitrurodecalcioseforma?a)0,574gb)0,464gc)0,120gd)0,694g

𝑚Ba(inicial)+[𝑚n(inicial)–𝑚n(sobrante)]=𝑚o_j^p^kq[`aN`_k(formado)

𝑚o_j^p^kq[`aN`_k(formado)=0,344g+(0,350g–0,230g)=0,464g

3.128. Elnitratodecobre(II)yelhidróxidodesodioreaccionanendisoluciónsegún:Cu(NO3)2(aq)+2NaOH(aq)®Cu(OH)2(s)+2NaNO3(aq)

SiseañadenunasgotasdeHNO3concentradoaladisolución,disminuyelacantidaddesólidoprecipitado.Lamejorexplicacióndeestefenómenoesporqueelácido:a)Diluyeladisoluciónhaciendoquesedisuelvaelprecipitado.b)Reaccionaconelhidróxidodecobre(II)paraformaraguaynitratodecobre(II),queessoluble.c)Reaccionaconelnitratodecobre(II)desplazandoelequilibriohacialaizquierda.d)Disuelvelamayoríadelossólidosincluyendoalnitratodesodio.e)Hacequeaumente la temperaturade ladisoluciónyse incremente lasolubilidaddelhidróxidodecobre(II).

(O.Q.L.Murcia2015)(O.Q.L.Murcia2016)

AlañadirHNO+seproduceunareacciónácido-baseconelCu(OH)!deacuerdoconlasiguienteecuaciónquímicaajustada:

2HNO+(aq)+Cu(OH)!(s)®Cu(NO+)!(aq)+2H!O(l)

3.129. Enelajustedelasiguienteecuaciónasuexpresiónmássimpleindiqueelcoeficienteestequio-métricodeloxígeno:

CuFeS2+O2®Cu2S+FeO+SO2a)2b)3c)4d)6

(O.Q.L.Murcia2015)

CuFeS! + 2O! →12Cu!S + FeO +

3.130. Alañadirácidosulfúricoaunasvirutasdecobre:a)Precipitasulfatodecobre.b)Sedesprendeungastóxico.c)Sedesprendehidrógeno.d)Seproduceunallamadecolorazul.

(O.Q.L.Murcia2015)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!SO$yCues:

2H!SO$(aq)+Cu(s)®CuSO$(aq)+SO!(g)+2H!O(l)

EnlareacciónseformaunadisoluciónazuldeCuSO$yeldesprendimientodeungastóxico,SO!.

3.131. ¿Cuáldelassiguientesreaccionespuedeconsiderarsedeácido-base?a)NH3+HCl®NH4Clb)Mg+HCl®MgCl2+H2c)Na2O+H2O®2NaOHd)2NH3+3CuO®3Cu+3H2O+N2

Deacuerdoconlateoríaácido-basedeBrönsted-Lowry(1923):

§Ácidoesunaespeciequímicacapazdecederprotonesaunabase.

§Baseesunaespeciequímicacapazdeaceptarprotonesdeunácido.

ElHClsecomportacomoácidodeacuerdoconlasiguienteecuación:

HCl(aq)+H!O(l)DCl-(aq)+H+O;(aq)

ElNH+secomportacomobasedeacuerdoconlasiguienteecuación:

NH+(aq)+H+O;(aq)DNH$;(aq)+H!O(l)

Elrestodelasreaccionessondeoxidación-reducciónyaqueseintercambianelectrones,salvolac)quesetratadelprocesodedisolucióndeunóxidoalcalino.

3.132. ElNaFreaccionaconH2SO4segúnlareacción:2NaF(aq)+H2SO4(aq)®2HF(aq)+Na2SO4(aq)

IndiquecuálseráelvolumendeH2SO4del96,0%deriquezaydensidadde1,80gmL–1necesarioparaquereaccioneunamuestrade250gdeNaFdel90,0%depureza:a)151,9mLb)492,2mLc)607,6mLd)140,0mL

(O.Q.L.LaRioja2015)

LacantidaddeNaFquereaccionaes:

250gNaF90% ·90,0gNaF

100gNaF90%·1molNaF42,0gNaF

= 5,36molNaF

RelacionandoNaFconH!SO$:

5,36molNaF ·1molH!SO$2molNaF

= 263gH!SO$

ComosedisponedeH!SO$deriqueza96,0%elvolumennecesarioes:

263gH!SO$ ·100gH!SO$96,0%

96,0gH!SO$·1mLH!SO$96%1,80gH!SO$96%

= 152mLH!SO$96%

3.133. Enunaprácticadelaboratorioseestudialareacióndeetanolconoxígeno.Ajustelaecuaciónquí-micayobtengaelnúmerodemolesdeproductosgaseososqueseformanpormoldeetanol:

_C2H5OH(aq)+_O2(g)®_CO2(g)+_H2O(g)a)2b)3c)4d)5

(O.Q.L.LaRioja2015)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreetanolyoxígenoes:

C!H8OH(aq)+3O!(g)®2CO!(g)+3H!O(g)

Elnúmerodemolesdeproductosgaseosospormoldeetanolquereaccionaes5.

3.134. Elcarbonatodesodioseproducecomercialmentepormedidodeladescomposicióntérmicadelhidrogenocarbonatodesodiosegúnlaecuación:

2NaHCO3(s)®Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)Cuandosehacenreaccionar108,14gdehidrogenocarbonatodesodiodel98,0%depurezalacantidaddecarbonatodesodioobtenidaseráde:a)52,98gb)133,70gc)66,85gd)41,99ge)Ningunadelasanterioresescorrecta.

LacantidaddeNaHCO+contenidoenlamuestraes:

108,14gmuestra ·98,0gNaHCO+100gmuestra

·1molNaHCO+84,0gNaHCO+

= 1,26molNaHCO+

RelacionandoNaHCO+conNa!CO+

1,26molNaHCO+ ·1molNa!CO+2molNaHCO+

·106,0gNa!CO+1molNa!CO+

= 66,8gNa!CO+

3.135. ¿Quéelemento,entrelossiguientes,reaccionamásrápidamenteconelaguaa25°Cparaproducirungas?a)Aluminiob)Carbonoc)Litiod)Fósforoe)Calcio

LoselementosCyPnosoncapacesdereaccionarconaguaencondicionesdetemperaturaambiente,mientrasqueloselementosAl,LiyCasísoncapacesdehacerloparaliberarhidrógenodeacuerdoconlassiguientesecuacionesquímicas:

2Al(s)+3H!O(l)®Al!O+(s)+3H!(g)

2Li(s)+2H!O(l)®2LiOH(s)+H!(g)

Ca(s)+2H!O(l)®Ca(OH)!(s)+H!(g)

De los tres,elque tieneunareacciónmásrápidayviolenta,hastaelpuntode llegara inflamarelH!producido,esellitio.

3.136. ¿Quévolumendeoxígeno,medidoencondicionesnormales,sepuedeobtenerapartirde1,00Ldeaguaoxigenadadel30,0%enH2O2cuyadensidades1,08gcm–3?a)213,6Lb)106,8Lc)53,4Ld)160,2L

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndedescomposicióndelH!O!es:

2H!O!(aq)®2H!O(l)+O!(g)

LacantidaddeH!O!quecontieneladisoluciónes:

1,00LH!O!30,0% ·10+mLH!O!30,0%1LH!O!30,0%

·1,08gH!O!30,0%1mLH!O!30,0%

= 1,08·103gH!O!30,0%

1,08·103gH!O!30,0% ·30,0gH!O!

100gH!O!30,0%·1molH!O!34,0gH!O!

= 9,53molH!O!

RelacionandoH!O!conO!:

9,53molH!O! ·1molO!2molH!O!

= 4,76molO!

𝑉 =(4,76molO!) · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 107LO!

3.137. EnunrecipientequecontieneunapequeñacantidaddezincseañadeHCl1,0Menexcesohastareaccióntotal;elvolumendehidrógenoliberadomedidoenunascondicionesdeterminadasesde4,0L.SialamismacantidaddezincseleañadeHCl2,0Menexcesohastareaccióntotal,elvolumendehidró-genoliberado,medidoenlasmismascondiciones,será:a)2,0Lb)4,0Lc)8,0Ld)Nopuederespondersesinconocerlascondicionesexperimentales.

TeniendoencuentaqueelHClseañadeenexceso,daigualutilizardisolución1,0Mque2,0M,portanto,elvolumendehidrógenoliberadoestambiénde4,0L,yaquedependesolodelZnexistenteenelreci-pientequeeselreactivolimitantedelareacción.

3.138. ¿Quémetal,entrelossiguientes,reaccionamásvigorosamenteconelagua?a)Alb)Cac)Fed)Ke)Co

LoselementosFeyConosoncapacesdereaccionarespontáneamenteconaguaencondicionesdetem-peraturaambiente,mientrasqueloselementosAl,LiyCasísoncapacesdehacerloparaliberarhidró-genodeacuerdoconlassiguientesecuacionesquímicas:

2Al(s)+3H!O(l)®Al!O+(s)+3H!(g)

Ca(s)+2H!O(l)®Ca(OH)!(s)+H!(g)

2K(s)+2H!O(l)®2KOH(s)+H!(g)Detodoslospropuestos,elúnicoquetieneunareacciónmásrápidayviolenta,hastaelpuntodellegarainflamarelH!producido,eselpotasio,K.Larespuestacorrectaeslad.(CuestiónsimilaralapropuestaenPaísVasco2015).

3.139. Lacerusitaesunmineralquecontieneprincipalmentecarbonatodeplomo(II),componentequesehautilizadocomoingredienteprincipaldel“blancodeplomo”enlapinturahoyendíaretiradadelmercadodebidoasutoxicidad.¿Cuáleslariquezadeunamuestrademineralde32,0gsisehacereac-cionarconexcesodeácidoclorhídricodeacuerdoconlasiguienteecuaciónquímica:

PbCO3+2HCl®PbCl2+CO2+H2Oyseproducen2,24LdeCO2medidosencondicionesnormales?a)83,5%b)8,35%c)119,8%d)16,7%e)Ningunadelasanteriores.

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasobtenidoes:

𝑛 =1atm · 2,24LCO!

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,100molCO!

RelacionandoCO!conPbCO+:

0,100molCO! ·1molPbCO+1molCO!

·267,2gPbCO+1molPbCO+

= 26,7gPbCO+

Lariquezadelamuestraes:26,7gPbCO+32,0gmuestra

· 100 = 83,4%PbCO+

3.140. Cuandosequeman50gdecarbonoyteniendoencuentalaleydeconservacióndelamasa,losproductosdecombustión:a)Pesaránmásde50g.b)Pesaránmenosde50g.c)Pesaránexactamentede50g,puestoquelamasanisecreanisedestruye.d)Nopesaránnadaporqueseconviertenengases.

(O.Q.L.Jaén2016)

LacombustióndeCproduceCO!ylaecuaciónquímicacorrespondientees:

C(s)+O!(g)®CO!(g)RelacionandoCconO!:

50gC ·1molC12,0gC

·1molCO!1molC

·44,0gCO!1molCO!

= 183gCO!

Lamasadelosproductosessuperiora50gdebidoalO!consumidoenelproceso.Larespuestacorrectaeslaa.

3.141. ¿Cuántosmolesdeóxidodegalio,Ga2O3,sepuedenproducirapartirde1,6gdeO2quereaccio-nanconGaenexceso?a)0,033b)0,050c)0,075d)0,330

(O.Q.L.Murcia2016)

4Ga(s)+3O!(g)®2Ga!O+(s)RelacionandoO!conGa!O+:

1,6gO! ·1molO!32,0gO!

·2molGa!O+3molO!

= 0,033molGa!O+

3.142. Unafábricadeabonosproducealdía40,0tdenitratosyemitea laatmósfera3,00m3degas(medidosa0°Cy1atm)porkgdenitratoproducido.Silaconcentracióndepartículassólidasesde12,0gm–3.Lacantidaddepartículasqueseemitenalaatmósferaaldíaes:a)1,44kg/díab)1,44·104kg/díac)1,44t/díad)0,144t/día

(O.Q.L.Madrid2016)

Lacantidaddepartículasemitidasaldíaes:40,0tnitrato

día·10+kgnitrato1tnitrato

·3,00m+gaskgnitrato

·12,0gpartículas

m+gas·1tpartículas10&gpartículas

= 1,44t/día

3.143. Unafábricadecementoproduce400tdiarias.Elproductocontieneun60,0%enmasadeóxidodecalcioqueresultadeladescomposicióndelapiedracaliza(carbonatodecalcio)segúnlareacción:

CaCO3(s)®CaO(s)+CO2(g)Eldióxidodecarbonoqueselanzadiariamentealaatmósferaes:a)4,29·106m3medidosa25°Cy1atmb)7,15·106molc)9,60·104m3medidosenc.n.d)1,05·105Lmedidosa25°Cy1atm

LacantidaddeCaOcontenidoenelcementoes:

400tcemento ·60,0tCaO

100tcemento·10&gCaO1tCaO

·1molCaO56,1gCaO

= 4,28·106molCaO

RelacionandoCaOconCO!:

4,28·106molCaO ·1molCO!1molCaO

= 4,28·106molCO!

𝑉 =(4,28·106molCO!) · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

1atm·1m+

10+L= 1,05·105m+CO!

3.144. Sequierellevaracabolareducciónde2,50gde1,3-butadienoabutanousandoH2.Calculeelvolumendegascomercial,medidoa20°Cy1.250mmHg,queesnecesarioparallevaracabolareacción.(Composiciónenvolumendelgascomercial:90%deH2y10%deN2).a)1,50Lb)3,02Lc)0,75Ld)1,35L

(O.Q.L.Madrid2017)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareduccióndelC$H&es:

C$H&(g)+2H!(g)®C$H'((g)

RelacionandoC$H&conH!:

2,50gC$H& ·1molC$H&54,0gC$H&

·2molH!1molC$H&

= 0,0926molH!

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelH!es:

𝑉 =(0,0926molH!) · (0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K

1.250mmHg·760mmHg1atm

= 1,35LH!

RelacionandoH!conelgascomercial:

1,35LH! ·100Lgascomercial

90,0LH!= 1,50Lgascomercial

3.145. Dadalareacciónnoajustada:H2SO4(aq)+Cu(s)®CuSO4(aq)+SO2(g)+H2O(l)

indiquecuálseráelvolumendeácidosulfúricodel95,0%enmasaderiquezaydensidad1,98gmL–1necesarioparaquereaccionentotalmente10,0gdecobre.a)16,4mLb)14,8mLc)7,4mLd)8,2mL

(O.Q.L.LaRioja2017)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCuyH!SO$es:

RelacionandoCuconH!SO$:

·2molH!SO$1molCu

= 30,9gH!SO$

ComosedisponedeH!SO$comercialderiqueza95,0%:

30,9gH!SO$ ·100gH!SO$95,0%

95,0gH!SO$·1mLH!SO$95,0%1,98gH!SO$95,0%

= 16,4mLH!SO$95,0%

3.146. Lareacción:CuCl2(aq)+H2S(aq)®2HCl(aq)+CuS(aq)

esdetipo:a)Redoxb)Ácido-basededesplazamientoc)Ácido-basedeneutralizaciónd)Precipitación

(O.Q.L.LaRioja2017)

a)Falso.Nosetratadeunareacciónredox,yaqueningúnelementocontenidoenlosreactivoscambiasunúmerodeoxidación.

b)Verdadero.Setratadeunareaccióndedobledesplazamientoenlaqueseintercambianloscationes.

c)Falso.NoseproduceningunaneutralizaciónyaqueseformaHCl,unácidofuerte.

d)Falso.SielestadodeagregacióndelCuSfuera(s),altratarsedeunsólidoinsoluble,seríaunareaccióndeprecipitación.

3.147. Siapartirdeunamuestrade7,00gdeunFeCl3·6H2Oimpuroseobtuvieron1,67gdeFe2O3portratamientoquímicoadecuado,elporcentajedepurezadelamuestraanalizadaes:a)64,3b)72,4c)80,8d)93,6

LacantidaddeFequecontieneelFe!O+obtenidoes:

1,67gFe!O+ ·1molFe!O+159,6gFe!O+

·2molFe

1molFe!O+= 0,0209molFe

LacantidaddeFequecontieneelFe!O+eslamismaquecontienelamuestraimpuradeFeCl+·6H!Oypermitedeterminarlariquezadeeste:

0,0209molFe ·1molFeCl3·6H2O

1molFe·270,3gFeCl3·6H2O1molFeCl3·6H2O

= 5,65gFeCl3·6H2O

Lariquezadelamuestraes:5,65gFeCl3·6H2O(puro)7,00gFeCl3·6H2O(impuro)

· 100 = 80,7%

3.148. Lacombustióndelbutan-1-oloriginadióxidodecarbonosegúnlaecuaciónquímica:a)C4H9OH+13/2O2®4CO2+5H2Ob)C4H9OH+9/2O2®4CO2+4H2Oc)C4H9OH+6O2®4CO2+5H2Od)3CO2+4H2O®C3H7OH+9/2O2

LacombustióndeloshidrocarburosysusderivadosoxigenadosproduceCO!(g)yH!O(l).Enelcasodelbutan-1-ol,C$H%OH,laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndecombustiónes:

C$H%OH(l)+6O!(g)®4CO!(g)+5H!O(l)

3.149. Lareacciónde1moldehidróxidodebariocon2/3demoldeácidoarsénicoproduce2moldeaguay1/3demoldeunproductoblanco.Esteproductoes:a)Trióxidodediarsénico b)Arseniatodebario c)Arseniurodebario d)Dihidrogenoarseniatodebario

(O.Q.L.Murcia2017)

Setratadeunareaccióndeneutralizaciónentreunácidoyunabasequeproducelasalcorrespondienteyagua,perodeacuerdoconlaestequiometríapropuestaelproductoblancoformadoeselarseniatodebarioylaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónpropuestaes:

Ba(OH)! +23H+AsO$®

13Ba+(AsO$)! + 2H!O

3.150. Parasobrevivirenunaestanciacerradaherméticamente,quenotieneposibilidadesdereciclarelaireinteriorporintercambioconelexterior,comoocurreconlossubmarinosolasnavesespaciales,esnecesarioundispositivocapazdepurificaelaireeliminandoelCO2producidoenlarespiración.LasmisionesApollodelaNasautilizabanhidróxidodelitioendisoluciónacuosaenestosdispositivos.Alcircularelaireatravésdelfiltro,elCO2sefijabaenformadecarbonatodelitio,quepermanecíadisuelto.¿Porquémotivocreequeseutilizaestehidróxidoenlosfiltrosdiseñadosparalasnavesespaciales?a)Otroshidróxidos,talescomoNaOHoKOHnoreaccionanconelCO2presenteenelaire.b)SerequieremayornúmerodemolesdeNaOHoKOHparafijarunacantidadequivalentedeCO2.c)SerequieremayormasadeotroshidróxidosparafijarunacantidadequivalentedeCO2.d)ElLiOHeselúnicohidróxidosolubleenagua.e)Ningunadelasopcionesanterioresescorrecta.

(O.Q.L.Jaén2018)

LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalareaccióndeloshidróxidosalcalinosconCO!sonlassiguientes:

2LiOH(aq)+CO!(g)®Li!CO+(aq)+H!O(l)

2NaOH(aq)+CO!(g)®Na!CO+(aq)+H!O(l)

2KOH(s)+CO!(g)®K!CO+(aq)+H!O(l)

Comolaestequiometríaeslamismaparatodas,elmejorhidróxidoseráelqueprecisemenormasaparaeliminarlamismacantidaddeCO!yaquedeestaformalanaveespacialtendrámenospesoquesacardelaatmósferaterrestre.§LamasadeLiOHnecesariaparaeliminar1moldeCO!es:

1molCO! ·2molLiOH1molCO!

·24,0gLiOH1molLiOH

= 24,0gLiOH

§LamasadeNaOHnecesariaparaeliminar1moldeCO!es:

1molCO! ·2molNaOH1molCO!

·40,0gNaOH1molNaOH

= 80,0gNaOH

§LamasadeKOHnecesariaparaeliminar1moldeCO!es:

1molCO! ·2molKOH1molCO!

·56,1gKOH1molKOH

= 112gKOH

ElmejorhidróxidoalcalinoparaeliminarCO!eseltengamenormasamolar,elLiOH.Larespuestacorrectaeslac.

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2000yotras).

3.151. Paralareacciónajustada:𝒙BaCl2+𝒚Na3PO4®𝒘Ba3(PO4)2+𝒛NaCl

¿quénúmeroseobtienealrealizarlasuma(𝒙+𝒚+𝒛)? a)8b)9c)11d)12

(O.Q.L.Murcia2018)

Laecuaciónquímicaajustadaparalareacciónpropuesta:

3BaCl2+2Na+PO$®Ba+(PO$)!+6NaCl

Lasumadeloscoeficientesestequiométricos,(𝑥+𝑦+𝑧)=11.Larespuestacorrectaeslac.

3.152. ParalacombustióncompletahastaCO2de23gdeetanolseránnecesarios:a)0,5moldeO2 b)1,5moldeO2c)0,5moldeaired)1,5moldeaire

(O.Q.L.Murcia2018)

Laecuaciónquímicaajustadaparalareaccióndecombustióndeletanoles:

CH3CH2OH(l)+3O2(g)®2CO2(g)+3H2O(l)

RelacionandoCH3CH2OHconO2:

23gCH3CH2OH ·1molCH3CH2OH46,0gCH3CH2OH

·3molO2

1molCH3CH2OH= 1,5molO2

3.153. Indiqueencuáldelossiguientesprocesosseproducelarupturadeenlacescovalentes:a)SublimacióndeI2.b)EvaporacióndeCH3CH2OH.c)ElectrólisisdelH2O.d)CondensacióndeN2.e)CongelacióndeCHCl3.

(O.Q.L.Murcia2018)(O.Q.L.Granada2020)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaelectrólisisdelH!Oes:

2H2O(l)®2H2(g)+O!(g)

Enestareacción,paraproducirH!yO!,sedebenromperlosenlacescovalentesO−HdelamoléculadeH!O.

3.154. Identifiquelosproductosdelasiguientereaccióndesustitución:IrCl3+Li2SO4→a)LiCl3+IrSO4b)LiCl+IrSO4c)LiCl+Ir2SO4d)LiCl+Ir2(SO4)𝟑

(O.Q.L.Murcia2018)

Se trata de una reacción de doble desplazamiento en la que los productos de lamisma son, LiCl +Ir2(SO4)+.

3.155. ElaguadelgrifoseenturbiaalañadirunasgotasdedisolucióndeHClydeBaCl2debidoa:a)LapresenciadeCl–.b)EldesprendimientodeCO2.c)LapresenciadeSO42–.d)Laformacióndenanopartículasmagnéticas.

(O.Q.L.Murcia2018)

LapresenciadeionesSO$!-enelaguaprovocaelenturbiamientodeestaalreaccionarconlosionesBa!;yformarseunprecipitadoinsolubledeBaSO4deacuerdoconlareacciónquemuestralasiguienteecua-ciónquímica:

BaCl!(aq)+SO$!-(aq)®2Cl–(aq)+BaSO4(s)

3.156. Lareaccióndelatermita—quehaaparecidoenseriesdetelevisióncomoBreakingBad—esco-nocidaporsermuyexotérmica.Paraobtenerla,semezclanaluminioenpolvoyóxidodehierro(III)ysecalientaaaltatemperaturaparainiciarlareacción.Comoproductosseformanhierrofundidoyóxidodealuminio.Calculeelporcentajeenmasadealuminioquedebedehaberenlamezclaparaqueseaeste-quiométrica.a)25b)67c)53d)17

(O.Q.L.Madrid2018)

Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndelatermitaes:

Fe!O+(s)+2Al(s)®2Fe(s)+Al!O+(s)

ElporcentajedeAlenlamezclaestequiométricadereactivoses:

2molAl · 27,0gAl1molAl2molAl · 27,0gAl1molAl + 1molFe!O+ ·

159,6gFe!O+1molFe!O+

· 100 = 25,2%Al

3.157. ¿Cuáldelossiguienteselementosreaccionamásviolentamenteconaguaa25°Cparaproducirungas?a)Litiob)Aluminioc)Sodiod)Fósforoe)Calcio

Losmetalesalcalinosyalcalinotérreossonexcelentesreductoresyreaccionanfácilmenteconelagua.Lareaccióndelosalcalinosesviolenta,sobretodoenelcasodelsodio,Na,queencontactoconelaguareaccionade formaexotérmicadesprendiendodihidrógeno.Laecuaciónquímicaajustadacorrespon-dienteaestareacciónes:

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastilla-LaMancha2011yPaísVasco2015y2016).

3.158. ElcombustibledelmódulolunarconsisteenunamezcladeC2H8N2yN2O4líquidos.Sureacciónproducenitrógeno,dióxidodecarbonoyagua,todosgases.Elcoeficientedelnitrógenoenlareacciónajustadaes:a)2b)3c)4d)5

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreC!H<N!yN!O$es:

C!H<N!(l)+2N!O$(l)®3N!(g)+2CO!(g)+4H!O(g)

3.159. Elclorurodeplatasedisuelveenunasoluciónacuosadeamoniacosegúnlaecuación:AgCl(s)+2NH3(aq)®[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl–(aq)

¿QuévolumendeNH30,100Msenecesitaráparadisolver0,231gdeAgCl(s)?a)32,2mL b)16,1mL c)40,3mLd)20,1mL

(O.Q.L.LaRioja2018)

RelacionandoAgClconNH+:

0,231gAgCl ·1molAgCl143,4gAgCl

·2molNH+1molAgCl

= 3,22·10-+molNH+

3,22·10-+molNH+ ·1LNH+0,100M0,100molNH+

·10+mLNH+0,100M1LNH+0,100M

= 32,2mLNH+0,100M

3.160. ¿CuáleslaconcentracióndeCl–enunamuestradeagua,si100mLdelamismaconsumenensuvaloración6,00mLdeAgNO30,0100M?Lareaccióndevaloraciónes:

Ag+(aq)+Cl–(aq)®AgCl(s).a)21,3mgL–1b)0,060mgL–1c)0,41mgL–1d)32,1mgL–1

(O.Q.L.Murcia2019)

RelacionandoAg;conCl-contenidoenelagua:

6,00mLAgNO30,0100M ·0,0100mmolAgNO31mLAgNO30,0100M

·1mmolAg;

1mmolAgNO3·1mmolCl-

1mmolAg;= 0,0600mmolCl-

LaconcentracióndeCl-enelaguaes:

0,0600mmolCl-

100mLagua·35,5mgCl-

1mmolCl-·10+mLagua1Lagua

= 21,3mgL-'

3.161. Ajustelasiguientereaccióneindiqueelnúmerototaldemolesdeproductoformado:C2H5OH(g)+_O2(g)®+_CO2(g)+_H2O(g)

a)5/2b)7/4c)9/2d)5

(O.Q.L.Murcia2019)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteareacciónpropuestaes:

C!H8OH(l)+3O!(g)®2CO!(g)+3H!O(l)

Elnúmerototaldemolesdeproductoqueseobtienenporcadamoldereactivoqueseconsumees5.

3.162. Paradisolverelorosedebeemplear:a)Peróxidodehidrógeno.b)ElreactivoSolgold.c)Unamezcladeácidosclorhídricoynítrico.d)Eloroesunmetalnobleycomotalnosedisuelve.

(O.Q.L.Murcia2019)

Eloroesunmetalnobley,adiferenciadelrestodelosmetales,nosedisuelveenácidos.Paradisolverlosenecesitaunamezcladenominadaaguaregia(mezcladetresvolúmenesdeHCl12,0MyunvolumendeHNO316,0M),ylohacedeacuerdoconlasiguienteecuaciónquímica:

Au(s)+NO+-(aq)+4Cl-(aq)+4H;(aq)®AuCl$-(aq)+NO(g)+2H2O(l)

3.163. AprincipiosdelsigloXXseempleabaelcarburodecalciocomocombustibleenlasdenominadas“lámparasdecarburo”,utilizadasparailuminarelinteriordelasminas,quemandoelacetilenoquesegeneraenlasiguientereacción:

CaC2+H2O®Ca(OH)2+C2H2¿Cuántosmolesdeoxígenogasseconsumiránalquemarsecompletamenteelacetilenoformadoporreac-cióncompletade0,40moldecarburodecalcio?a)0,40b)0,60c)0,80d)1,0

(O.Q.L.Jaén2019)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelacetilenoes:

CaC2(s)+2H2O(l)®Ca(OH)2(aq)+C2H2(g)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetilenoes:

2C2H2(g)+5O2(g)®4CO2(g)+2H2O(l)

RelacionandoCaC!conC2H2yconO2:

0,40molCaC! ·1molC2H21molCaC!

·5molO!2molC2H2

= 1,0molO!

3.164. Unaindustriagenera500L/hdeaguaresidualquecontiene60mgdeBa(II)porlitroyesteseeliminaenformadefosfatodebario.¿Quécantidaddefosfatodesodiosenecesitadiariamente?a)218g/díab)5,24g/díac)860g/díad)573g/día

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBa!;yNa+PO$es:3Ba!;(aq)+2Na+PO$(s)®2Ba+(PO$)!(s)+6Na;(aq)

LamasadeBa!;aeliminardiariamentedelaguaes:

1día ·24h1día

·500Lagua

h·60,0mgBa!;

1Lagua·

1gBa!;

10+mgBa!;= 720gBa!;

RelacionandoBa!;conNa+PO$:

720gBa!; ·1molBa!;

137,3gBa!;·2molNa+PO$3molBa!;

·164gNa+PO$1molNa+PO$

= 573gNa+PO$

3.165. Paraeliminarclorodelaguaseutilizaunacolumnaconcarbónactivoquetieneun92%decar-bono.Elprocesoquetienelugares:

2Cl2(aq)+C(s)+2H2O(l)®CO2(aq)+4H+(aq)+4Cl–(aq)¿Cuántosgramosdecarbónactivosonnecesariosparatratar1m3deaguacuyaconcentraciónencloroes0,58mgL–1?a)0,049b)8,18·10–3c)0,053d)0,098

LamasadeCl2aeliminardelacantidaddeaguapropuestaes:

1m3agua ·10+Lagua1m3agua

·0,58mgCl21Lagua

·1gCl2

10+mgCl2= 0,58gCl2

RelacionandoCl2conC:

0,58gCl2 ·1molCl271,0gCl2

·1molC1molCl2

·12,0gC1molC

= 0,098gC

3.166. Lareacción:CaCO3(s)®CaO(s)+CO2(g) esunareacciónde:

a)Síntesisb)Descomposiciónc)Sustituciónd)Combustión

Setratadeunareaccióndedescomposiciónyaqueunasustanciacomplejasetransformaenvariasmássencillas.

3.167. Unamuestradenitratodecalcio,Ca(NO3)2,estácontaminadaconsílice,SiO2.Elanálisisde5,0gdedichamuestraimpuraindicaquecontiene1,0gdecalcio.¿Cuáleslapurezadelnitratodecalcioenlamuestraexpresadacomoporcentajeenmasa?a)30b)24c)73d)82

RelacionandolamuestraconCa(NO3)2yconCa:1,0gCa

5,0gmuestra·1molCa40,1gCa

·1molCa(NO3)2

1molCa·164,1gCa(NO3)21molCa(NO3)2

· 100 = 82%Ca(NO3)2

3.168. Siunasustanciasedescomponerápidamenteproduciendounagrancantidaddegases,puedetener lugarunaexplosión.Cuandoel trinitrotolueno(TNT)detonasedescomponesegún lasiguienteecuación:

2C7H5N3O6(s)®2C(s)+12CO(g)+5H2(g)+3N2(g)¿Cuálesvolumendegasesproducidoenladescomposiciónde1,00kgdeTNTa0°Cy1,00atm?¿Cuáleslapresiónqueseproducesilareacciónseconfinaenuncontenedorde50,0La500°C?a)197,2L;11,2atmb)98,6L;5,60atmc)1972L;112atmd)986L;56,0atm

(O.Q.L.LaRioja2019)

RelacionandoconTNTconlosgasesproducidos:

1,00kgC0H8N+O& ·10+gC0H8N+O&1kgC0H8N+O&

·1molC0H8N+O&227,0gC0H8N+O&

·20molgas

2molC0H8N+O&= 44,1molgas

§Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporlosgaseses:

𝑉 =44,1mol · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 987L

§Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporlosgasesenelinteriordelcontenedores:

𝑝 =44,1mol · (0,082atmLmol-'K-') · (500 + 273,15)K

50,0L= 55,9atm

3.169. ElyodomolecularsepreparaenellaboratorioycomercialmenteañadiendoCl2(g)aunadisolu-ciónacuosaquecontieneyodurodesodio:

2NaI(aq)+Cl2(g)®2NaCl(s)+I2(s)¿Cuántosgramosdeyodurodesodiosenecesitanparaproducir50,0gdediyodo?a)59,1b)253,8c)380,7d)29,6

(O.Q.L.LaRioja2019)

RelacionandoI!conNaI:

50,0gI! ·1molI!253,8gI!

·2molNaI1molI!

·149,9gNaI1molNaI

= 59,1gNaI

3.170. ¿Cuáldelassiguientesreaccionesesdesustitucióndoble?a)Li2O(s)+CO2(g)®Li2CO3(s)b)2HgO(s)®2Hg(l)+O2(g)c)CuCl2(aq)+Zn(s)®ZnCl2(aq)+Cu(s)d)BaCl2(aq)+Na2SO4(aq)®2NaCl(aq)+BaSO4(aq)

(O.Q.L.LaRioja2019)

a)Falso.Setratadeunareacciónácido-base.

b-c)Falso.Setratadeunareacciónredox,yaquehayelementosquecambiansunúmerodeoxidación.

d)Verdadero.Setratadeunareaccióndedobledesplazamientoenlaquelosdosreactivosseintercam-bianloscationes.

3.171. DorothyCrowfoot-Hodgkin(1910-1994)fueunadestacadacristalógrafa,queelucidólaestruc-turademuchasmoléculasdeinterésbiológico,entreellasladelavitaminaB12,unamoléculaqueparti-cipaenimportantesprocesosfisiológicos.SufórmulamolecularesC63H88CoN14O14.Unamuestrabiológicade50,0gqueconteníavitaminaB12secalcinó.Elresiduosólidosedisolvióen20mLdeunadisolucióndeHCl0,02M.Estadisoluciónsellevóaunmatrazaforadode100mLyseenrasóconaguadestilada.Setomóunalícuotade10,0mLdeestadisolución,quesellevóapHbásico,hastaprecipitartodoelcobaltoenformadeCo(OH)3,obteniéndose25,8mgdeunsólido.¿CuáleralaconcentracióndevitaminaB12enlamuestrabiológica?a)0,64%b)1,25%c)5,28%d)6,36%

(O.Q.L.Madrid2019)

RelacionandoCo(OH)3conlamuestra:

25,8mgCo(OH)310,0mLdisol.

·100mLdisol.50,0gmuestra

·1mmolCo(OH)3109,9mgCo(OH)3

·1mmolCo

1mmolCo(OH)3=4,70·10-!mmolCo

gmuestra

RelacionandoCo(OH)3conlavitaminaB12:

4,70·10-!mmolCogmuestra

·1mmolB121mmolCo

·1.359,3mgB121mmolB12

·1gB12

10+mgB12· 100 = 6,38%B12

3.172. ¿Cuáldeestassustanciasnoesprecursoradelalluviaácida?a)SO2b)NO2c)CH4d)SO3

Losgasesconstaminantesdelaatmósferaquesonresponsablesdelalluviaácidason:

§SO!ySO+procedente,fundamentalmente,delacombustióndelazufreelementalyelazufrecontenidoenlossulfurosmetálicosyloscombustiblesfósiles.LosácidosfinalesresultantessonH!SO+yH!SO$.

§ NO! que forma parte de los gases emitidos por losmotores de combustión interna. El ácido finalresultanteesHNO+.

Porotraparte, elmetano,CH$, esungasemitidoen ladescomposiciónde lamateriaorgánicano setransformaenningúnácidoy,portanto,noesresponsabledelalluviaácida.

3.173. Losalcoholímetrossoncapacesdemedirlacantidaddeetanol,CH3CH2OH,enaireespiradoporoxidaciónaácidoacético(CH3CO2H)segúnlareacciónajustada:

CH3CH2OH+O2→CH3CO2H+H2OSegúnlanormativavigentedelaDirecciónGeneraldeTráfico(DGT),sesobrepasaellímitelegalcuandoseespiranmásde0,25mg/L(miligramosdeetanolporcadalitrodeaireespirado).a)Unapersonaqueseencuentredentrodellímitelegalespirarámenosde5,4·10–3moldeetanolporlitrodeaire.b)Unapersonaqueseencuentredentrodellímitelegalproduciráenelalcoholímetro5,4·10–3moldeácidoacético.c)Porcadamoldeetanolsenecesitandosmolesdedioxígenoparaquelareaccióntengalugar.d)Porcada0,25mgdeetanolseproducirán0,25mgdeácidoacético.e)Porcada0,25mgdeetanolseproducirán0,32mgdeácidoacético.

Elnúmerodemolescorrespondientesa0,25mgdeCH+CH!OHes:

0,25mgCH+CH!OH ·1gCH+CH!OH

10+mgCH+CH!OH·1molCH+CH!OH46,0gCH+CH!OH

= 5,4·10-+molCH+CH!OH

a)Falso.Lacantidadpropuestaestájustoenellímitelegaly,portanto,sípuedeserespirada.

b)Falso.Relacionandoetanolyácidoacético:

5,4·10-+molCH+CH!OH ·1molCH+CO!H1molCH+CH!OH

= 5,4·10-+molCH+CO!H

Dentrodellímitelegalsepuedeproducirunacantidaddeácidoacéticoinferioralacalculada.

c)Falso.Laecuaciónquímicapropuestaestácorrectamenteajustada.

e)Verdadero.Relacionandoetanolyácidoacético:

0,25mgCH+CH!OH ·1mmolCH+CH!OH46,0mgCH+CH!OH

·1mmolCH+CO!H1mmolCH+CH!OH

·60,0mgCH+CO!H1mmolCH+CO!H

= 0,33mgCH+CO!H

d)Falso.Segúnsehademostradoenelapartadoanterior.

3.174. Losairbagsdeunautomóvilseinflancuandosedescomponerápidamentelaazidadesodio,NaN3,segúnlareacción:

NaN3(s)®Na(s)+3/2N2(g)¿Cuántosmolesdeazidadesodiosenecesitaránparallenarunairbagcon22,4LdeN2enc.n.?a)1,5b)1,0c)2/3d)22,4

(O.Q.L.Murcia2020)

Considerandocomportamientoideal,lacantidaddeN!queseformaes:

𝑛 =1,0atm · 22,4L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 1,0molN!

RelacionandoN!conNaN+:

1,0molN! ·2molNaN+3molN!

=23molN!

3.175. Delossiguientessólidos,¿cuálreaccionaconácidoclorhídricodiluidoa25°Cparagenerarungasmásdensoqueelaire?a)Znb)NaHCO3c)Pb(NO3)2d)NaOH

(O.Q.L.Murcia2020)

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdelassustanciassólidaspropuestasconelácidoclorhídricoson:

2HCl(aq)+Zn(s)®ZnCl!(aq)+H!(g)

HCl(aq)+NaHCO+(s)®NaCl(aq)+CO!(g)+3H!O(l)

2HCl(aq)+Pb(NO+)!(s)®PbCl!(s)+2HNO+(aq)

HCl(aq)+NaOH(aq)®NaOH(aq)+H!O(l)

Comosepuedeobservar,lasúnicasquedesprendenungasalreaccionarconácidoclorhídricoson:

§ZnqueliberaH!,ungasmásligeroqueelaire

§NaHCO+queliberaCO!,ungasmásdensoqueelaire.

3.176. Elfuegoeslamanifestacióndeunareaccióndeoxidaciónexotérmicallamadacombustión.Siencasaseoriginafuegoenunordenadorselepuedeechar:a)Aguadelgrifo,queapagaelfuegoynoconducelaelectricidad.b)Hidrogenocarbonatodesodiosólido,quegeneraCO2(g)yayudaráaapagarelfuego.c)Harina,queproduciráCO2(g)yayudaráaapagarelfuego.d)Cubitosdehielo,queestánmuyfríos.

(O.Q.L.Murcia2020)

ElhidrogenocarbonatodesodiosólidosedescomponeporaccióndelcalorliberandoCO2(g)deacuerdoconlareacción:

2NaHCO3(s)®Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)

ElCO2(g)desplazaelO2(g)queexisteenelaireeimpidelareaccióndecombustión.

3.177. Unhidrocarburogaseosoconun14,4%dehidrógenotieneunadensidad1,32vecessuperioraladelgasoxígenosiesasdensidadessemidenenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.Sisequeman11,8gdelhidrocarburolamasadedióxidodecarbonoobtenidaserá:a)35,3gb)37,0gc)29,5gd)41,7g

ParaidentificarelhidrocarburoXesprecisodeterminarsufórmulamolecular,yparaelloesnecesarioconocersumasamolar.Suponiendoqueestehidrocarburoenestadogaseososecomportadeformaideal,sudensidadendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

𝜌 =𝑝𝑀𝑅𝑇

RelacionandolasdensidadesdelhidrocarburoXydelO!:

𝜌Y𝜌A!

=𝑝𝑀Y𝑅𝑇𝑝𝑀A!𝑅𝑇

→ 𝜌Y𝜌A!

=𝑀Y

𝑀A!= 1,32

ElvalordelamasamolardeXes:𝑀Y = 1,32 · (32,0gmol-') = 42,2gmol-'

Tomandounabasedecálculode100gdeXparaobtenersufórmulamolecular:14,4gH

(100 − 14,4)gC·12gC1molC

·1molH1,0gH

= 2molHmolC

Conlamasamolarsepuedeobtenerlafórmulamolecular:

42,2gX = 𝑛 �1molC ·12,0gC1molC

+ 2molH ·1,0gH1molH�

→ 𝑛 = 3 → fórmulamolecular:C+H&

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelC+H&es:

C+H&(g) +92O!(g)®3CO!(g) + 3H!O(g)

RelacionandoC+H&conCO!:

11,8gC+H& ·1molC+H&42,0gC+H&

·3molCO!1molC+H&

·44,0gCO!1molCO!

= 37,1gCO!

3.178. Lareacción:

C4H10+132O2®4CO2+5H2O

esunareacciónde:a)Síntesisb)Descomposiciónc)Redoxd)Eliminación

Enlacombustióndelbutanoseproduce:

§laoxidacióndelcarbonoquepasadenúmerodeoxidación0a4+enelCO2y,

§lareduccióndeloxígenoquepasadenúmerodeoxidación0a–2enelH2O

portanto,setratadeunareacciónredox.

3.179. ¿Quésustanciaproduceunadisoluciónácidaalserburbujeadaenagua?a)CO2b)Arc)NH3d)CH4

Eldióxidodecarbono,CO!,esunóxidodeunnometalquepresentapropiedadesácidas,yaque,alreac-cionar con agua produce ácido carbónico que se encuentra parcialmente ionizado en ionesH+O; deacuerdoconlasiguienteecuaciónquímica:

CO!(g)+H!O(l)"H!CO+(aq)DHCO+-(aq)+H+O;(aq)Setratadeunareacciónácido-base,enlaqueCO!eselácidoyH!Olabase.Larespuestacorrectaeslaa.

3.180. Cuálserálapurezadeunmineraldecarbonatodecalciosicon500gdelmismo,aldescompo-nersetérmicamenteenóxidodecalcioydióxidodecarbono,sepuedeobtener20,0Ldeesteúltimome-didoencondicionesnormales.a)20,3%b)17,9%c)19,6%d)18,7%

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióntérmicadelCaCO+es:CaCO+(s)®CaO(s)+CO!(g)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:

𝑛 =1atm · 20,0L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,893molCO!

RelacionandoelCO!conlacalizasepuedeobtenerlariquezadelamisma:0,893molCO!500gcaliza

·1molCaCO+1molCO!

· 100 = 17,9%CaCO+

3.181. Sedeseaobtener45gdeclorurodezinchaciendoreaccionarunexcesodesulfurodezincconlacantidadsuficientedeácidoclorhídrico.¿Quécantidad,engramos,deácidoclorhídricoal30%seconsu-mirá?a)7,35b)12,2c)5,7d)80,3

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreZnSyHCles:

2HCl(aq)+ZnS(s)®ZnCl!(aq)+H!S(g)

RelacionandoZnCl!conHCl:

45gZnCl! ·1molZnCl!136,4gZnCl!

·2molHCl1molZnCl!

·36,5gHCl1molHCl

·100gHCl30,0%

30,0gHCl= 80,3gHCl30,0%

3.182. ¿Cuáldelossiguientesgasespresentesenlaatmósferaterrestrenocontribuyealefectoinverna-dero?a)CH4b)CO2c)O2d)H2O

LosgasesCH$,CO!yH!Osonresponsablesdelefectoinvernaderoenlaatmósferaterrestre,sinembargo,elO!notienenadaqueverconestefenómeno.

4.REACTIVOLIMITANTE

4.1. Encondicionesadecuadas,eloxígenoreaccionaconelhidrógenoparaformaragua.Sisedisponede1,000gdeoxígenoy1,000gdehidrógeno,lacantidaddeaguaqueseobtengaserá:a)9gb)1,125gc)10,123gd)2ge)6,187g

(O.Q.L.Asturias1989)(O.Q.L.PaísVasco2015)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!yO!es:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

1,000gH! ·1molH!2,0gH!

= 0,5000molH!

1,000gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,03125molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,5000molH!0,03125molO!

= 16,00

Comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraH!,porloqueO!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!Oqueseobtiene:

0,03125molO! ·2molH!O1molO!

·18,0gH!O1molH!O

= 1,125gH!O

(EnlacuestiónpropuestaenPaísVasco2015lascantidadesdereactivossoneldoble).

4.2. Dadalareacción:Cl2(g)+2NaOH(aq)®NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l)

¿Cuántosgramosdehipocloritodesodiopuedenproducirseporreacciónde50,0gdeCl2con500mLdedisoluciónNaOH2,00M?a)37,2b)52,5c)74,5d)26,3e)149(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.PaísVasco2007)

(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Córdoba2011)

Altenercantidadesdeambosreactivosesnecesariodeterminarcuáldeelloseselreactivolimitante:

50gCl! ·1molCl!71,0gCl!

= 0,70molCl!

500mLNaOH2,00M ·2,00molNaOH

10+mLNaOH2,00M= 1,00molNaOH⎭

⎪⎬

⎪⎫

®1,00molNaOH0,70molCl!

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCl!,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaClOqueseforma:

1,00molNaOH ·1molNaClO2molNaOH

·74,5gNaClO1molNaClO

= 37,3gNaClO

4.3. Alreaccionar6,0gdehidrógenoy16,0gdeoxígenoseobtienen:a)18gdeaguab)22gdeaguac)20gdeaguad)10gdeagua

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Madrid2010)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndelaguaes:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

= 3,0molH!

16,0gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,50molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

®3,0molH!0,50molO!

Comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraH!,porloqueO!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!Oqueseforma:

·18,0gH!O1molH!O

= 18gH!O

(EnCastillayLeón1998secambianlascantidadesdereactivos).

4.4. Lacombustióndemetanoconducealaformacióndedióxidodecarbonoyagua.Siseintroducenenunrecipientecerrado10,0gdeoxígenoy10,0gdemetano.¿Cuántosmolesdeaguasepuedenformar?a)1,88·1023b)0,31c)2,54d)4,24

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

10,0gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,313molO!

= 0,625molCH$⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,313molO!0,625molCH$

= 0,501

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCH$,porloqueelO!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!Oqueseforma:

= 0,313molH!O

4.5. Encondicionesadecuadas,eloxígenoreaccionaconcarbonoparadarmonóxidodecarbono.Cuandoreaccionan5,00gdecarbonocon10,0gdeoxígenolacantidaddemonóxidodecarbonoobtenidaes:a)1,0·10–2gb)11,7gc)10gd)1,5g

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadeficientecombustióndelcarbonoes:

C(s)+½O!(g)®CO(g)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción:

5,00gC ·1molC12,0gC = 0,417molC

10,0gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,313molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,417molC0,313molO!

= 1,33

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraO!,porloqueCeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCOqueseforma:

0,417molC ·1molCO1molC

·28,0gCO1molCO

= 11,7gCO

4.6. Elcarburodecalcio,CaC2,usadoparaproduciracetilenosepreparadeacuerdoa laecuaciónquímica:

CaO(s)+C(s)®CaC2(s)+CO2(g)Siunamezclasólidacontiene1.150gdecadareactivo,¿cuántosgramosdecarburodecalciosepuedenpreparar?a)1.314,2b)2.044,4c)6.133d)1.006,2

(O.Q.L.Murcia2001)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelcarburodecalcioes:

2CaO(s)+5C(s)®2CaC!(s)+CO!(g)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción:

1.150gCaO ·1molCaO56,10gCaO = 20,50molCaO

1.150gC ·1molC12,00gC

= 95,83molC⎭⎪⎬

⎪⎫

®95,83molC20,50molCaO

= 4,675

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2,5quieredecirquesobraC,porloqueelCaOeselreac-tivolimitantequedeterminalacantidaddeCaC!queseobtiene:

20,50molCaO ·2molCaC!2molCaO

·64,10gCaC!1molCaC!

= 1.314gCaC!

4.7. Elcromoensuestadodeoxidación(VI)seconsiderapeligrosoysueliminaciónpuederealizarseporelprocesosimbolizadoporlareacción:

4Zn+K2Cr2O7+7H2SO4®4ZnSO4+2CrSO4+K2SO4+7H2OSisemezcla1moldecadareactivo,¿cuáleselreactivolimitanteyelrendimientoteóricodesulfatodecromo(II)?a)Zn/0,50molb)K2Cr2O7/2,0molc)H2SO4/0,29mold)H2/1,0mole)Nohayreactivolimitante/1,0mol

(O.Q.N.Oviedo2002)

Comoseempleaunmoldecadareactivo,elreactivolimitanteeselque,deacuerdoconlaestequiometríadelareacción,seconsumeenmayorcantidad,esdecir,H!SO$.Estasustanciaeslaquedeterminalamá-ximacantidaddeCrSO$formado:

1molH!SO$ ·2molCrSO$7molH!SO$

= 0,29molCrSO$

4.8. Sisemezclan200cm3deunadisoluciónde0,10Mdesulfurodesodiocon200cm3deotradiso-luciónquecontiene1,7gL–1denitratodeplata,¿quécantidaddesulfurodeplatapodráprecipitar?a)0,25gb)1,00gc)0,50gd)Ningunadelasanteriores.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO+yNa!Ses:

2AgNO+(aq)+Na!S(aq)®2NaNO+(aq)+Ag!S(s)Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.

200cm+Na!S0,10M ·1LNa!S0,10M

10+cm+Na!S0,10M·0,10molNa!S1LNa!S0,10M

= 0,020molNa!S

200cm+AgNO+1,7gL-' ·1,7gAgNO+

10+cm+AgNO+1,7gL-'·1molAgNO+169,9gAgNO+

= 0,0020molAgNO+

Larelaciónmolares:0,0020molAgNO+0,020molNa!S

= 0,10

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraNa!SyqueAgNO+eselreactivolimitantequedeterminalamasaformadadeAg!S:

0,0020molAgNO+ ·1molAg!S2molAgNO+

·247,8gAg!S1molAg!S

= 0,25gAg!S

4.9. Altratar9,00gdeCaconexcesodeoxígeno,seformaCaO,quesehacereaccionarcon0,25moldeCO2.¿CuántosgramosdeCaCO3seobtendrán?a)100,0b)22,5c)25,0d)90,0

(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2007)

§LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaOes:

2Ca(s)+O!(g)®2CaO(s)

RelacionandoCaconCaO:

9,00gCa ·1molCa40,1gCa

·1molCaO1molCa

= 0,225molCaO

§LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaCO+apartirdelCaOes:

CaO(s)+CO!(g)®CaCO+(s)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.0,25molCO!0,225molCaO

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraCO!,porloqueCaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaCO+queseforma:

0,225molCaO ·1molCaCO+1molCaO

= 22,5gCaCO+

4.10. ¿Quéocurrirásisehacenreaccionar8,5moldeCl2y6,4moldeAlparaformarAlCl3?a)ElAlejercerádereactivolimitante.b)Habráunexcesode0,73moldeCl2.c)Seformaráncomomáximo5,67moldeAlCl3.d)Habráunexcesode1,73moldeAl.

(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Murcia2006)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl!yAles:

3Cl!(g)+2Al(s)®2AlCl+(s)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.8,5molCl!6,4molAl

Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraAlyqueCl!eselreactivolimi-tantequedeterminalacantidaddeAlCl+queseobtiene.

RelacionandoCl!conAlCl+:

8,5molCl! ·2molAlCl+3molCl!

= 5,67molAlCl+

a-b)Falso.Segúnsehademostrado.

c)Verdadero.Segúnsehademostrado.d)Falso.RelacionandoCl!conAl:

8,5molCl! ·2molAl3molCl!

= 5,67molAl

6,4molAl(inicial)–5,67molAl(consumido)=0,73molAl(exceso)

4.11. ¿CuántoslitrosdeCO2,medidosencondicionesnormales,seobtienendelareacciónde18gdehidrogenocarbonatodepotasiocon65gdeácidosulfúricoal10%?a)1,0b)2,0c)3,0d)4,0e)5,0

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!SO$yKHCO+es:H!SO$(aq)+2KHCO+(s)®K!SO$(aq)+2CO!(g)+2H!O(l)

18gKHCO+ ·1molKHCO+100,1gKHCO+

= 0,18molKHCO+

65gH!SO$10% ·10gH!SO$

100gH!SO$10%·1molH!SO$98,1gH!SO$

= 0,066molH!SO$⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,18molKHCO+0,066molH!SO$

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraKHCO+,porloqueH!SO$eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCO!quesedesprende:

0,066molH!SO$ ·2molCO!1molH!SO$

= 0,13molCO!

1atm= 3,0LCO!

4.12. Dadalasiguienteecuaciónquímicaajustada:3Ca(OH)2(aq)+2H3PO4(aq)®Ca3(PO4)2(s)+6H2O(l)

calculelosmolesdefosfatodecalcioformadosmezclando0,24moldehidróxidodecalcioy0,20moldeácidofosfórico:a)0,080b)0,0090c)0,100d)0,600

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Larelaciónmolares:

0,24molCa(OH)!0,20molH+PO$

Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraH+PO$,porloqueCa(OH)!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCa+(PO$)!queseforma:

0,24molCa(OH)! ·1molCa+(PO$)!3molCa(OH)!

= 0,080molCa+(PO$)!

4.13. Determineelreactivolimitantesisehacenreaccionar4,0moldeH2con2,0moldenitrógeno.N2+H2®NH3

a)Hidrógenob)Nitrógenoc)Amoniacod)Hidrógenoynitrógenoe)Nohayreactivolimitante.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeNH+es:

N!(g)+3H!(g)®2NH+(g)

Larelaciónmolares:4molH!2molN!

Comolarelaciónmolaresmenorque3quieredecirquesobraN!,porloqueH!eselreactivolimitante.

4.14. Elazobencenoesunproductoindustrial,intermedioenlapreparacióndetintes,queseobtienemediantelasiguientereacciónentrenitrobenceno(ρ=1,20gmL–1)ytrietilenglicol(ρ=1,12gmL–1):

2C6H5NO2+4C6H14O4®(C6H5N)2+4C6H12O4+4H2OCuandosehacenreaccionar0,250Ldecadaunodelosdosreactivos:a)Elnitrobencenoseencuentraenexceso.b)Seforman1,68moldeazobenceno.c)Seforman2,44moldeH2O.d)Reaccionan2,44moldenitrobenceno.e)Nohayreactivolimitante.

Comosetienencantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

0,250LC&H8NO! ·10+mLC&H8NO!1LC&H8NO!

·1,20gC&H8NO!1mLC&H8NO!

·1molC&H8NO!123,0gC&H8NO!

= 2,44molC&H8NO!

0,250LC&H'$O$ ·10+mLC&H'$O$1LC&H'$O$

·1,12gC&H'$O$1mLC&H'$O$

·1molC&H'$O$150,0gC&H'$O$

= 1,87molC&H'$O$

a)Verdadero.Larelaciónmolares:1,87molC&H'$O$2,44molC&H8NO!

= 0,766

Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque2quieredecirqueelnitrobenceno,C&H8NO!,seencuentraenexceso,porloqueC&H'$O$eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeproductoformado.

b)Falso.RelacionandoC&H'$O$con(C&H8N)!:

1,87molC&H'$O$ ·1mol(C&H8N)!4molC&H'$O$

= 0,47mol(C&H8N)!

c)Falso.RelacionandoC&H'$O$conH!O:

1,87molC&H'$O$ ·4molH!O

4molC&H'$O$= 1,87molH!O

d)Falso.RelacionandoC&H'$O$conC&H8NO!:

1,87molC&H'$O$ ·2molC&H8NO!4molC&H'$O$

= 0,935molC&H8NO!

e)Falso.Talcomosehademostradoenelapartadoa).

4.15. Unadisoluciónconstituidapor3,00moldeHNO3y2,00moldeKOH,yaguasuficientehastaformar800mLdedisolución,tendráunaconcentraciónmolardeiones:a)[H+]=0 [NO3–]=[K+]=7·10–4Mb)[H+]=0 [NO3–]=[K+]=2,50Mc)[H+]=1,25M [NO3–]=3,75M [K+]=2,50Md)[H+]=1,25M [NO3–]=[K+]=2,50M

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHNO+yKOHes:

HNO+(aq)+KOH(aq)®KNO+(aq)+H!O(l)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.

LarelaciónmolarHNO+/KOHobtenidaconlascantidadespropuestasesmayorque1,estoquieredecirquesobraHNO+yqueelKOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeKNO+queseforma.

RelacionandoKOHconHNO+yKNO+:

2,00molKOH ·1molHNO+1molKOH

= 2,00molHNO+

3,00molHNO+(inicial) − 2,00molHNO+(gastado) = 1,00molHNO+(sobrante)

2,00molKOH ·1molKNO+1molKOH

= 2,00molKNO+

TantoHNO+comoKNO+sonelectrólitosfuertesqueendisoluciónacuosaseencuentrancompletamentedisociadoseniones:

HNO+(aq)®H;(aq)+NO+-(aq) KNO+(aq)®K;(aq)+NO+-(aq)

Lasconcentracionesmolaresdetodaslasespeciesiónicasresultantesdelareacciónson:

[H;] =1,00molHNO+

800mLdisolución·1molH;

1molHNO+·10+mLdisolución1Ldisolución

= 1,25M

[K;] =2,00molKNO+

800mLdisolución·1molK;

1molKNO+·10+mLdisolución1Ldisolución

= 2,50M

[NO+-] =1,00molHNO+ ·

1molNO+-1molHNO+

+ 2,00molKNO+ ·1molNO+-1molKNO+

800mLdisolución·10+mLdisolución1Ldisolución

= 3,75M

4.16. Si6,4gdeazufrereaccionancon11,2gdehierroparaformar17,6gdesulfurodehierro(II),¿quécantidaddeFeSseformaráapartirde50,0gdehierroy50,0gdeazufre?a)100gb)87,6gc)137,2gd)78,6g

(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.Sevilla2008)(O.Q.L.Sevilla2014)(O.Q.L.PreselecciónValencia2018)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelFeSes:

Fe(s)+S(s)®FeS(s)Lasrelacionesestequiométricaymásicainicialson,respectivamente:

11,2gFe6,4gS

= 1,850,0gFe50,0gS

Comoseobserva,larelaciónmásicaobtenidaesmenorque1,8.EstoquieredecirquesobraS,porloqueFeeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeFeSqueseforma:

50,0gFe ·17,6gFeS11,2gFe

= 78,6gFeS

(EnlacuestiónpropuestaenSevilla2008y2014seempleanotrascantidadesdereactivos).

4.17. Sisehacenreaccionardeformacompleta14,0gdeH2y10,0gdeO𝟐,despuésde lareacciónquedaránenelrecipiente:a)H2yO2b)H2yH2Oc)O2yH2Od)SolamenteH2O

(O.Q.L.Madrid2008)(O.Q.L.CastillayLeón2018)

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)Comosetienencantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Larelaciónmolarobtenidaes:

14,0gH!10,0gO!

·1molH!2,0gH!

·32,0gO!1molO!

= 22,4

Larelaciónmolaresmayorque2,loquequieredecirquesobraH!yqueO!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!Oqueseforma.Larespuestacorrectaeslab.

4.18. Semezclan250mLdedisolucióndehidróxidodesodio0,500Mcon300mLdedisolucióndeácidosulfúrico0,200M.Indiquequévolumensedeberíaañadirparaneutralizarladisoluciónresultante:a)12,5mLdeácidosulfúrico0,200Mb)5,8mLdeácidosulfúrico0,200Mc)6,8mLdehidróxidodesodio0,500Md)14,6mLdehidróxidodesodio0,500M

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreH!SO$yNaOHes:

H!SO$(aq)+2NaOH(aq)®Na!SO$(aq)+2H!O(l)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Lacantidaddecadareactivoes:

= 125mmolNaOH

300mLH!SO$0,200M ·0,200mmolH!SO$

1mLH!SO$= 60,0mmolH!SO$⎭

⎪⎬

⎪⎫

®125mmolNaOH60,0mmolH!SO$

Comolarelaciónmolaresmayorque2,quieredecirquesobraNaOHyqueesprecisoañadirH!SO$paraconseguirlacompletaneutralizacióndelreactivosobrante.

RelacionandoH!SO$conNaOH:

60,0mmolH!SO$ ·2mmolNaOH1mLH!SO$

= 120mmolNaOH

125mmolNaOH(inicial)–120mmolNaOH(gastado)=5,00mmolNaOH(sobrante)

ElvolumendedisolucióndeH!SO$0,200Maañadires:

5,00mmolNaOH ·1mmolH!SO$2mmolNaOH

= 12,5mLH!SO$0,200M

4.19. ¿Cuántosmolesdeaguasepuedenformarcuandoreaccionan3moldedihidrógenocon1moldedioxígeno?a)1b)2c)3d)4

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)Larelaciónmolarobtenidaes:

3molH!1molO!

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2,quieredecirquesobraH!yqueO!eselreactivolimi-tantequedeterminalacantidaddeH!Oqueseobtiene:RelacionandoO!conH!O:

1molO! ·2molH!O1molO!

= 2molH!O

4.20. Sisehacenreaccionar7,5moldeCl2y6,0moldeAlparaformarAlCl3,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)ElreactivolimitanteeselAl.b)SobraunátomodeAl.c)SobraunmoldeCl2.d)Seformaráncomomáximo5moldeAlCl3.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl!yAles:

3Cl!(g)+2Al(s)®2AlCl+(s)

a-c)Falso.Larelaciónmolares:7,5molCl!6,0molAl

Comolarelaciónmolaresmenorque3/2,quieredecirquesobraAlyqueCl!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl+queseforma.

b)Falso.Lacantidadesmuypequeña,resultaabsurdo.

d)Verdadero.RelacionandoCl!conAlCl+:

7,5molCl! ·2molAlCl+3molCl!

= 5,0molAlCl+

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2003,Asturias2003yotras).

4.21. ¿CuántosgramosdeH2(g)seproducenalhacerreaccionar2,50gdeAlcon100mLdedisolucióndeHCl2,00M?a)0,20b)0,10c)0,28d)6,67·10–2e)9,26·10–2

(O.Q.N.Ávila2009)(O.Q.L.Cantabria2011)(O.Q.L.Cantabria2014)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyAles:

2Al(s)+6HCl(aq)®2AlCl+(aq)+3H!(g)

2,50gAl ·1molAl27,0gAl = 0,0926molAl

100mLHCl2M ·2molHCl

10+mLHCl2M= 0,200molHCl⎭

⎪⎬

⎪⎫

®0,200molHCl0,0926molAl

= 2,16

Comolarelaciónmolaresmenorque3quieredecirquesobraAl,porloqueHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!queseobtiene:

0,200molHCl ·3molH!6molHCl

·2,0gH!1molH!

= 0,20gH!

4.22. Cuandosehacenreaccionar10gdedihidrógenoy10gdedioxígenoseobtienen:a)Unmoldeaguab)20gdeaguac)30gdeaguad)3,76·1023moléculasdeagua

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

10gH! ·1molH!2,0gH!

= 5,0molH!

= 0,31molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

®5,0molH!0,31molO!

0,62molH!O= 3,76·1023moléculasH!O

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997,Baleares2007yMadrid2010).

4.23. ElhidrógenoyeloxígenoseencuentranformandoH2Oenlarelaciónenmasa1/8.Sisepreparaunareacciónentre0,18gdehidrógenoy0,18gdeoxígeno:a)Partedeloxígenoquedarásinreaccionar.b)Partedelhidrógenoquedarásinreaccionar.c)Todoelhidrógenoquedarásinreaccionar.d)Todoelhidrógenoreaccionaráconeloxígeno.

(O.Q.L.Castilla-LaMancha2010)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

Comosetienencantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarpreviamentecuáldeelloseselreac-tivolimitante.

Larelaciónmásicaquesetienees:

0,18gO!0,18gH!

Larelaciónmásicaesmenorque8,locualindicaquesobraH!,porloqueO!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!Oqueseobtiene.

4.24. Determineencuáldelassiguientessituacionessepuedeobtenermayorcantidaddesulfatodesodiosegúnlareacción:

H2SO4(aq)+2NaOH(aq)®Na2SO4(aq)+2H2O(l)cuandosemezclan:a)30moldeNaOHcon70moldeH2SO4b)40moldeNaOHcon16moldeH2SO4c)35moldeNaOHcon15moldeH2SO4d)18moldeNaOHcon18moldeH2SO4e)15moldeNaOHcon15moldeH2SO4

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción,quedeterminalacantidaddeNa!SO$queseforma.

a)Falso.Larelaciónmolarencontradaes:30molNaOH70molH!SO$

= 0,43

Comolarelaciónmolaresmenorque2ellimitanteesNaOHylacantidaddeNa!SO$formadaes:

30molNaOH ·1molNa!SO$2molNaOH

= 15molNa!SO$

b)Verdadero.Larelaciónmolarencontradaes:40molNaOH16molH!SO$

Comolarelaciónmolaresmayorque2ellimitanteesH!SO$ylacantidaddeNa!SO$formadaes:

16molH!SO$ ·1molNa!SO$1molH!SO$

= 16molNa!SO$

c)Falso.Larelaciónmolarencontradaes:35molNaOH15molH!SO$

Comolarelaciónmolaresmayorque2ellimitanteesH!SO$ylacantidaddeNa!SO$formadaes:

15molH!SO$ ·1molNa!SO$1molH!SO$

= 15molNa!SO$

d)Falso.Larelaciónmolarencontradaes:18molNaOH18molH!SO$

= 9,0molNa!SO$

e)Falso.Larelaciónmolarencontradaes:15molNaOH15molH!SO$

= 7,5molNa!SO$

4.25. Sisemezclan200mLdeunadisolucióndenitratodeplomo(II)0,20Mconotros200mLdeunadisolucióndesulfatodesodio0,30M,seformancomoproductossulfatodeplomo(II)insolubleyotroproductosoluble,nitratodesodio.Laconcentracióndelsulfatodesodioenexcesoes:a)0,020Mb)0,050Mc)0,20Md)0,10Me)0,15Mf)Nada,estánenlasproporcionesestequiométricasadecuadas.

(O.Q.L.Asturias2011)(O.Q.L.Madrid2018)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentrePb(NO+)!yNa!SO$es:

Pb(NO+)!(aq)+Na!SO$(aq)®2NaNO+(aq)+PbSO$(s)

ComosobraNa!SO$quieredecirquePb(NO+)!esel reactivo limitantequedetermina lacantidaddeNa!SO$queseconsume.

LacantidaddePb(NO+)!disponiblees:

200mLPb(NO+)!0,20M ·0,20mmolPb(NO+)!1mLPb(NO+)!0,20M

= 40mmolPb(NO+)!

RelacionandoPb(NO+)!conNa!SO$:

40mmolPb(NO+)! ·1mmolNa!SO$1mmolPb(NO+)!

= 40mmolNa!SO$

LacantidadinicialdeNa!SO$es:

= 60mmolNa!SO$

LacantidaddeNa!SO$quequedasinreaccionares:

60mmolNa!SO$(inicial)–40mmolNa!SO$(gastado)=20mmolNa!SO$(sobrante)

Considerandovolúmenesaditivoslaconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:20mmolNa!SO$

4.26. Laconcentracióndebromuropresenteenladisoluciónresultantedemezclarunlitrodedisolu-ción1Mdebromurodepotasiocondoslitrosdedisolución1Mdenitratodeplataes:a)0,3333Mb)1Mc)2Md)Bastantemenorque0,0001M.

(O.Q.L.Murcia2012)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreKBryAgNO+es:KBr(aq)+AgNO+(aq)®KNO+(aq)+AgBr(s)

1LKBr1M ·1molKBr1LKBr1M = 1molKBr

2LAgNO+1M ·1molAgNO+1LAgNO+1M

= 2molAgNO+⎭⎪⎬

⎪⎫

®1molKBr2molAgNO+

Comolarelaciónmolaresmenorque1quieredecirquesobraAgNO+,porloqueKBreselreactivolimi-tantequedeterminalacantidaddeAgBrqueseobtiene.ComoelAgBresunsólidoinsolublelacantidaddeBr-endisoluciónesmuypequeña,parapoderdeter-minarlaseríanecesarioconocerelvalordelaconstanteproductodesolubilidaddelAgBr.Larespuestacorrectaeslad.

4.27. Seintroducenenunrecipienterígidode10,0Ldecapacidad40,0gdeoxígenoy34,0gdehidrógeno.Sisehacesaltarunachispaambosgasesreaccionanparaformaragua.Sisedejaenfriarlamezclahastalatemperatura de 25 °C y se considera despreciable el volumen ocupado por el líquido, suponiendocomportamientoideal,lapresiónenelinteriordelrecipientees:a)3,05atmb)41,54atmc)44,59atmd)0atme)35,43atm

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)Lacantidaddecadareactivoes:

34,0gH! ·1molH!2,0gH!

= 17,0molH!

40,0gO! ·1molO!32,0gO!

= 1,25molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

®17,0molH!1,25molO!

= 13,6

Comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraH!,porloqueO!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!consumida:

1,25molO! ·2molH!1molO!

= 2,50molH!

17,0molH!(inicial)–2,50molH!(consumido)=14,5molH!(exceso)

Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporelH!es:

𝑝 =14,5mol · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

10,0L= 35,4atm

4.28. Enlaecuaciónquímica:H2+½O2®H2O

reaccionanexactamente6,02·1023moléculasdeH2con16gdeoxígeno.¿Quécantidaddeaguaseproduce?a)3,01·1023moléculasb)18gc)9gd)0,5mol

(O.Q.L.Murcia2013)

= 0,50molO!

6,02·1023moléculasH! ·1molH!

6,022·1023moléculasH!= 1,00molH!⎭

⎪⎬

⎪⎫

®1,00molH!0,50molO!

Setratadecantidadesestequiométricas,porloquesetomaunadeellasyserelacionaconH!O:

·18,0gH!O1molH!O

= 18gH!O

4.29. Semezclandosdisoluciones,30mLdeunadisolucióndeconcentración0,10MdeCa(NO3)2con15mLdeNa3PO4deconcentración0,20M.Despuésdecompletarselareacción,¿cuáldelossiguientesionestienelaconcentraciónmásbaja?a)Na+b)Ca2+c)NO3– d)PO43–

(O.Q.L.Madrid2013)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCa(NO+)!yNa+PO$es:

3Ca(NO+)!(aq)+2Na+PO$(aq)®6NaNO+(aq)+Ca+(PO$)!(s)

30mLCa(NO+)!0,10M ·0,10mmolCa(NO+)!1mLCa(NO+)!0,10M

= 3,0mmolCa(NO+)!

15mLNa+PO$0,20M ·0,20mmolNa+PO$1mLNa+PO$0,20M

= 3,0mmolNa+PO$⎭⎪⎬

⎪⎫

®3,0mmolCa(NO+)!3,0mmolNa+PO$

Comolarelaciónmolaresmenorque3/2quieredecirquesobraNa+PO$,yqueCa(NO+)!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCa+(PO$)!queseforma.Dadoqueestasustanciaesunsólidoqueprecipita,queelotroproductoformado,NaNO+,quedaendisolucióny,ademáshayCa+(PO$)!enexceso,elúnicoionquenoquedapresenteenladisoluciónresultanteeselCa!;.

4.30. ElionAuCl4– seobtieneenellaboratoriodisolviendooroenaguaregia(mezcladetresvolúmenesdeHCl12,0MyunvolumendeHNO316,0M),deacuerdoconlasiguientereacción:

Au(s)+NO𝟑–(aq)+4Cl–(aq)+4H+(aq)®AuCl4–(aq)+NO(g)+2H2O(l)¿CuántosmLdeaguaregiasenecesitanparadisolver10,0gdeoro?a)29,1b)22,6c)26,2d)19,3

(O.Q.L.Galicia2013)

Losionesnitrato,cloruroyoxidanio(protones)procedentesdelaguaregiaintervienenlareacciónenlaproporción1:4:4,respectivamente.Esellimitantedelostreselquedeterminalacantidaddeaguaregiaconsumidaporlamasadeoroadisolver.

Suponiendovolúmenesaditivos,elaguaregiapuedeprepararsecon0,750LdeHCly0,250LdeHNO+delasconcentracionesindicadas.Losionespresentesenladisoluciónformadason:

·1molNO+-

1molHNO+= 4,00molNO+-

0,750LHCl12M ·12,0molHCl1LHCl12,0M

·1molCl-

1molHCl= 9,00molCl-

·1molH;

1molHNO+= 4,00molH;

·1molH;

1molHCl= 9,00molH;⎭

⎪⎬

⎪⎫

®13,0molH;

LarelaciónmolarentreH;yNO+-es:

13,0molH;

4,00molNO+-= 3,25

Comolarelaciónmolaresmenorque4quieredecirquesobraNO+-,porloqueentreambasespecies,H;eselreactivolimitante.

LarelaciónmolarentreH;yCl-es:

13,0molH;

9,00molCl-= 1,44

Comoestarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquesobraH;,porloqueCl-eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeaguaregiaquereaccionaconAu:

10,0gAu ·1molAu197,0gAu

·4molCl-

1molAu·1Laguaregia9molCl-

·10+mLaguaregia1Laguaregia

= 22,6mLaguaregia

4.31. ¿CuántosgramosdeH2(g)seproducenalhacerreaccionar2,00gdeMgcon100mLdedisolucióndeHCl2,00M?a)9,26·10–2b)2,00c)0,100d)0,165e)0,200

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyMges:

Mg(s)+2HCl(aq)®MgCl!(aq)+H!(g)Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Lacantidaddecadareactivoes:

2,00gMg ·1molMg24,3gMg = 0,0823molMg

100mLHCl2,00M ·2,00molHCl

10+mLHCl2,00M= 0,200molHCl⎭

⎪⎬

⎪⎫

®0,200molHCl0,0823molAl

= 2,43

Comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraHCl,porloqueMgeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!queseobtiene:

0,0823molMg ·1molH!1molMg

·2,0gH!1molH!

= 0,165gH!

4.32. Cuando1,2gdemagnesioreaccionanexactamentecon0,60gdeoxígenoseforman1,8gdeóxidodemagnesio.Sisehacenreaccionar12gdemagnesiocon8,0gdeoxígeno,lacantidaddeóxidoqueseobtendráseráde:a)20gb)16gc)18gd)14ge)Nopuedesaberse.

Lasrelacionesmásicasestequiométricaeinicialson,respectivamente:1,2gMg0,60gO

= 212gMg8,0gO

Comolarelaciónmásicainicialesmenorque2quieredecirquesobraoxígeno,porloqueMgeselreac-tivolimitantequedeterminalacantidadformadadeóxidodemagnesio:

12gMg ·(1,2 + 0,60)góxidodemagnesio

1,2gMg= 18góxidodemagnesio

4.33. Cuandosemezclandisolucionesdeácidoclorhídricoehidróxidodesodio,seobtieneclorurodesodio.¿Quémezclaproducirálamayorcantidaddeclorurodesodio?a)10,0mLdeHCl0,10My10,0mLdeNaOH0,10M.b)40,0mLdeHCl0,050My5,0mLdeNaOH0,20M.c)5,0mLdeHCl0,20My20,0mLdeNaOH0,10M.d)Todasproducenlamismacantidad.e)Nosepuedecalcular.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:

HCl(aq)+NaOH(aq)®NaCl(aq)+H!O(l)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.

§Lacantidaddecadareactivoes:

10,0mLHCl0,10M ·0,10mmolHCl1mLHCl0,10M = 1,0mmolHCl

10,0mLNaOH0,10M ·0,10mmolNaOH1mLNaOH0,10M

= 1,0mmolNaOH⎭⎪⎬

⎪⎫

®1,0mmolHCl1,0mmolNaOH

Comolarelaciónmolaresiguala1quieredecirquesoncantidadesestequiométricasycualquieradeellasdeterminalacantidaddeNaClqueseforma:

1,0mmolHCl ·1mmolNaCl1mmolHCl

= 1,0mmolNaCl

⎪⎫

Comolarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquesobraHClyqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaClqueseforma:

1,0mmolNaOH ·1mmolNaCl1mmolNaOH

= 1,0mmolNaCl

⎪⎫

= 0,50

Comolarelaciónmolaresmenorque1quieredecirquesobraNaOHyqueHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaClformado:

1,0mmolHCl ·1mmolNaCl1mmolHCl

= 1,0mmolNaCl

Enlostrescasos,seformalamismacantidaddeNaCl,1,0mmol.

4.34. Sehanformado55,5gdeclorurodecalcioapartirde45,17gdehidróxidodecalcioal82,0%depurezay116,4mLdeácidoclorhídricocomercial(37,0%enmasaydensidadde1,18gmL–1).Elreactivoenexcesoylacantidadsobranteson:a)Elhidróxidodecalcio,sobran8,1g.b)Ladisolucióndeácidoclorhídrico,sobran74,65mL.c)Ladisolucióndeácidoclorhídrico,sobran32,9mL.d)Nohayreactivoenexceso.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCa(OH)!es:

2HCl(aq)+Ca(OH)!(aq)®CaCl!(aq)+2H!O(l)

45,17gCa(OH)!82,0% ·82,0gCa(OH)!

100gCa(OH)!82,0%·1molCa(OH)!74,0gCa(OH)!

= 0,500molCa(OH)!

116,4mLHCl37% ·1,18gHCl37%1mLHCl37%

·37gHCl

100gHCl37%·1molHCl36,5gHCl

= 1,39molHCl

Larelaciónmolarentreambosreactivoses:1,39molHCl

0,500molCa(OH)!= 2,78

Comoestarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraHCl,yqueCa(OH)!eselreactivolimi-tantequedeterminalacantidaddeHClsobrante:

0,500molCa(OH)! ·2molHCl

1molCa(OH)!= 1,00molHCl

1,39molHCl(inicial)–1,00molHCl(gastado)=0,390molHCl(sobrante)

ElvolumendedisolucióndeHClcomercialdel37,0%sobrantees

0,390molHCl ·36,5gHCl1molHCl

·100gHCl37,0%

37,0gHCl·1mLHCl37,0%1,18gHCl37,0%

= 32,6mLHCl37,0%

4.35. ElcarburodesilicioseformaporcalentamientodeSiO2yCaaltastemperaturasdeacuerdoconlasiguienteecuaciónquímica:

SiO2(s)+3C(s)®SiC(s)+2CO(g)¿CuántosgramosdeCOseproducencuandoreaccionan4,0gdecadareactivo?a)0,27b)19,7c)56d)8e)3,7

(O.Q.N.Madrid2015)

4,0gSiO! ·1molSiO!60,0gSiO!

= 0,067molSiO!

4,0gC ·1molC12,0gC

= 0,33molC⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,33molC

0,067molSiO!= 5,0

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque5quieredecirquesobraC,porloqueSiO!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCOqueseforma:

0,067molSiO! ·2molCO1molSiO!

·28,0gCO1molCO

= 3,7gCO

4.36. Unvasocontiene50mLdeNa2SO40,20Myseañaden50mLdeBa(NO3)20,10M.Indiquelaconcentraciónfinaldeionessulfatoenladisolución.a)0,20Mb)0,10Mc)0,050Md)0,025M

(O.Q.L.Murcia2015)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNa!SO$yBa(NO+)!es:

Na!SO$(aq)+Ba(NO+)!(aq)®BaSO$(s)+2NaNO+(aq)

= 10mmolNa!SO$

50mLBa(NO+)!0,10M ·0,10mmolBa(NO+)!1mLBa(NO+)!0,10M

= 5,0mmolBa(NO+)!⎭⎪⎬

⎪⎫

®10mmolNa!SO$5,0mmolBa(NO+)!

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraNa!SO$,porloqueBa(NO+)!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNa!SO$sobrante:

5,0mmolBa(NO+)! ·1mmolNa!SO$1mmolBa(NO+)!

= 5,0mmolNa!SO$

10mmolNa!SO$(inicial)–5,0molNa!SO$(gastado)=5,0molNa!SO$(sobrante)

Considerandovolúmenesaditivoslaconcentraciónmolardeionessulfatoalfinaldelareacciónes:

5,0mmolNa!SO$(50 + 50)mLdisolución

·1mmolSO$!-

1mmolNa!SO$= 0,050molL-'

4.37. Lamasadeclorurodeplataqueseobtieneporreacciónentre2,9gdenitratodeplatay1,6gdeclorurodemagnesioes:a)1,2gb)2,4gc)4,5gd)7,2g

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO+yMgCl!es:

2AgNO+(aq)+MgCl!(aq)®2AgCl(s)+Mg(NO+)!(aq)Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Lacantidaddecadareactivoes:

2,9gAgNO+ ·1molAgNO+169,9gAgNO+

= 0,017molAgNO+

1,6gMgCl! ·1molMgCl!95,3gMgCl!

= 0,017molMgCl!⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,017molAgNO+0,017molMgCl!

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraMgCl!,porloqueAgNO+eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAgClqueseobtiene:

0,017molAgNO+ ·2molAgCl2molAgNO+

·143,4gAgCl1molAgCl

= 2,4gAgCl

4.38. Porreacciónde2,00gdehidrógenocon1,00gdeoxígeno,lacantidaddeaguaqueseobtienees:a)1,125gb)2,0gc)2,25gd)4,50g

(O.Q.L.Murcia2016)

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

2,00gH! ·1molH!2,0gH!

= 1,00molH!

1,00gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,0313molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

®1,00molH!0,0313molO!

= 32,0

·18,0gH!O1molH!O

= 1,13gH!O

4.39. CuántosmolesdeMg3P2(s)puedenproducirsealreaccionar0,14moldeMg(s)con0,020moldeP4(s)deacuerdoconlasiguientereacción:

6Mg(s)+P4(s)®2Mg3P2(s)a)0,047b)0,14c)0,020d)0,040

0,14molMg0,020molP$

Comolarelaciónmolaresmayorque6quieredecirquesobraMg,porloqueP$eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeMg+P!queseobtiene:

0,020molP$ ·2molMg+P!1molP$

= 0,040molMg+P!

4.40. LosmolesdePbI2formadosalañadir250mLdeKI0,20Ma150mLdePb(NO3)20,10Mson:a)0,050b)1,3·10–5c)0,015d)5,6·10–3

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentrePb(NO+)!yKIes:

Pb(NO+)!(aq)+2KI(aq)®PbI!(s)+2KNO+(aq)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Lacantidadinicialdecadareactivoes:

150mLPb(NO+)!0,10M ·0,10mmolPb(NO+)!1mLPb(NO+)!0,10M

= 15mmolPb(NO+)!

250mLKI0,20M ·0,20mmolKI1mLKI0,20M

= 50mmolKI⎭⎪⎬

⎪⎫

®50mmolKI

15mmolPb(NO+)!= 3,3

comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquequedaKIsinreaccionar,loquequieredecirquePb(NO+)!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddePbI!queseobtiene:

15mmolPb(NO+)! ·1mmolPbI!

1mmolPb(NO+)!·

1molPbI!10+mmolPbI!

= 0,015molPbI!

4.41. Lafosfano,PH3,puedeprepararsemediantelasiguientereacción:P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)®PH3(g)+3NaH2PO2(aq)

Si20,0gdefósforoyunadisoluciónquecontiene50,0gdeNaOHreaccionanconH2O(l)enexceso,¿cuán-tosgramosdefosfanoseobtendrán?a)5,49b)14,7c)22,6d)7,9

(O.Q.L.LaRioja2017)

20,0gP$ ·1molP$124,0gP$

= 0,161molP$

50,0gNaOH ·1molNaOH40,0gNaOH

= 1,25molNaOH⎭⎪⎬

⎪⎫

®1,25molNaOH0,161molP$

= 7,75

comolarelaciónmolaresmayorque3quieredecirquequedaNaOHsinreaccionar,loquequieredecirqueP$eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddePH+queseobtiene:

0,161molP$ ·1molPH+1molP$

·34,0gPH+1molPH+

= 5,47gPH+

4.42. Sireaccionan2,23gdezinccon100mLdeácidoclorhídrico0,50M,lacantidaddehidrógeno(medidoencondicionesnormalesdepresiónytemperatura)queseobtienees:a)0,28Lb)0,38Lc)0,56Ld)0,76L

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:

2HCl(aq)+Zn(s)®ZnCl!(aq)+H!(g)

2,23gZn ·1molZn65,4gZn = 0,034molZn

= 0,050molHCl⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,050molHCl0,034molZn

comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquequedaZnsinreaccionar,loqueindicaqueHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!queseobtiene:

= 0,025molH!

𝑉 =(0,025molH!) · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 0,56LH!

4.43. Encondicionesadecuadas,COyO2reaccionanparaformarCO2.Sisepartede1,00gdeCOyde1,00gdeO2,lacantidadmáximadeCO2quepuedeformarsees:a)2,75gb)2,00gc)1,75gd)1,57g

(O.Q.L.Murcia2017)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCOyO!es:2CO(g)+O!(g)®2CO!(g)

1,00gCO ·1molCO28,0gCO = 0,0357molCO

1,00gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,0313molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,0357molCO0,0313molO!

= 1,14

Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraO!,porloqueCOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCO!queseforma:

0,0357molCO ·2molCO!2molCO

·44,0gCO!1molCO!

= 1,57gCO!

4.44. La“teoríavitalista”establecíaerróneamentequelaproduccióndecompuestosorgánicosnosepodíarealizardeformaartificial,yaquesuorigenestabalimitadoaorganismosvivos.En1828,FriedrichWöhlerconsiguióponerfinaestateoríaalsintetizarenellaboratoriourea,unproductoelaboradopororganismosvivos,apartirdeamoníacoyácidociánico,segúnelsiguienteesquemadereacción:

NH3+HNCO®H2NCONH2a)Lareacciónnoestáajustada.b)Empleando100gdeamoníacosepuedenobtener100gdeurea.c)Empleando1moldeamoníacosepuedenobtener120gdeurea.d)Empleando17gdeamoníacoy23gdeácidociánicosepuedeobtener1moldeurea.e)Empleando35gdeamoníacoy43gdeácidociánicosepuedeobtener1moldeurea.

a)Falso.Lareacciónestáajustada.

b)Falso.RelacionandoNH+conH!NCONH!:

100gNH+ ·1molNH+17gNH+

·1molH!NCONH!

1molNH+·60,0gH!NCONH!1molH!NCONH!

= 353gH!NCONH!

c)Falso.RelacionandoNH+conH!NCONH!:

1molNH+ ·1molH!NCONH!

1molNH+·60,0gH!NCONH!1molH!NCONH!

= 60,0gH!NCONH!

d)Falso.Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Lacantidaddecadareactivoes:

= 1,0molNH+

23gHNCO ·1molHNCO43gHNCO

= 0,53molHNCO⎭⎪⎬

⎪⎫

®1,0molNH+0,53molHNCO

Comolarelaciónmolaresmayor1quieredecirquesobraNH+,porloqueHNCOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!NCONH!queforma.

RelacionandoHNCOconH!NCONH!:

0,53molHNCO ·1molH!NCONH!1molHNCO

= 0,53molH!NCONH!

e)Verdadero.Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Lacantidaddecadareactivoes:

= 2,1molNH+

43gHNCO ·1molHNCO43gHNCO

= 1molHNCO⎭⎪⎬

⎪⎫

®2,1molNH+1molHNCO

Comolarelaciónmolaresmayor1quieredecirquesobraNH+,porloqueHNCOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!NCONH!queforma.

RelacionandoHNCOconH!NCONH!:

1molHNCO ·1molH!NCONH!1molHNCO

= 1molH!NCONH!

4.45. Enunrecipienteconaguaseañaden1,70gdeclorurodesodioy,acontinuación,seañade lamismacantidaddenitratodeplataproduciéndoseunprecipitadodecolorblancodeclorurodeplata.¿Quécantidad(engramos)deestasalsepuedeobtenercomomáximo?a)4,43b)1,82c)2,82d)1,43

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreAgNO+yNaCles:

AgNO+(aq)+NaCl(aq)®AgCl(s)+NaNO+(aq)

1,70gAgNO+ ·1molAgNO+169,9gAgNO+

= 0,0100molAgNO+

= 0,0291molNaCl⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,0291molNaCl0,0100molAgNO+

= 2,91

Como larelaciónmolaresmayorque1quieredecirquesobraNaCl,por loqueAgNO+eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAgClqueseobtiene:

0,0100molAgNO+ ·1molAgCl1molAgNO+

= 1,43gAgCl

4.46. Lacantidaddehidrógeno(a2.280mmHgy20°C)queseobtienealreaccionar0,87gdealuminiocon125mLdeunadisolucióndeácidoclorhídrico,HCl,0,50M,es:a)0,17Lb)0,25Lc)0,36Ld)0,79L

(O.Q.L.Galicia2019)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:

6HCl(aq)+2Al(s)®2AlCl+(aq)+3H!(g)

0,87gAl ·1molAl27,0gAl = 0,032molAl

= 0,063molHCl⎭⎪⎬

⎪⎫

®0,063molHCl0,032molZn

comolarelaciónmolaresmenorque3quieredecirquequedaZnsinreaccionar,loqueindicaqueHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!queseobtiene:

= 0,031molH!

𝑉 =(0,031molH!) · (0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K

2.240mmHg·760mmHg1atm

= 0,25LH!

(CuestiónsimilaralapropuestaenAsturias2017).

4.47. Dadalareacción:2A(g)+3B(g)®4C(g)

Supongaquereaccionan3,0moldeAcon5,0moldeB,elreactivolimitantees:a)Ab)Bc)Ambosreactivosestánenproporciónestequiométrica.d)Enlasreaccionesenfasegasnohayreactivolimitante.

(O.Q.L.Murcia2020)

5,0molB3,0molA

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1,5quieredecirquesobraByqueAeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCqueseobtiene.

5.RENDIMIENTODELASREACCIONESQUÍMICAS

5.1. Apartirdeunkgdepiritadel75,0%deriquezaenFeS2,sehaobtenido1,00kgdeH2SO4deriqueza98,0%enmasa.Lareacciónquímicaglobalquetienelugares:

FeS2(s)+3O𝟐(g)+2H2O(l)®Fe(s)+2H2SO4(aq)Elrendimientoglobaldelprocesoes:a)100%b)80%c)50%d)75%e)Nosepuedecalcularalnodisponerdelasreaccionespertinentes.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.LaRioja2014)

RelacionandopiritaconH!SO$:

1,00kgpirita ·10+gpirita1kgpirita

·75,0gFeS!100gpirita

·1molFeS!120,0gFeS!

·2molH!SO$1molFeS!

= 12,5molH!SO$

ComosetratadeunadisolucióndeH!SO$deriqueza98,0%:

12,5molH!SO$ ·98,1gH!SO$1molH!SO$

·100gH!SO$98,0%

98,0gH!SO$·1kgH!SO$98,0%10+gH!SO$98,0%

= 1,26kgH!SO$98,0%

Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:

𝜂 =1,00kgH!SO$98,0%(real)1,26kgH!SO$98,0%(teórico)

· 100 = 79,4%

(Estacuestiónhasidopropuestaenvariasolimpiadasconrespuestassimilaresyenalgunasdeellasnosehaproporcionadolaecuaciónquímicayenotrassehancambiadolosdatosnuméricos).

5.2. Dadaslassiguientesreacciones:Fe+Br2®FeBr23FeBr2+Br2®Fe3Br8

Sielrendimientodecadaunadelasreaccionesesdel82,0%,¿quémasadeFe3Br8seproduceapartirde1,00gdeFe?a)4,81gb)3,94gc)2,65gd)3,24ge)2,57g

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Córdoba2012)

RelacionandoFeconFeBr!considerandounrendimientodel82%:

1,00gFe ·1molFe55,8gFe

·1molFeBr!1molFe

·82,0molFeBr!(real)100molFeBr!(teórico)

= 1,47·10-!molFeBr!(real)

RelacionandoFeBr!conFe+Br<considerandounrendimientodel82%:

1,47·10-!molFeBr! ·1molFe+Br<3molFeBr!

·82,0molFe+Br<(real)100molFe+Br<(teórico)

·806,6gFe+Br<1molFe+Br<

= 3,24gFe+Br<

5.3. Alcalentar24,0gdenitratodepotasiojuntoconplomosehanformado13,8gdenitritodepota-sio,deacuerdoalaecuaciónquímica:

Pb(s)+KNO3(s)®PbO(s)+KNO2(s)¿Cuáleselrendimientodelareacción?a)38,6%b)86,3%c)36,8%d)68,3%

(O.Q.L.Murcia2002)

RelacionandoKNO+conKNO!seobtienelacantidaddeestequedeberíaobtenerse:

24,0gKNO+ ·1molKNO+101,1gKNO+

·1molKNO!1molKNO+

·85,1gKNO!1molKNO!

= 20,2gKNO!

Elrendimientodelprocesoseobtienerelacionandolascantidadesrealyteórica:

𝜂 =13,8gKNO!(real)20,2gKNO!(teórico)

· 100 = 68,3%

5.4. Apartirde200gdeácidonítricoy100gdehidróxidodesodioysiendoelrendimientodelpro-cesodel80,0%,lacantidadqueseobtienedelasalproductodelareacciónes:a)269gb)212gc)138gd)170g

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHNO+yNaOHes:

HNO+(aq)+NaOH(aq)®NaNO+(aq)+H!O(l)

200gHNO+ ·1molHNO+63,0gHNO+

= 3,17molHNO+

100gNaOH ·1molNaOH40,0gNaOH

= 2,50molNaOH⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 3,17molHNO+2,50molNaOH

= 1,27

Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraHNO+,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaNO+queseforma:

2,50molNaOH ·1molNaNO+1molNaOH

·85,0gNaNO+1molNaNO+

= 213gNaNO+

Comoelrendimientodelprocesoesdel80,0%:

213gNaNO+ ·80,0gNaNO+(real)100gNaNO+(teórico)

= 170gNaNO+

5.5. Enlanitraciónde10,0gdebencenoseobtienen13,0gdenitrobenceno.¿Cuáleselrendimientodelareacción?a)100%b)79,10%c)82,84%d)65,20%e)85,32%

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.Madrid2015)(O.Q.L.Murcia2017)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndenitracióndelbencenoes:

C&H&(l)+HNO+(l)®C&H8NO!(l)+H!O(l)

RelacionandoC&H&conC&H8NO!:

10,0gC&H& ·1molC&H&78,0gC&H&

·1molC&H8NO!1molC&H&

·123,0gC&H8NO!1molC&H8NO!

= 15,8gC&H8NO!

Elrendimientodelareacciónes:

𝜂 =13,0gC&H8NO!(real)15,8gC&H8NO!(teórico)

· 100 = 82,3%

(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2017secambianlascantidadesyenMadrid2015secambianben-cenoynitrobencenoportoluenoynitrotolueno).

5.6. Se introducen24,6mLdedifluoroamina,medidosa0 °Cyaltapresión,enunrecipienteyenpresenciadeuncatalizador.Alcabode68hseproduceelequilibrio,obteniéndose5,50mLdeN2F4,medidosenlasmismascondiciones.CalculeelporcentajederendimientoenN2F4delareacción:

HNF2(g)®N2F4(g)+NH4F(g)+HF(g)a)5,5%b)55,9%c)0,56%d)40%e)24,6%

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndeHNF!es:

5HNF!(g)®2N!F$(g)+NH$F(g)+HF(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),enlasreaccionesentregases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,larelaciónmolarcoincideconlarela-ciónvolumétrica,asíquerelacionandoHNF!conN!F$:

24,6mLHNF! ·2mLN!F$5mLHNF!

= 9,84mLN!F$

Elrendimientodelprocesoes:

𝜂 =5,50mLN!F$(real)9,84mLN!F$(teórico)

· 100 = 55,9%

5.7. Unamezclacontenidaenunrecipienteformada20gdehidrógenoy320gdeoxígenoseinflamaobteniéndose90gdeagua.Elrendimientohasido:a)100%b)75%c)50%d)25%

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!yO!es:2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

20gH! ·1molH!2,0gH!

= 10molH!

320gO! ·1molO!32,0gO!

= 10molO!⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 10molH!10molO!

Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque2quieredecirquesobraO!,porloqueH!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH!Oqueseforma:

10molH! ·2molH!O2molH!

·18,0gH!O1molH!O

= 180gH!O

ComparandolasmasasdeH!Oseobtienequeelrendimientodelprocesoes:

𝜂 =90gH!O(real)

180gH!O(teórico)= 50%

5.8. Lamasadeblendaderiqueza72,0%enZnSquehacefaltaparaobtener2,00tdeácidosulfúricodel90,0%,sabiendoqueenelprocesohayun40,0%depérdidasdeazufreenformadeSO2,es:

2ZnS+3O2®2ZnO+2SO22SO2+O2®2SO3SO3+H2O®H2SO4

a)3,54toneladasb)5,56toneladasc)4,12toneladasd)3,83toneladase)4,90toneladas

LacantidaddeH!SO$aproducires:

2,00tH!SO$90,0% ·10&gH!SO$90,0%1tH!SO$90,0%

·90,0gH!SO$

100gH!SO$90,0%·1molH!SO$98,1gH!SO$

= 1,84·104molH!SO$

RelacionandoH!SO$conZnSyconblenda:

1,84·104molH!SO$ ·1molZnS1molH!SO$

·97,4gZnS1molZnS

·100gblenda72,0gZnS

·1tblenda10&gblenda

= 2,49tblenda

Comoexistenunaspérdidasdel40,0%,elrendimientodelprocesoesel60,0%:

2,49tblenda ·100tblenda(teórico)60,0tblenda(real)

= 4,15tblenda

5.9. Cuandoseirradiaoxígenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono,O3.Unreci-pientequecontiene1LdeoxígenoseirradiaconluzUVyelvolumensereducea976cm3,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.¿QuéporcentajedeO2sehatransformadoenO3?a)10,5b)12c)7,2d)6,5

(O.Q.L.Madrid2007)

Laecuaciónquímicacorrespondientealatransformacióndeloxígenoenozonoes:

3O!(g)®2O+(g)comoseobserva,existeunacontraccióndevolumende1mLporcada3mLdeO!quesetransforman.Lacontraccióndevolumenenelexperimentohasidode:

1.000mL(inicial)–976mL(final)=24mL(contracción)Relacionandoambascontraccionesdevolumen:

24mLO!(contracción) ·3mLO!(transformado)1mLO!(contracción)

= 72mLO!(transformado)

Expresandoelvalorcomoporcentaje:72mLO!(transformado)1000mLO!(inicial)

· 100 = 7,2%

5.10. Elciclohexanol,C6H11OH(l),calentadoconácidosulfúricooácidofosfórico,setransformaenci-clohexeno,C6H10(l).Siapartirde75,0gdeciclohexanolseobtienen25,0gdeciclohexeno,deacuerdoconlasiguientereacción:

C6H11OH(l)®C6H10(l)+H2O(l)¿Cuálhasidoelrendimientodelareacción?a)25,0%b)82,0%c)75,5%d)40,6%e)33,3%

(O.Q.N.Ávila2009)(O.Q.L.Galicia2014)

LamasadeC&H'(quesedeberíaobtenerapartirde75,0gdeC&H''OHes:

75,0gC&H''OH ·1molC&H''OH100gC&H''OH

·1molC&H'(

1molC&H''OH·82,0gC&H'(1molC&H'(

= 61,5gC&H'(

𝜂 =25,0gC&H'((real)61,5gC&H'((teórico)

· 100 = 40,6%

5.11. Enlapruebadeunmotor,lacombustiónde1L(690g)deoctano,endeterminadascondiciones,produce1,50kgdedióxidodecarbono.¿Cuáleselrendimientoporcentualdelareacción?a)35,2b)65,5c)94,0d)69,0e)70,4

(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Galicia2019)

2C<H'<(l)+25O!(g)®16CO!(g)+18H!O(l)

RelacionandoC<H'<conCO!secalculalamasadeestequesedeberíaobteneres:

690gC<H'< ·1molC<H'<114,0gC<H'<

·16molCO!2molC<H'<

·44,0gCO!1molCO!

·1kgCO!10+gCO!

= 2,13kgCO!

𝜂 =1,50kgCO!(real)2,13kgCO!(teórico)

· 100 = 70,4%

5.12. Paralareacción:2X+3Y®3Z

lacombinaciónde2,00moldeXcon2,00moldeYproduce1,75moldeZ.¿Cuáleselrendimientodeestareacciónen%?a)43,8b)58,3c)66,7d)87,5

(O.Q.L.LaRioja2010)(O.Q.L.CastillayLeón2014)(O.Q.L.Extremadura2017)

2,00molY2,00molX

Comolarelaciónmolaresmenorque3/2quieredecirquesobraX,porloqueYeselreactivolimitantequedeterminalacantidadformadadeZ:

2,00molY ·3molZ3molY

= 2,00molZ

𝜂 =1,75molZ(real)2,00molZ(teórico)

· 100 = 87,5%

(EnlacuestiónpropuestaenExtremadura2017seproporcionanotrosdatosnuméricos).

5.13. Cuandoseirradiadioxígenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono:3O2(g)®2O3(g)

Uncontenedorcondioxígeno,a20°Cy800mmHgdepresión,seirradiaduranteunciertotiempoylapresióndesciendea700mmHg,medidaalamismatemperatura.Elporcentajededioxígenoquesecon-vierteenozonoes:a)66,6b)33,4c)62,5d)2,14e)37,5

Comosemantienenconstanteselvolumenylatemperaturadelrecipiente,elnúmerodemolesesdirec-tamenteproporcionalalapresión.Planteandolasiguientetabladepresiones:

O! O+𝑝inicial 800 ¾𝑝transformado 𝑥 ¾𝑝formado ¾ ⅔𝑝𝑝final 800−𝑝 ⅔𝑝𝑝total 800−𝑝+⅔𝑝=700

Lapresiónalfinaldelareacciónes:

800 −𝑝3= 700 → 𝑝 = 300mmHg

ElporcentajedeO!transformadoquesecorrespondeconelrendimientodelprocesoes:300mmHgO!(transformado)

800mmHgO!(inicial)· 100 = 37,5%

5.14. Eltrióxidodeazufreseobtieneporoxidacióndeldióxidodeazufresegúnlaecuación:2SO2+O2®2SO3

Siapartirde16,0gdeunamuestradeSO2seobtienen18,0gdeSO3,¿cuálhasidoelrendimientodelproceso?a)70,0%b)80,0%c)90,0%d)100%

(O.Q.L.Galicia2012)

RelacionandoSO!conSO+seobtienequelamasadeesteúltimoquesedeberíadehaberobtenidoapartirde16,0gdeSO!es:

16,0gSO! ·1molSO!64,1gSO!

·1molSO+1molSO!

·80,1gSO+1molSO+

= 20,0gSO+

𝜂 =18,0gSO+(real)20,0gSO+(teórico)

· 100 = 90,0%

5.15. Parapreparar0,500Ldeunadisolucióndeamoniaco1,50Msehacereaccionarsuficientesulfatodeamonioconhidróxidodepotasio.Sielrendimientodelareacciónesdeun90,0%,lacantidaddesalnecesariaexpresadaengramoses:a)37,9b)42,1c)55,0d)75,7

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreKOHy(NH$)!SO$es:

2KOH(aq)+(NH$)!SO$(aq)®2NH+(aq)+2H!O(l)+K!SO$(aq)

RelacionandoNH+con(NH$)!SO$:

0,500LNH+1,50M ·1,50molNH+1LNH+1,50M

·1mol(NH$)!SO$

2molNH+·132,0g(NH$)!SO$1mol(NH$)!SO$

= 49,5g(NH$)!SO$

Comoelrendimientodelprocesoesel90,0%:

49,5g(NH$)!SO$ ·100g(NH$)!SO$(teórico)90,0g(NH$)!SO$(real)

= 55,0g(NH$)!SO$

5.16. Elrendimientoteóricodeunareacciónenfasegaseosadependedela:a)Estequiometríab)Presiónc)Temperaturad)Cantidaddereactivolimitante.

Elreactivolimitantedeunareaccióndeterminalacantidaddeproductoformadoy,portanto,elrendi-mientodelareacción.

5.17. Dadalareacción:P2O5(s)+3H2O(l)®2H3PO4(aq)

Calculelacantidaddeaguaquesenecesitaparapreparar3,0moldeácidofosfóricoapartirdepentóxidodefósforosabiendoqueestatienelugarconunrendimientodel92%.a)36mLb)88mLc)74,52mLd)33,12mL

(O.Q.L.LaRioja2013)

Supuestounrendimientodel92%,lacantidaddeH!Oquesenecesitaparapreparar3moldeH+PO$es:

𝑥gH!O ·1molH!O18gH!O

·2molH+PO$3molH!O

·92molH+PO$(real)

100molH+PO$(teórico)= 3,0molH+PO$

Seobtiene,𝑥=88gH!O

Considerandoqueladensidaddelaguaes1,0gmL-',elvolumencorrespondientees:

88gH!O ·1mLH!O1,0gH!O

= 88mLH!O

5.18. Eltostadodelmineraldeblenda,ZnS,serepresentamediantelasiguientereacción:ZnS(s)+

32O2(g)®ZnO(s)+SO2(g)

Partiendode9,74gdemineraldeblendaseobtieneunvolumende1,5Ldedióxidodeazufre,medidosenc.n.¿Cuáleselrendimientodelareacción?a)98%b)60%c)67%d)75%

RelacionandoZnSconSO!seobtienelacantidaddeestequesedeberíadehaberobtenidoapartirdelamuestradeblenda:

9,74gZnS ·1molZnS97,5gZnS

·1molSO!1molZnS

= 0,100molSO!

𝑉 =(0,100molSO!) · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 2,24LSO!

𝜂 =1,5LSO!(real)

2,24LSO!(teórico)· 100 = 67%

5.19. Calculelamasadeácidoacéticocomercial(pureza97,0%enmasa)quedebereaccionarconunexcesodetriclorurodefósforoparaobtener75,0gdeclorurodeacetilo,C2H3OCl,sielrendimientodelareacciónesdel78,2%:

C2H4O2+PCl3®C2H3OCl+H3PO3(sinajustar)a)60,0gb)73,2gc)75,5gd)78,2ge)78,5g

(O.Q.N.Oviedo2014)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelC!H+OCles:

3C!H$O!+PCl+®3C!H+OCl+H+PO+

Sielrendimientodelprocesoesdel78,2%,lacantidaddeC!H$O!quehabríadereaccionarparaobtenerrealmente75,0gdeC!H+OCles:

𝑥gC!H$O!(teo) ·78,2gC!H$O!(re)100gC!H$O!(teo)

·1molC!H$O!60,0gC!H$O!

·3molC!H+OCl3molC!H$O!

·78,5gC!H+OCl1molC!H+OCl

= 75,0gC!H+OCl

Seobtiene,𝑥 = 73,3gC!H$O!

ComosedisponedeunC!H$O!comercialderiqueza97%:

73,3gC!H$O! ·100gC!H$O!97%97,0gC!H$O!

= 75,6gC!H$O!97%

5.20. LaobtencióndeHNO3apartirdenitratodesodio(nitratodeChile)yácidosulfúricoconcentradoycalientesellevaacabosegúnlaecuación:

2NaNO3+H2SO4®Na2SO4+2HNO3Suponiendounrendimientodel80,0%,¿quémasadenitratodeChilesenecesitaparapreparar1.000LdeHNO3del68,0%deriquezaydensidad1,40gmL–1?a)1.606kgb)1.190kgc)952kgd)1.750kg

(O.Q.L.LaRioja2014)

LacantidaddeHNO+aproducires:

1.000LHNO+68,0% ·10+mLHNO+68,0%1LHNO+68,0%

·1,40gHNO+68,0%1mLHNO+68,0%

= 1,40·106gHNO+68,0%

1,40·106gHNO+68,0% ·68,0gHNO+

100gHNO+68,0%·1molHNO+63,0gHNO+

= 1,51·104molHNO+

RelacionandoHNO+conNaNO+teniendoencuentaunrendimientodel80,0%:

𝑥molNaNO+ ·80,0molNaNO+(real)100molNaNO+(teórico)

·1molHNO+1molNaNO+

= 1,51·104molHNO+

Seobtiene,𝑥=1,89·104molNaNO+

Lamasacorrespondientees:

1,89·104molNaNO+ ·85,0gNaNO+1molNaNO+

·1kgNaNO+10+gNaNO+

= 1,61·103kgNaNO+

5.21. Sisehacenreaccionar3,54·107gdeTiCl4con1,13·107gdeMgsegún:TiCl4(g)+2Mg(l)®Ti(s)+2MgCl2(l)

yseobtienen7,91·103kgdeTi,elrendimientodelprocesoes:a)0,88%b)88,4%c)8,84%d)44,2%

3,54·107gTiCl$ ·1molTiCl$189,9gTiCl$

= 1,86·105molTiCl$

1,13·107gMg ·1molMg24,3gMg

= 4,65·105molMg⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 4,65·105molMg1,86·105molTiCl4

= 2,50

Comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraMg,yqueTiCl$eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeTiqueseforma.RelacionandoTiCl$conTiseobtienequelamasadeestequesedeberíadehaberobtenido:

1,86·105molTiCl$ ·1molTi1molTiCl$

·47,9gTi1molTi

·1kgTi10+gTi

= 8,93·103kgTi

𝜂 =7,91·103kgTi(real)8,93·103kgTi(teórico)

· 100 = 88,6%

5.22. Lareaccióndelpropenoconbromurodehidrógenodalugaraunúnicoproductoconun63,0%derendimiento.Sisequierenobtener1,54gdeesteproducto,¿cuáleslacantidadquedebeemplearsesabiendoqueseusaun20,0%deexcesosobrelacantidadestequiométricanecesaria?a)1,92gb)1,60gc)1,01gd)3,27g

(O.Q.L.Madrid2016)

C+H&(g)+HBr(g)®C+H0Br(g)RelacionandoC+H0BrconC+H&teniendoencuentaunrendimientodelprocesodel63,0%:

𝑥gHBr ·63,0gHBr(real)100gHBr(teórico)

·1molHBr80,9gHBr

·1molC+H0Br1molHBr

·122,9gC+H0Br1molC+H0Br

= 1,54gC+H0Br

Seobtiene,𝑥=1,61gHBr

Teniendoencuentaqueseutilizaunexcesodel20,0%deHBrparalareacción:

1,61gHBr ·120gHBr(exceso)

100gHBr(estequiométrico)= 1,93gHBr(exceso)

5.23. Dadalasiguientereacción:C7H6O3+C4H6O3®C9H8O4+C2H4O2ácidoanhídridoaspirinaácidosalicílicoacéticoacético

¿Cuáleselrendimientodelareacción,expresadoenporcentaje,sienlareacciónde1,00gdeácidosali-cílicoconexcesodeanhídridoacéticoseforman0,85gdeaspirina?a)91b)77c)85d)65

RelacionandoC0H&O+conC%H<O$seobtienequelamasadeestequesedeberíadehaberobtenidoapartirdelacantidadinicialdeC0H&O+es:

1,00gC0H&O+ ·1molC0H&O+138,0gC0H&O+

·1molC%H<O$1molC0H&O+

·180,0gC%H<O$1molC%H<O$

= 1,30gC%H<O$

Elrendimientodelprocesoseobtienerelacionadolascantidadesrealyteórica:

𝜂 =0,85gC%H<O$(real)1,30gC%H<O$(teórico)

· 100 = 65%

5.24. Elpaso finalpara laobtencióndeplatinopuro,paraelusodeconvertidorescatalíticosde losautomóviles,eslareacción:

3(NH4)2PtCl6(s)®3Pt(s)+2NH4Cl(g)+2N2(g)+16HCl(g)Sisecalientan51,9gde(NH4)2PtCl6yseaíslan19,6gdeplatino,¿cuáleselrendimientodelareacción?a)95,0%b)85,0%c)75,0%d)65,0%

(O.Q.L.Galicia2017)

Relacionando(NH$)!PtCl&conPtseobtienelacantidaddeestequedeberíadehaberseobtenido:

51,9g(NH$)!PtCl& ·1mol(NH$)!PtCl&444,1g(NH$)!PtCl&

·3molPt

3mol(NH$)!PtCl&·195,1gPt1molPt

= 22,8gPt

Elrendimientodelprocesoseobtienerelacionadolascantidadesrealyteórica:

𝜂 =19,6gPt(real)22,8gPt(teórico)

· 100 = 86,0%

5.25. Lasiguientereaccióntranscurreenunasdeterminadascondicionesconunrendimientodel60%.CaCO3(s)+2HCl(aq)®CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)

¿CuálserálacantidadengramosdeCaCO3quehayqueutilizarparaqueseformen10gdeCaCl2?a)5,4b)9,0c)10d)15

(O.Q.L.Madrid2017)

RelacionandoCaCl!conCaCO+seobtienelamasateóricadeesteautilizar:

10gCaCl! ·1molCaCl!111,1gCaCl!

·1molCaCO+1molCaCl!

= 9,0gCaCO+

Considerandounrendimientodel60%lamasareales:

9,0gCaCO+ ·100gCaCO+(teórico)60gCaCO+(real)

= 15gCaCO+

5.26. Enelprocesodeelaboracióndelvino,laglucosafermentaparaproduciretanolsegúnlasiguientereacción:

C6H12O6(l)®2C2H5OH(l)+2CO2(g)Sienunprocesodefabricaciónsepartede71,0gdeglucosayseobtieneelequivalentea30,4mLdeetanol,¿cuáleselrendimientodelareacción?(Dato.Densidaddeletanola20°C=0,789gmL–1).a)100%b)33,34%c)66,67%d)16,67%

LamasadeC!H8OHquesedeberíaobtenerapartirde71,0gdeC&H'!O&es:

71,0gC&H'!O& ·1molC&H'!O&180,0gC&H'!O&

·2molC!H8OH1molC&H'!O&

·46,0gC!H8OH1molC!H8OH

= 36,3gC!H8OH

Elvolumencorrespondientea20°Ces:

36,3gC!H8OH ·1mLC!H8OH0,789gC!H8OH

= 46,0mLC!H8OH

𝜂 =30,4mLC!H8OH(real)46,0mLC!H8OH(teórico)

· 100 = 66,1%

5.27. Enlareaccióndehierrometálicoconvapordeaguaseproducetetraóxidodetrihierro,Fe3O4,ehidrógenomolecular.Sisedisponede2,0gdeunhierrodel90%depurezayelrendimientodelareac-ciónesdel80%,calculelamasadeóxidoobtenida:a)2,5gb)2,2gc)2,8gd)2,0g

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreFeyH!Oes:

3Fe(s)+4H!O(g)®Fe3O4(s)+4H2(g)

RelacionandolamuestradeFeconFe3O4:

2,0gFe90% ·90gFe

100gFe90%·1molFe55,8gFe

·1molFe3O43molFe

= 0,011molFe3O4

LamasadeFe3O4queseobtieneconsiderandounrendimientodel80%es:

0,011molFe3O4 ·80molFe3O4(real)

100molFe3O4(teórico)·231,4gFe3O41molFe3O4

= 2,0gFe3O4

5.28. RobertB.Woodward(1917-1979)hasidounodelosprincipalesquímicosorgánicosdelahisto-ria,debidosusinvestigacionesenlasíntesistotaldeproductosnaturales.En1951,publicóenelJournaloftheAmericanChemicalSocietyunasíntesisdelcolesterol,dondeelsustrato1setransformaen2.

Laconversióndelareacciónfuedeun79%ylarelacióndelepímerodeseado(2)conelnodeseado(3)fue1,39:1,00.Sisepartióde5,00gdesustrato(1)enestaetapa,¿cuálfuelacantidadqueobtuvodeepímerodeseado(2)?(Nota.Pheselradicalfenilo,C6H5).a)1,95gb)2,30gc)4,24gd)2,50g

(O.Q.L.Madrid2019)

LacantidaddeS'(C!0H+8O+N)queseconvierteenE!(C!!H+'O+N)yE+(C!!H+'O+N)es:

5,00gS1 ·1molS1421,0gS1

·79,0molS1100molS1

·1mol(E2yE3)

1molS1·357,0g(E2 + E3)1mol(E2yE3)

= 3,35g(E2 + E3)

TeniendoencuentalarelaciónE!/E+:E2E3= 1,39

Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtienequelacantidaddeepímerodeseadoes:

E2=1,95g

5.29. Lareaccióndesíntesisdelamoniacoes:N2(g)+3H2(g)®2NH3(g)

Sienunexperimentoseobtuvieron0,250moldeNH3apartirde0,500moldeN2y0,500moldeH2,¿cuálfueelrendimientodelproceso?a)75%b)66%c)33%d)25%

(O.Q.L.Murcia2019)

Altenercantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeellosesellimitantedelareacción.Larelaciónmolarqueseobtienees:

0,500molH!0,250molN!

= 2,00

Comolarelaciónmolaresmenorque3quieredecirquesobraN!,porloqueH!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH+quesedeberíahaberobtenido:

0,500molH! ·2molNH+3molH!

= 0,333molNH+

𝜂 =0,250molNH+(real)0,333molNH+(teórico)

· 100 = 75,1%

5.30. Apartirde50,0kgdemineraldecarbonatodecalcioderiqueza83,0%sepuedeobtenercalcioenunprocesocuyorendimientoesdel76,0%.¿Cuántocalcioseobtendrá?a)Entre5y10kgb)Entre10y15kgc)Entre15y20kgd)Másde20kg

RelacionandoCaCO+conCa:

50,0kgmineral ·83,0kgCaCO+100kgmineral

·10+gCaCO+1kgCaCO+

·1molCa

1molCaCO+= 4,15·10!molCa

Considerandounrendimientodel76,0%lamasadeCaquesepuedeobteneres:

4,15·10!molCa ·40,1gCa1molCa

·76,0gCa(real)100gCa(teórico)

·1kgCa10+gCa

= 12,6kgCa

5.31. Seoxidan10cm3de isopropanol(2-propanol),dedensidad786kgm–3, formándose5,8gdeacetona.¿Cuáleselrendimientodelareacción?Lareaccióneslasiguiente:

a)73,8%b)76%c)57%d)82,5%

(O.Q.L.Madrid2020)

LamasadeC+H<Oquereaccionaes:

10cm3C+H<O ·786kgC+H<O1m3C+H<O

·10+gC+H<O1kgC+H<O

·1m3C+H<O

10+cm3C+H<O= 7,9gC+H<O

LamasadeC+H&Oquesedeberíaobtenerapartirdelacantidadanterior:

7,9gC+H<O ·1molC+H<O60,0gC+H<O

·1molC+H&O1molC+H<O

·58,0gC+H&O1molC+H&O

= 7,6gC+H&O

𝜂 =5,8gC+H&O(real)7,6gC+H&O(teórico)

· 100 = 76%

5.32. Paradeterminarelrendimientodeunprocesoquímicohayque:a)Formularlosreactivosylosproductos.b)Escribirlareaccióncompleta.c)Ajustarlareaccióncompletaydeterminarelreactivolimitante.d)Realizartodaslasetapasanteriores.

Paradeterminarelrendimientodeunprocesohayqueajustarlareaccióncompletaydeterminarelreac-tivo limitantede lamismaquepermitacalcular lacantidaddesustanciaqueseobtiene(reacciona)ycompararlaconlaquedebíadehaberseobtenido(reaccionado).

6.REACCIONESCONSECUTIVASYREACCIONESSIMULTÁNEAS

6.1. Unamezcladeóxidosdebarioydecalcio,quepesa20,90g,setrataconH2SO4paralograrlossulfatosdecalcioybarioque,unavezsecos,pesan36,90g.¿Cuáleslacomposicióndelamezcla?a)10,20gdeBaOy3,30gCaOb)15,30gdeBaOy5,60gCaOc)5,10gdeBaOy1,75gCaOd)7,15gdeBaOy2,80gCaOe)8,25gdeBaOy4,32gCaO

LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalareaccionesdelH!SO$conambosóxidosson:

BaO(s)+H!SO$(aq)®BaSO$(s)+H!O(l)

CaO(s)+H!SO$(aq)®CaSO$(s)+H!O(l)

Llamando𝑥e𝑦,respectivamente,alasmasasdeBaOyCaOcontenidasenlamezcla,paradeterminarlacomposicióndelamismaseplanteanlassiguientesecuaciones:

𝑥gBaO ·1molBaO153,3gBaO ·

1molBaSO$1molBaO ·

233,4gBaSO$1molBaSO$

= 1,523𝑥gBaSO$

𝑦gCaO ·1molCaO56,1gCaO

·1molCaSO$1molCaO

·136,2gCaSO$1molCaSO$

= 2,428𝑦gCaSO$ ⎭⎪⎬

⎪⎫

1,523𝑥gBaSO$+2,428𝑦gCaSO$=20,90gmezclasulfatos

𝑥gBaO+𝑦gCaO=20,90gmezclaóxidos

Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtiene:

𝑥=15,30gBaO 𝑦=5,60gCaO

6.2. EnunamuestradealeacióndeCu–Mgquepesa2,00gsequieredeterminarelcontenidodeambosmetalesexpresadocomoporcentajeenmasa.ParaellosetrataconHClacuosodesprendiéndose200mLdehidrógenomedidosa700mmHgy27°C.a)9,1%Mgy90,9%Cub)8,2%Mgy91,8%Cuc)60%Mgy40%Cud)20%Mgy80%Cue)51,3%Mgy48,7%Cu

Teniendoencuentaquelospotencialesdereducción,E°,delCu2+|Cu,Mg2+|MgyH+|H!,son,respecti-vamente,+0,34V,–2,37Vy0,00V,sededucequedelosdosmetalesqueformanlaaleación,elúnicocapazdereaccionarconHClparaproducirH!eselMg.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreamboses:

2HCl(aq)+Mg(s)®MgCl!(aq)+H!(g)

Considerandocomportamientoideal,lacantidaddeH!recogidoes:

𝑛 =700mmHg · 200mL

(0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K·

1atm760mmHg

10+mL= 7,48·10-+molH!

RelacionandoH!yMg:

7,48·10-+molH! ·1molMg1molH!

·24,3gMg1molMg

= 0,182gMg

RelacionandoMgyaleaciónsepuedecalcularlacomposicióndeesta:0,182gMg

2,00galeación· 100 = 9,10%Mgl

Elrestodelaaleación,90,9%esCu.

6.3. Unamuestra200,0gdeunaaleacióndecincycobre,conuncontenidoencobredel40,0%enmasaydel60,0%dezinc,setrataconácidoclorhídricoobteniéndoseunacantidaddehidrógenode:a)41,10Ldehidrógenoenc.n.b)69,32Ldehidrógenoenc.n.c)50,00Ldehidrógenoenc.n.d)11,049·1023moléculasdehidrógeno.

Teniendoen cuentaque lospotencialesde reduccióndelCu2+|Cu, Zn2+|ZnyH+|H!, son, respectiva-mente,+0,34V,–0,76Vy0,00V,sededucequedelosdosmetalesqueformanlaaleación,elúnicocapazdereaccionarconHClparaproducirH!eselZn.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareac-ciónentreamboses:

2HCl(aq)+2Zn(s)®ZnCl!(aq)+H!(g)

RelacionandoHClyH!:

200,0galeación ·60,0gZn

100galeación·1molZn65,4gZn

·1molH!1molZn

= 1,83molH!

𝑉 =(1,83molH!) · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 41,1LH!

6.4. Ladenominada“lluviaácida”tienesuprincipalorigenen:a)Elagujerodelacapadeozono.b)UnaumentobruscodelpHylatemperaturaenelinteriordeunagotafría.c)Laemisióndedióxidodeazufrealaatmósfera.d)Undescensodelapresiónparcialdeoxígenoenlaatmósfera.

(O.Q.L.Murcia1996)

Elfenómenodela“lluviaácida”tienesuorigen,principalmente,enelaumentodelaconcentracióndedióxidodeazufre,SO!,ytrióxidodeazufre,SO+,enlaatmósferaquesehaproducidodurantelosúltimosañosenlospaísesindustrializados.

Elorigendeesteaumentoestá,ademásdelasemisionesnaturalesdedióxidodeazufrealaatmósferaporpartedelosvolcanes,enlasqueseproducendemaneraantropogénica,comolacombustióndelazu-fre,queesuncontaminantenaturaldeloscombustiblesfósiles(carbón,petróleo,gasnatural)yquepro-ducedióxidodeazufre.Tambiéncontribuyeeldióxidodeazufreproducidoenlatostacióndesulfurosmetálicosparaobtenerloscorrespondientesmetales.Porejemplo,enlatostacióndelapirita:

4FeS!(s)+11O!(g)®2Fe!O+(s)+8SO!(g)

Existendiferentesvíasporlasqueeldióxidodeazufreatmosféricopuedeoxidarseatrióxidodeazufre:

§Radiaciónsolar:

2SO!(g)+O!(g)^aq_a`_óo��⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯̄ 2SO+(g)

§Reacciónconozono:

SO!(g)+O+(g)®SO+(g)+O!(g)

Posteriormente,losóxidosdeazufreencontactoconelaguadelluviaformanlosácidoscorrespondien-tes:

SO!(g)+H!O(l)®H!SO+(aq)

SO+(g)+H!O(l)®H!SO$(aq)

6.5. La faltadeoxígenodurante lacombustióndeunhidrocarburocomoelmetanogeneraungasaltamentetóxico,elmonóxidodecarbono.Lasiguienteecuaciónquímicailustraesteproceso:

3CH4(g)+5O2(g)®2CO(g)+CO2(g)+6H2O(l)Sicomoconsecuenciadeesteprocesoseobtienen50gdeunamezcladeCOyCO2,¿cuántosmolesdemetanoseconsumieron?a)0,50b)1,0c)1,5d)2,0

(O.Q.L.Murcia2001)

Laecuaciónquímicaquesemuestra,correspondealareacciónglobalparaunabuenaymalacombustióndelCH$.Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesaambasreaccionesson,respectivamente:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

2CH$(g)+3O!(g)®2CO(g)+4H!O(l)

Suponiendoquesepartede𝑥moldeCH$,lasmasasdeCOyCO!queseobtienenporambasreaccionesson:

𝑥molCH$ ·2molCO1molCH$

·28,0gCO1molCO

+ 𝑥molCH$ ·1molCO!1molCH$

·44,0gCO!1molCO!

= 50gmezcla

Seobtiene,𝑥=1,5molCH$.

6.6. ElAgNO3reaccionatantoconNaClcomoconKClparadar,enamboscasos,AgCl.Sialreaccionar1,00gdemuestraconAgNO3seforman2,15gdeAgCl,lamuestraestaráformadapor:a)KClb)NaClc)UnamezcladeKClyNaCl.d)UnamezcladeNaClyCl2.e)Noesposibledeterminarlo.

(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesentreAgNO+yNaClyKClson,res-pectivamente:

AgNO+(aq)+NaCl(aq)®NaNO+(aq)+AgCl(s)

AgNO+(aq)+KCl(aq)®KNO+(aq)+AgCl(s)

a)Falso.SuponiendoquelamuestraestuvieraformadasoloporKCl,lamasadeAgClqueseobtieneesinferioralapropuesta:

1,00gKCl ·1molKCl74,6gKCl

·1molAgCl1molKCl

= 1,92gAgCl

b)Falso.SuponiendoquelamuestraestuvieraformadasoloporNaCl,lamasadeAgClqueseobtieneessuperioralapropuesta:

·1molAgCl1molNaCl

= 2,45gAgCl

c)Verdadero.Teniendoencuentaquelos2,15gdeAgClqueseobtienenestáncomprendidosentrelos1,92gdeunamuestraconsoloKClylos2,45gdeunamuestradeNaCl, lamuestrainicialdebeestarformadaporunamezcladeambassustancias.

d)Falso.LareaccióndelosclorurosalcalinosconAgNO+esdeprecipitaciónylaformacióndeCl!impli-caríaunareaccióndeoxidación-reducción.

e)Falso.Sepuedecalcularlacomposicióndelamuestraplanteandounsistemadeecuacionesconlosdosdatosnuméricosproporcionados.

6.7. Elgas,quédisueltoenagua,producelluviaácidaquetantodañoocasionaalmedioambientees:a)Hidrógenob)Nitrógenoc)Dióxidodeazufred)Dióxidodecarbono

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdeformacióndelalluviaácidaapartirdeldióxidodeazufre,SO!,son:

2SO!(g)+O!(g)®2SO+(g)

SO+(g)+H!O(l)®H!SO$(aq)

6.8. Lacombustióncompletadeunamezclade2,050kgquecontienesolamentepropano,C3H8,ypentano,C5H12,produjo6,210kgdeCO2y3,175kgdeH2O.¿Cuáleselporcentajedepentano,enmasa,enestamuestra?a)10,4b)62,5c)37,5d)30,5e)85,0

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Galicia2014)

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdecombustióndeloshidrocarburosson:

C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l)

C8H'!(g)+8O!(g)®5CO!(g)+6H!O(l)

LascantidadesdeCO!yH!Oqueseobtienenenlacombustiónson,respectivamente:

6,210kgCO! ·10+gCO!1kgCO!

·1molCO!44,0gCO!

= 141,1molCO!

3,175kgH!O ·10+gH!O1kgH!O

·1molH!O18,0gH!O

= 176,4molH!O

Llamando𝑥e𝑦alosmolesdeC+H<yC8H'!,respectivamente,sepuedenplantearlassiguientesecuacio-nes:

𝑥molC+H< ·3molCO!1molC+H<

+ 𝑦molC8H'! ·5molCO!1molC8H'!

= 141,1molCO!

𝑥molC+H< ·4molH!O1molC+H<

+ 𝑦molC8H'! ·6molH!O1molC8H'!

= 176,4molH!O

Resolviendoelsistemaseobtiene,𝑦=17,70molC8H'!,conloqueelporcentajeenmasadeestecom-puestoenlamezclaes:

17,70molC8H'!2,050kgmezcla

·72,0gC8H'!1molC8H'!

·1kgmezcla10+gmezcla

· 100 = 62,3%C8H'!

(ConlosdatospropuestosenLuarca2005sellegaaunresultadoabsurdo).

6.9. Sisecalcina1,6gdeunamezcladecloratodepotasioycloratodesodio,quedaunresiduosólidodeclorurodepotasioyclorurodesodiode0,923g.¿Cuáleselporcentajedecloratodepotasiodelamuestrainicial?a)75b)25c)45d)20

(O.Q.L.Madrid2010)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesaladescomposicióntérmicadeambassalesson:

2NaClO+(s)®2NaCl(s)+3O!(g)

Llamando𝑥e𝑦alasmasasdeKClO+yNaClO+,respectivamente,sepuedenplantearlassiguientesecua-ciones:

𝑥gKClO+ ·1molKClO+122,6gKClO+

·1molKCl1molKClO+

·74,6gKCl1molKCl

= 0,608𝑥gKCl

𝑦gNaClO+ ·1molNaClO+106,5gNaClO+

·1molNaCl1molNaClO+

·58,5gNaCl1molNaCl

= 0,549𝑦gNaCl⎭⎪⎬

⎪⎫

0,608𝑥gKCl+0,549𝑦gNaCl=0,923gresiduo

𝑥gKClO++𝑦gNaClO+=1,6gmezcla

Resolviendoelsistemaformadoporestasecuacionesseobtiene:

𝑥=0,72gKClO+ 𝑦=0,88gNaClO+

ElporcentajeenmasadeKClO+enlamezclaes:0,72gKClO+1,6gmezcla

· 100 = 45%KClO+

6.10. ¿Cuálesdelossiguientesproductosquímicoscontribuyenenmayormedidaala“lluviaácida”?a)Residuosdeuranioradiactivos.b)Ozonoenlasuperficieterrestre.c)Cloroparadesinfeccióndeaguas.d)Fosfatosendetergentes.e)Óxidosdenitrógeno.

(O.Q.N.ElEscorial2012)(O.Q.L.Madrid2013)

Losóxidosdenitrógeno(NO�)queseformanenlosmotoresdecombustióncontribuyenalaformacióndelalluviaácida.Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdeformacióndelamismason:

N!(g)+O!(g)®2NO(g)

2NO(g)+NO!(g)®2NO!(g)

3NO!(g)+H!O(l)®2HNO+(aq)+NO(g)

6.11. CasitodoelcarbóndehullaquesequemaenEE.UU.contienedel1%al3%deazufre,elcualsehalla,generalmente,formandopartedemineralescomolapirita,FeS2.Durantelacombustióndelcarbón,esteazufreseconvierteendióxidodeazufresegúnlareacción:

4FeS2+11O2®2Fe2O3+8SO2Partedeestedióxidodeazufresufreenlaatmósferaunprocesocausantebásicamentede:a)Efectoinvernadero.b)Disminucióndelacapadeozono.c)Lluviaácida.d)Formacióndelacarboxihemoglobinaquedificultaeltransportedeoxígenoenlasangre.

Elfenómenodela“lluviaácida”consisteenqueeldióxidodeazufre,SO!,procedentedelatostacióndelosmineralescomolapiritasetransforma,enlaatmósfera,conlaayudadelaradiaciónsolaroporlaaccióndelozonodelatroposfera,entrióxidodeazufre,SO+,deacuerdoconlassiguientesecuacionesquímicas:§Radiaciónsolar:

2SO!(g)+O!(g)^aq_a`_óo��⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯̄ 2SO+(g)

§Reacciónconozono:SO!(g)+O+(g)®SO+(g)+O!(g)

Posteriormente,losóxidosdeazufreencontactoconelaguadelluviaformanlosácidoscorrespondien-tes:

SO+(g)+H!O(l)®H!SO$(aq)Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1996).

6.12. Ladenominadalluviaácidasedebealapresenciaenlaatmósferade:a)Monóxidodecarbonob)Dióxidodecarbonoc)Óxidosdenitrógenoy/oazufred)Gotículasdeclorurodehidrógeno

(O.Q.L.Murcia2013)

Elfenómenoqueseconoceconelnombredela“lluviaácida”esdebidoalapresenciaenlaatmósferadeóxidosdeazufreynitrógenoqueformanoxoácidosdeacuerdoconlassiguientesreaccionesquímicas:

§Óxidodeazufre §Óxidodenitrógeno2SO!(g)+O!(g)

^aq_a`_óo��⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯̄ 2SO+(g) N!(g)+O!(g)®2NO(g)

SO!(g)+O+(g)®SO+(g)+O!(g) 2NO(g)+O!(g)®2NO!(g)

SO!(g)+H!O(l)®H!SO+(aq) 3NO!(g)+H!O(l)®2HNO+(aq)+NO(g)

SO+(g)+H!O(l)®H!SO$(aq)Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralaspropuestasenMurcia1996,Asturias2012yotras).

6.13. Elcobremetálicodeunamuestrade0,115gdemasa,sehacereaccionarconácidonítricoypos-teriordisoluciónenaguaconelfindeionizarlo,Cu2+.EsteionseanalizahaciéndoloreaccionarconI–,transformándoseenelionI3–quesevaloraconS2O32–,deconcentración0,0320M,gastando11,75mLsegúnlassiguientesreacciones:

2Cu2+(aq)+5I–(aq)®2CuI(s)+I3–(aq) (1)I3–(aq)+2S2O32–(aq)®3I–(aq)+S4O62–(aq) (2)

¿Cuáleselporcentajedecobremetálicoenlamuestra?a)41,25b)20,77c)45,62d)10,38e)3,27

(O.Q.L.Madrid2014)

RelacionandoS!O+!-conI+-:

11,75mLS!O+!-0,0320M ·0,0320mmolS!O+!-

1mLS!O+!-0,0320M·

1mmolI+-

2mmolS!O+!-0,188mmolI+-

RelacionandoI+-conCu!;:

0,188mmolI+- ·2mmolCu!;

1mmolI+-·63,5mgCu!;

1mmolCu!;= 23,9mgCu!;

Lariquezadelamuestraes:

23,9mgCu!;

0,115gmuestra·1gmuestra10+gmuestra

· 100 = 20,8%Cu

6.14. Unamuestrade0,200g contienesolamenteCaCO3 yMgCO3. Sevalora conunadisolucióndeacuosa0,200MdeHClconsumiendo20,75mLparallegaralpuntofinaldelavaloración(formacióndelclorurodelmetal,aguaydióxidodecarbono).LacantidaddeCaCO3enlamuestraes:a)0,041gb)0,080gc)0,159gd)0,200g

LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdeamboscarbonatosconHClson,respectivamente:

CaCO+(s)+2HCl(aq)®CaCl!(s)+CO!(g)+H!O(l)

MgCO+(s)+2HCl(aq)®MgCl!(s)+CO!(g)+H!O(l)

LacantidaddeHClquereaccionaes:

20,75mLHCl0,200M ·1LHCl0,200M

= 4,15·10-+molHCl

Llamando𝑥e𝑦alosmolesdeCaCO+yMgCO+contenidosenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelHCl,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

𝑥molCaCO+ ·2molHCl1molCaCO+

= 2𝑥molHCl

𝑦molMgCO+ ·2molHCl

1molMgCO+= 2𝑦molHCl

⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 2𝑥 + 2𝑦 = 4,15·10-+molHCl

RelacionandolascantidadesdeCaCO+yMgCO+conlacantidaddemuestra:

𝑥molCaCO+ ·100,0gCaCO+1molCaCO+

+ 𝑦molMgCO+ ·84,3gMgCO+1molMgCO+

= 0,200gmuestra

Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtiene:

𝑥=1,59·10-+molCaCO+ 𝑦=0,487·10-+molMgCO+

LamasadeCaCO+enlamuestraes:

1,59·10-+molCaCO+ ·100,1gCaCO+1molCaCO+

= 0,159gCaCO+

6.15. Lacombustióntotalde5,00gunamezclademetano,CH4,ypropano,C3H8,produjo7,20Ldedióxidodecarbonoencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.Elporcentajeenmasademetanoenlamezcladebeser:a)66,0b)34,0c)25,8d)84,2

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalacombustióndeloshidrocarburospropuestosson:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeCO!es:

𝑛 =1atm · 7,20L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,321molCO!

Llamando𝑥e𝑦alosmolesdeCH$yC+H<,respectivamente,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:

𝑥molCH$ ·1molCO!1molCH$

+ 𝑦molC+H< ·3molCO!1molC+H<

= 0,321molCO!

𝑥molCH$ ·16,0gCH$1molCH$

+ 𝑦molC+H< ·44,0gC+H<1molC+H<

= 5,00gmezcla

Seobtiene,𝑥=0,219molCH$,conloqueelporcentajeenmasadeesteenlamezclaes:0,219molCH$5,00gmezcla

·16,0gCH$1molCH$

· 100 = 70,1%CH$

6.16. Losprincipalescontaminantesatmosféricos,responsablesdelalluviaácida,son:a)SO2yCO2b)SO2,NO𝒙yO3c)SO𝟐yNO𝒙yCH4d)SO2yNO𝒙

(O.Q.L.Madrid2016)

Losgasesconstaminantesdelaatmósferaquesonresponsablesdelalluviaácidason:

§SO!procedente,fundamentalmente,delacombustióndelazufreelementalydelazufrecontenidoenlossulfurosmetálicosyloscombustiblesfósiles.LosácidosfinalesresultantessonH!SO$yH!SO+.

§NOT que formanpartede los gases emitidospor losmotoresde combustión interna. El ácido finalresultanteesHNO+.

6.17. El2,4,6-trinitrotolueno(TNT,C7H5N3O6)esunasustanciaexplosiva.Enunadetonación,elTNTsedescomponesegúnlasdosecuacionesquímicassiguientes:

2C7H5N3O6®3N2+5H2O+7CO+7C2C7H5N3O6®3N2+5H2+12CO+2C

Cuandoexplotan20moldeTNTconunacompletaconversiónenlosproductos,seforman30moldegashidrógeno.¿Cuántosmolesdemonóxidodecarbonoseformarán?a)28b)72c)100d)119

§LacantidaddeCOqueseobtienesegúnlasegundareacciónsecalcularelacionandoelH!obtenidoconelCO:

20molH! ·12molCO5molH!

= 72molCO

RelacionandoH!conTNTseobtienelacantidaddeestequeseconsumeenlasegundareacción:

30molH! ·2molCO5molH!

= 12molTNT

LacantidaddeTNTquequedaparareaccionarsegúnlaprimerareacciónes:

20molTNT(total)–12molTNT(2ªreacción)=8,0molTNT(1ªreacción)

§LacantidaddeCOqueseobtienesegúnlaprimerareacciónes:

8,0molTNT ·7molCO2molTNT

= 28molCO

§LacantidadtotaldeCOqueseobtieneenambasreaccioneses:

72molCO(2ªreacción)+28molCO(1ªreacción)=100molCO(total)

6.18. LareaccióndeClausseusageneralmenteparaproducirazufreelementalapartirdelsulfurodedihidrógenodeacuerdoconlassiguientesecuacionesquímicas:

2H2S(g)+3O2(g)®2SO2(g)+2H2O(g)SO2(g)+2H2S(g)®3S(s)+2H2O(g)

¿Cuántosgramosdeazufreseproducenapartirde48,0gdeO2?a)16,0b)32,1c)48,2d)96,2

Sumandoslasecuacionespropuestasseobtienequelaecuaciónglobaldeprocesoes:

4H2S(g)+3O2(g)®3S(s)+SO2(g)+4H2O(g)

RelacionandoO!conS:

48,0gO! ·1molO!32,0gO!

·3molS3molO!

·32,1gS1molS

= 48,2gS

6.19. Laproduccióndeácidosulfúricoapartirdepirita,FeS2,tienelugarsegúnlasiguienteseriedereacciones:

4FeS2+11O2®2Fe2O3+8SO22SO2+O2®2SO3SO3+H2O®H2SO4

¿Cuáleselvolumenmáximodedisolucióndeácidosulfúricodel98,00%deriquezaenmasaydensidad1,836gcm–3quesepodráobtenerapartirde100,0kgdepirita?a)90,89Lb)45,44Lc)87,00Ld)43,50L

(O.Q.L.LaRioja2020)

Suponiendounariquezadel100%paralapiritayrelacionandoestaconSO!ySO+:

100,0kgpirita ·10+gpirita1kgpirita

·100gFeS!100gpirita

·1molFeS!120,0gFeS!

·8molSO!4molFeS!

·2molSO+2molSO!

= 1.667molSO+

RelacionandoSO+conH!SO$:

1.667molSO+ ·1molH!SO$1molSO+

= 1,635·108gH!SO$

ComosetratadeunadisolucióncomercialdeH!SO$deriqueza98,00%:

1,635·108gH!SO$ ·100gH!SO$98,00%

98,00gH!SO$·1mLH!SO$98,00%1,836gH!SO$98,00%

·1LH!SO$98,00%

10+mLH!SO$98,00%=

= 90,87LH!SO$98,00%

6.20. Elácidonítricosegeneraindustrialmenteenunprocesocuyaclaveeslaoxidacióncatalíticadelamoniaco.Dichoprocesofuedesarrolladoypatentadoporunmuyreputadocientíficoalqueseleconce-dióelPremioNobeldeQuímica,¿cuálessunombre?a)Ostwaldb)Arrheniusc)van’tHoffd)Haber

ElprocesodeobtencióncatalíticadelácidonítricoapartirdelamoniacofuedesarrolladoporWilhelmOstwald(1902)loquelevaliólaconcesióndelPremioNobeldeQuímicade1909.Lasecuacionesquími-casajustadascorrespondientesalasreaccionesdelprocesoOstwaldson:

4NH+(g)+5O!(g)®4NO(g)+6H!O(g)

2NO(g)+NO!(g)®2NO!(g)

3NO!(g)+H!O(l)®2HNO+(l)+NO(g)

7.ESTEQUIOMETRÍAYVALORACIONESÁCIDO-BASE

7.1. Paraneutralizar200cm3deunadisolución1,00M(elenunciadooriginaldecía2N)deH2SO4conunadisolución1,00MdeNaOHseutilizarán:a)200cm3b)400cm3c)600cm3d)800cm3

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónpropuestaes:

2NaOH(aq)+H!SO$(aq)®Na!SO$(aq)+2H!O(l)

200cm+H!SO$1,00M ·1,00mmolH!SO$1cm+H!SO$1,00M

·2mmolNaOH1mmolH!SO$

= 400mmolNaOH

ComosedisponededisolucióndeNaOH1,00M:

400mmolNaOH ·1cm+NaOH1,00M1,00mmolNaOH

= 400cm+NaOH1,00M

7.2. UnpacientequepadeceunaúlceraduodenalpuedepresentarunaconcentracióndeHClensujugogástrico0,0800M.Suponiendoquesuestómagorecibe3,00Ldiariosdejugogástrico,¿quécantidaddemedicinaconteniendo2,60gdeAl(OH)3por100mLdebeconsumirdiariamenteelpacienteparaneutralizarelácido?a)27mLb)80mLc)240mLd)720mLe)1.440mL

(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Asturias2009)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreHClyAl(OH)+es:

3HCl(aq)+Al(OH)+(aq)®AlCl+(aq)+3H!O(l)

LamasadeAl(OH)+quereaccionaconHCles:

·1molAl(OH)+3molHCl

·78,0gAl(OH)+1molAl(OH)+

= 6,24gAl(OH)+

Lacantidaddemedicinanecesariaes:

6,24gAl(OH)+ ·100mLmedicina2,60gAl(OH)+

= 240mLmedicina

(EnlacuestiónpropuestaenCastillayLeón1998secambianelvolumenylaconcentracióndeHClporsunúmerodemoles).

7.3. Ungramodeciertoácidoorgánicomonocarboxílicodecadenalinealseneutralizacon22,7cm3dedisolucióndehidróxidodesodio,NaOH,0,50Myalquemarseorigina0,818gdeagua.Elnombredelácidoes:a)Butanoicob)Propanoicoc)Etanoicod)Metanoicoe)Palmíticof)Hexanoico

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2016)(O.Q.L.Málaga2018)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreunácidomonocarboxílico,HA,yNaOHes:

HA(aq)+NaOH(aq)®NaA(aq)+H!O(l)

LacantidaddeHAneutralizadopermitecalcularsumasamolar:

22,7cm+NaOH0,50M ·0,50molNaOH

10+cm+NaOH0,50M·1molHA1molNaOH

·𝑀gHA1molHA

= 1,0gHA

Seobtiene,𝑀=88gmol-'.

LarelaciónentrelamasadeH!OproducidaenlacombustiónylamasadeácidoHApermiteobtenerlosmolesdeHcontenidosenunmoldeácido:

0,818gH!O1gHA

·1molH!O18gH!O

·2molH1molH!O

·88gHA1molHA

= 8molHmolHA

Se tratadeunácidomonocarboxílicoderivadodeunhidrocarburo saturadoy su fórmulageneral esCCH!CO!.ConocidoelnúmerodeátomosdeHquecontieneselepuedeidentificar.Como2𝑛=8,seob-tiene,𝑛=4,portanto,setratadelácidobutanoico.

Porotraparte,lamasamolardelácidotambiénpuedeservirparasuidentificación.Asípues,portratarsedeunácidomonocarboxílicocontieneungrupocarboxilo,−COOH,queyapesa45g,elrestodelamasacorrespondealradicalalquílicounidoadichogrupo.Sedescartandeformainmediatametanoicoyeta-noicoquetienencadenasmuycortasy,palmíticoque,porserácidograso,tieneunacadenamuylarga.

(EnlacuestiónpropuestaenExtremadura2016secambianlosdatosnuméricos).

7.4. Elvinagreesunadisoluciónconcentradadeácidoacético,CH3COOH.Cuandosetrataunamuestrade8,00gdevinagreconNaOH0,200M,segastan51,1mLhastaalcanzarelpuntodeequivalencia.Elporcentajeenmasadeácidoacéticoendichovinagrees:a)1,36b)3,83c)7,67d)5,67e)4,18

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Asturias2005)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreCH+COOHyNaOHes:

CH+COOH(aq)+NaOH(aq)®NaCH+COO(aq)+H!O(l)

RelacionandoNaOHconCH+COOH:

·1mmolCH+COOH1mmolNaOH

= 10,2mmolCH+COOH

10,2mmolCH+COOH ·60,0mgCH+COOH1mmolCH+COOH

·1gCH+COOH

10+mgCH+COOH= 0,610gCH+COOH

ElporcentajedeCH+COOHenelvinagrees:0,610gCH+COOH8,00gvinagre

· 100 = 7,67%CH+COOH

7.5. Paravalorarunadisolucióndeácidoclorhídrico,sepipetean10,0mLdeNa2CO30,100M,sein-troducenenunErlenmeyerysediluyencon100mLdeaguaañadiendounasgotasdeverdedebromo-cresol.Acontinuación,seañadenconunabureta15,0mLdeHClhastasusegundopuntodeequivalencia(coloramarillo).Laconcentraciónmolardelácidoes:a)0,200b)0,100c)0,0667d)0,133e)0,267

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHClyNa!CO+es:

2HCl(aq)+Na!CO+(aq)®CO!(g)+H!O(l)+2NaCl(aq)

LacantidaddeHClneutralizadoes:

10,0mLNa!CO+0,100M ·0,100mmolNa!CO+1mLNa!CO+0,100M

·2mmolHCl

1mmolNa!CO+= 2,00mmolHCl

LaconcentraciónmolardeladisolucióndeHCles:2,00mmolHCl

7.6. Sequierevalorarunadisolucióndehidróxidodesodioconotradeácidosulfúrico0,25M.Sisetoman15,00mLdeladisolucióndelabaseyseconsumen12,00mLdeladisoluciónácida.¿Cuálserálamolaridaddeladisolucióndehidróxidodesodio?a)0,60b)0,80c)0,20d)0,40

12,00mLH!SO$0,25M ·0,25mmolH!SO$1mLH!SO$0,25M

= 6,0mmolNaOH

Lamolaridaddeladisoluciónbásicaes:6,0mmolNaOH

7.7. Sedisolvióunamuestradeóxidodemagnesioen50,0mLdeácidoclorhídrico0,183Myelexcesodeácidosevaloróhastaelpuntofinalcon13,4mLdehidróxidodesodio0,105Myutilizandofenolfta-leínacomoindicador.¿Cuáleslamasadelamuestradeóxidodemagnesio?a)209mgb)184mgc)156mgd)104mge)77,8mg

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Galicia2015)

LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdelHClconNaOHyMgOson,res-pectivamente:

2HCl(aq)+MgO(aq)®MgCl!(aq)+H!O(l)

§LacantidadtotaldeHCles:

= 9,15mmolHCl

§LacantidadtotaldeHClneutralizadoconNaOHes:

·1mmolHCl1mmolNaOH

= 1,50mmolmolHCl

§LacantidadtotaldeHClneutralizadoconMgOes:

9,15mmolHCl(total)–1,50mmolHCl(conNaOH)=7,65mmolHCl(conMgO)

RelacionandoHClconMgO:

7,65mmolHCl ·1mmolMgO2mmolHCl

·40,3mgMgO1mmolMgO

= 154mgMgO

7.8. SeutilizaunadisolucióndeHNO30,300Mparavalorar25,0mLdedisoluciónBa(OH)20,250M.¿CuántosmLdeladisolucióndelácidosonnecesariosparaalcanzarelpuntodeequivalencia?a)41,7b)20,8c)3,75d)10,4e)7,50

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)(O.Q.L.Sevilla2014)

2HNO+(aq)+Ba(OH)!(aq)®Ba(NO+)!(aq)+2H!O(l)

LacantidaddeBa(OH)!neutralizadoes:

25,0mLBa(OH)!0,250M ·0,250mmolBa(OH)!1mLBa(OH)!0,25M

= 6,25mmolBa(OH)!

RelacionandoBa(OH)!conHNO+:

6,25mmolBa(OH)! ·2mmolHNO+1mmolBa(OH)!

·1,0mLHNO+0,3M0,300mmolHNO+

= 41,7mLHNO+0,300M

7.9. ¿CuántosmLdeH2SO40,10Mpuedenneutralizarsecon40mLdeNaOH0,10M?a)20b)40c)10d)80

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreNaOHyH!SO$es:

LacantidaddeNaOHaneutralizares:

= 4mmolNaOH

RelacionandoNaOHconH!SO$:

4mmolNaOH ·1mmolH!SO$2mmolNaOH

= 20mLH!SO$0,10M

7.10. Indiquecuáldelassiguientesdisolucionesneutralizará25mLdeunadisolución1,0Mdehidró-xidodesodio:a)20mLdeácidoclorhídrico2,0Mb)30mLdeácidoacético1,5Mc)15mLdeácidonítrico2,5Md)10mLdeácidosulfúrico1,25M

LacantidaddeNaOHaneutralizares:

= 25mmolNaOH

a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHCles:

RelacionandoNaOHydisolucióndeHCl:

25mmolNaOH ·1mmolHCl1mmolNaOH

·1mLHCl2,0M2,0mmolHCl

= 13mLHCl2,0M

b)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyCH+COOHes:

CH+COOH(aq)+NaOH(aq)®CH+COONa(aq)+H!O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeCH+COOH:

25mmolNaOH ·1mmolCH+COOH1mmolNaOH

·1mLCH+COOH1,5M1,5mmolCH+COOH

= 17mLCH+COOH1,5M

c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHNO+es:

HNO+(aq)+NaOH(aq)®NaNO+(aq)+H!O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeHNO+:

25mmolNaOH ·1mmolHNO+1mmolNaOH

·1mLHNO+2,5M2,5mmolHNO+

= 10mLHNO+2,5M

d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyH!SO$es:H!SO$(aq)+2NaOH(aq)®Na!SO$(aq)+2H!O(l)

RelacionandoNaOHydisolucióndeH!SO$:

25mmolNaOH ·1mmolH!SO$2mmolNaOH

= 10mLH!SO$1,25M

7.11. Sedisuelveunamuestradelentejasdesosa,NaOH,en500,0mLdeH2O.Sevaloraunaporciónde100,0mLdeestadisoluciónysenecesitan16,5mLdeHCl0,0500Mparaalcanzarelpuntodeequivalen-cia.¿CuántosmolesdeNaOHhabíapresentesenladisolucióninicial?a)4,125·10–3b)0,825c)8,25·10–3d)0,4125

(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHClyNaOHes:

RelacionandoHClconNaOH:

·1mmolNaOH1mmolHCl

= 0,825mmolNaOH

SuponiendoquealdisolverelNaOHnoseproducevariaciónapreciabledevolumenyrelacionandolacantidaddeNaOHcontenidaenlaaliquotaconlaquecontienetodaladisolución:

500,0mLNaOH ·0,825mmolNaOH

aliquota·

aliquota100,0mLNaOH

·1molNaOH

10+mmolNaOH= 4,13·10-+molNaOH

7.12. Una sosa cáustica comercial contiene hidróxido de sodio e impurezas que no tienen carácterácido-base.Sedisuelven25,06gdelamismaenaguahastaobtenerunvolumentotaldeunlitrodediso-lución.Sevaloran10,00mLdeestadisoluciónysegastan11,45mLdeácidoclorhídrico0,500M.Calculeelporcentajeenmasadehidróxidodesodiopuroquecontienelasosacáusticacomercial.a)98,35b)75,65c)91,38d)100

RelacionadoHClconNaOHseobtienelacantidaddeestequeseconsumeenlavaloración:

·1mmolNaOH1mmolHCl

·40,0mgNaOH1mmolNaOH

= 229mgNaOH

RelacionandolamasadeNaOHcontenidaenlaaliquota(10,00mL)conlaquecontienetodaladisolución:

1Ldisolución ·229mgNaOHaliquota

·aliquota

10mLdisolución·10+mLdisolución1Ldisolución

·1gNaOH

10+mgNaOH= 22,9gNaOH

Lariquezadelamuestraes:22,9gNaOH25,06gsosa

· 100 = 91,4%NaOH

7.13. ¿CuáldelassiguientesdisolucionesdeNaOHneutralizaríatotalmente10mLdeunadisoluciónH2SO40,15M?a)10mLdedisolución0,15Mb)20mLdedisolución0,10Mc)10mLdedisolución0,30Md)5mLdedisolución0,30M

LacantidaddeH!SO$aneutralizares:

= 1,5mmolH!SO$

LacantidaddeNaOHnecesarioparaneutralizarelH!SO$es:

1,5mmolH!SO$ ·2mmolNaOH1mmolH!SO$

= 3,0mmolNaOH

LascantidadesdeNaOHcontenidasencadaunadelasdisolucionespropuestasson:

§10mLdeNaOH0,15M:

= 1,5mmolNaOH

§20mLdeNaOH0,10M:

= 2,0mmolNaOH

§10mLdeNaOH0,30M:

= 3,0mmolNaOH

§10mLdeNaOH0,30M:

= 1,5mmolNaOH

7.14. SeutilizaunadisolucióndeHClO40,25Mparavalorar20mLdedisolucióndeCa(OH)20,30M.¿CuántosmLsonnecesariosparalavaloración?a)24b)15c)48d)3,0

(O.Q.L.LaRioja2008)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHClO$yCa(OH)!es:

2HClO$(aq)+Ca(OH)!(aq)®Ca(ClO$)!(aq)+2H!O(l)

RelacionandoCa(OH)!conHClO$es:

20mLCa(OH)!0,30M ·0,30mmolCa(OH)!1mLCa(OH)!0,30M

·2mmolHClO$1mmolCa(OH)!

= 12mmolHClO$

12mmolHClO$ ·1mLHClO$0,25M0,25mmolHClO$

= 48mLHClO$0,25M

7.15. ¿QuévolumendeH2SO40,500Mesnecesarioparaneutralizar25,0mLdeunadisoluciónacuosadeNaOH0,0250M?a)0,312mLb)0,625mLc)1,25mLd)2,50mLe)25,0mL

(O.Q.N.Ávila2009)

RelacionandoNaOHconH!SO$es:

·1mmolH!SO$2mmolNaOH

= 0,313mmolH!SO$

0,313mmolH!SO$ ·1mLH!SO$0,500M0,500mmolH!SO$

= 0,625mLH!SO$0,500M

7.16. Sisemezclaunvolumendedisolución0,2Mdeácidoclorhídricoconelmismovolumendediso-lución0,2Mdehidróxidodesodio,ladisoluciónresultantees:a)0,2Menclorurodesodio.b)0,1Menácidoclorhídrico.c)0,1Menhidróxidodesodio.d)0,0000001MenH3O+.

(O.Q.L.Murcia2009)

Comosehacenreaccionarvolúmenesigualesdedisolucionesdelamismaconcentracióny,comolaeste-quiometríaes1:1,setratadecantidadesestequiométricasylosreactivosseconsumencompletamente.

SeformaNaClunasalprocedentedeácidofuerteybasefuertequenosehidrolizay,porello,noafectalapHdeladisoluciónresultante.ElnúmerodemolesformadosdeNaCleselmismoqueeldelosreactivos,perocomoelvolumenfinaldedisolucióneseldoble,laconcentracióndeladisolucióndeNaClformadoserálamitad;0,1M.

Además,ladisolucióncontieneH!O,unelectrólitodébilqueseencuentradisociadoenH+O;yOH-,cuyasconcentracionesson10-0M.

7.17. Unamuestrade0,32126gdeácidomalónico,H2C2O4,requiere26,21mLdeunadisolucióndeNaOHparallevaracabodeformacompletalasíntesisdeNa2C2O4yH2O.¿CuáleslamolaridaddeladisolucióndeNaOH?a)0,2649b)3,7512c)0,3751d)2,6490

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreelácidooxálico(dicarboxílico),H!C!O$,yNaOHes:

H!C!O$(s)+2NaOH(aq)®Na!C!O$(aq)+2H!O(l)LamolaridaddeladisoluciónsecalcularelacionandoH!C!O$conNaOH:

0,32126gH!C!O$26,21mLdisoluciónNaOH

·10+mgH!C!O$1gH!C!O$

·1mmolH!C!O$90,00mgH!C!O$

·2mmolNaOH1mmolH!C!O$

= 0,2724M

Ningunarespuestaescorrecta.(Elácidomalóniconosecorrespondeconlafórmulapropuestaqueesladelácidooxálico).

7.18. Paralareacción:2NaOH(aq)+H2SO4(aq)®Na2SO4(aq)+2H2O(l)

¿CuáleselvolumendeNaOH0,500Mquereaccionaexactamentecon25,0cm3deH2SO42,00M?a)100cm3

b)200cm3

c)50cm3d)25cm3

25,0cm+H!SO$2,00M ·2,0mmolH!SO$

1cm+H!SO$2,00M·2mmolNaOH1mmolH!SO$

= 100mmolNaOH

ComosedisponedeNaOH0,500M:

100mmolNaOH ·1cm+NaOH0,500M0,500mmolNaOH

= 200cm+NaOH0,500M

7.19. Sevaloraunamuestrade1,5mLdevinagrecomercial(disoluciónacuosadeácidoacético)conNaOH0,10M.Seutilizafenolftaleínacomoindicadorysegastan16,0mLdebase.Elgradodeacidezdelvinagreexpresadoengramosdeacéticopor100mLserá:a)1,6b)6,4c)9,6d)96e)1,1

(O.Q.N.Madrid2015)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCH+COOHyNaOHes:CH+COOH(aq)+NaOH(aq)®CH+COONa(aq)+H!O(l)

RelacionandoNaOHconCH+COOHseotienelamasadeestequeseneutralizaenlavaloración:

16,0mLNaOH0,10M ·0,10molNaOH

10+mLNaOH0,10M·1molCH+COOH1molNaOH

·60,0gCH+COOH1molCH+COOH

= 0,096gCH+COOH

RelacionandolamasadeCH+COOHconelvolumendevinagreseobtieneelgradodeacidezdelmismo:0,096gCH+COOH1,5mLvinagre

· 100mLvinagre = 6,4

7.20. Elalmagatoesuncarbonatobásicodealuminioymagnesiodemasamolecular629,6u,utilizadoen farmacología para neutralizar la sintomatología producida por el exceso de ácido gástrico o supresenciaenelesófago.Sesabequeadministradoporvíaoral,1,0gdealmagatoneutraliza28,7mmoldeHCl.Elnúmerodemoléculasdeácidoclorhídriconeutralizadasporunamoléculadealmagatoes:a)7b)9c)15d)18

(O.Q.L.Asturias2015)(O.Q.L.Valencia2018)

Relacionandoalmagato(ALM)conHClseobtiene:

1,0gALM ·10+mgALM1gALM

·1mmolALM629,6mgALM

·𝑥mmolHCl1mmolALM

= 28,7mmolHCl → 𝑥 = 18mmolHCl

Larelaciónestequiométricaalmagato/HCles=1/18.

7.21. Setieneunadisolucióndefosfatodesodiodeconcentracióndesconocida.Unaalícuotade10,0mLestadisoluciónproblemasevalorafrenteaunadisolucióndeácidoclorhídrico0,120Mdelaquesegastan23,0mL.¿Cuáleslaconcentracióndefosfatodesodioenladisoluciónproblemasabiendoqueelpuntofinaldelavaloracióncorrespondealequilibrioentreeldihidrogenofosfatoyelácidofosfórico?a)0,0920Mb)0,0800Mc)0,138Md)0,828M

(O.Q.L.Madrid2016)

Sielpuntofinaldelavaloraciónconácidoclorhídricocorrespondealequilibrioentreeldihidrogenofos-fatoyelácidofosfórico,laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:

3HCl(aq)+Na+PO$(aq)®3NaCl(aq)+H+PO$(g)

RelacionandoHClconNa+PO$:

·1mmolNa+PO$3mmolHCl

= 0,920mmolNa+PO$

Laconcentracióndeladisolucióndefosfatodesodioes:0,920mmolNa+PO$10,0mLdisolución

= 0,0920molL-'

7.22. SeutilizaunadisolucióndeHNO30,300Mparavalorar25,0mLdeunadisolucióndeBa(OH)20,250M.¿CuántosmLdedisolucióndelácidosonnecesarios?a)41,7b)20,8c)3,75d)10,4

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHNO+yBa(OH)!es:

2HNO+(aq)+Ba(OH)!(aq)®Ba(NO+)!(aq)+2H!O(l)

LacantidaddeHNO+quereaccionaconBa(OH)!es:

·2mmolHNO+1mmolBa(OH)!

= 12,5mmolHNO+

ElvolumendedisolucióndeHNO+0,300Mcorrespondientees:

12,5mmolHNO+ ·1mLHNO+0,300M0,300mmolHNO+

= 41,7mLHNO+0,300M

7.23. CalculeelvolumenquesenecesitadeunadisoluciónacuosadeNaOHdeconcentración0,20Mparaqueneutralicetotalmente20mLdeotradisoluciónacuosadeH2SO40,20M.a)10mLb)20mLc)40mLd)60mL

(O.Q.L.LaRioja2017)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyH!SO$es:

LacantidaddeH!SO$aneutralizares:

= 4,0mmolH!SO$

4,0mmolH!SO$ ·2mmolNaOH1mmolH!SO$

·1mLNaOH0,20M0,20mmolNaOH

= 40mLNaOH0,20M

7.24. Unadisoluciónenaguacontiene0,150gdeunácidoorgánicodesconocido.Lavaloracióndeestadisoluciónnecesita10,4mLdeunadisolución0,200Mdehidróxidodesodioparasuneutralización.Apartirdeestosdatosdeduzcasielácidoorgánicoes:a)Propanoicob)Propenoicoc)Etanoicod)Metanoico

Se tratadeácidosmonocarboxílicos, llamandoHXalácidodesconocido, laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizacióndelmismoes:

HX(aq)+NaOH(aq)®NaX(aq)+H!O(l)

LacantidaddeHXneutralizadoconNaOHes:

·1molHX1molNaOH

= 2,08mmolHX

RelacionandomasaymolesdelácidoHXseobtienesumasamolar:

0,150gHX

2,08mmolHX·10+mmolHX1molHX

= 72,1gmol-'

Lasmasasmolaresdelosácidospropuestosson:

Ácido propanoico propenoico etanoico metanoicoFórmula CH+CH!COOH CH!=CHCOOH CH+COOH HCOOH

𝑀(gmol-') 74,0 72,0 60,0 46,0

Como la masa molar obtenida a partir de la reacción de neutralización coincide con la del ácidopropenoico,quieredecirqueestalasustanciaproblema.Larespuestacorrectaeslab.

(CuestiónsimilaralproblemapropuestoenMurcia2000,Sevilla2004yotros).

7.25. Sedeseavalorarunadisolucióndehidróxidodebario,Ba(OH)2,paraloquesetoman10mLdelamismayseañadegotaagotaunadisolucióndeácidoclorhídrico,HCl,0,20Mconsumiendohastacam-biodecolordelindicadorunvolumende15mL.Laconcentracióndeladisolucióndelhidróxidodebarioes:a)0,075Mb)0,15Mc)0,30Md)0,40M

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHClyBa(OH)!es:

2HCl(aq)+Ba(OH)!(aq)®BaCl!(aq)+2H!O(l)

LacantidaddeHClgastadoes:

= 3,0mmolHCl

RelacionandoHClyBa(OH)!seobtienelaconcentracióndeladisoluciónbásica:3,0mmolHCl

10mLdisoluciónBa(OH)!·1mmolBa(OH)!2mmolHCl

= 0,15M

7.26. Unamuestradeácidobenzoico,unácido frecuenteenmuchos frutossilvestres,de0,772gsedisuelveen50mLdeaguaysevalorahastasupuntodeequivalenciaconNaOH0,250M.Elvolumendebaseconsumidoesde25,3mL.Lamasamoleculardelácidobenzoicoserá:a)121b)122c)110d)106

(O.Q.L.LaRioja2018)

LlamandoHXalácidobenzoicoyconsiderandoqueesmonoprótico, laecuacióncorrespondientea lareaccióndeneutralizacióndelmismoconNaOHes:

HX(aq)+NaOH(aq)®NaX(aq)+H!O(l)

LacantidaddeHXneutralizadoconNaOHes:

·1molHX1molNaOH

= 6,33mmolHX

RelacionandomasaymolesdelácidoHXseobtienesumasamolar:

0,772gHX

6,33mmolHX·10+mmolHX1molHX

= 122gmol-'

7.27. Sevaloran50mLdeunadisoluciónacuosa0,050MdeH2SO4conotradisoluciónacuosadeNaOH0,050M.Admitiendoquelosvolúmenessonaditivos,enelpuntodeequivalencialaconcentracióndeNa2SO4enladisoluciónes:a)0,017Mb)0,033Mc)0,25Md)NosepuedesaberalnoconocerelvolumendeNaOHusadoenlaneutralización.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizacióndeH!SO$conNaOHes:

Como laestequiometríade lareacciónes1:2y lasdisolucionesdeambassustancias tienen lamismaconcentración,losvolúmenesgastadosenelpuntodeequivalenciaseránunoeldobledelotro,porloque,considerandovolúmenesaditivos,laconcentracióndeladisolucióndeNa!SO$resultantees:

𝑐 =𝑉LH!SO$0,050M · 0,050molH!SO$1LH!SO$0,050M

· 1molNa!SO$1molH!SO$(𝑉 + 2𝑉)Ldisolución

= 0,017molL-'

7.28. CalculelaconcentraciónmolardeunadisolucióndeHCldiluidasilavaloraciónde25,00mLdedisolucióndeBa(OH)20,4010Mrequiere19,92deestadisolución.a)0,5033b)1,0065c)0,6390d)0,3195

(O.Q.L.LaRioja2019)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHClyBa(OH)!es:

2HCl(aq)+Ba(OH)!(aq)®BaCl!(aq)+2H!O(l)

RelacionandoBa(OH)!conHCles:

·2mmolHCl

1mmolBa(OH)!= 20,05mmolHCl

LaconcentraciónmolardeladisolucióndeHCles:20,05mmolHCl19,92mLHCl

= 1,007molL-'

7.29. Setieneunmatrazaforadode100mLconácidoclorhídrico.Paraneutralizarunaalícuotade10mLdelmismosenecesitan2,50gdehidróxidodesodio.Laconcentracióndelácidodelmatrazserá:a)0,25Mb)0,625Mc)2,5Md)6,25M

RelacionandoNaOHconHCles:

2,50gNaOH ·1molNaOH40,0gNaOH

·1molHCl1molNaOH

·10+mmolHCl1molHCl

= 62,5mmolHCl

LaconcentraciónmolardeladisolucióndeHCles:62,5mmolHCl10,0mLHCl

= 6,25molL-'

7.30. Paraneutralizar25mLdehidróxidodesodiodeconcentracióndesconocidasenecesitan50mLdeácidosulfúrico0,10M.¿Cuálserálaconcentraciónmolardelhidróxidodesodio?a)0,50b)0,80c)0,20d)0,40

2NaOH(aq)+H!SO$(aq)®2Na!SO$(aq)+2H!O(l)

= 10mmolNaOH

LaconcentraciónmolardeladisolucióndeNaOHes:10mmolNaOH25mLdisolución

= 0,40molL-'

8.ESTEQUIOMETRÍAYVALORACIONESDEOXIDACIÓN-REDUCCIÓN

8.1. Cuandolasemirreacción:MnO4– +H++ne–®Mn2++H2O

estáajustada,nvale:a)8b)7c)5d)2

Lasemirreacciónesdereducción:

MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O

Elnúmerodeelectronesintercambiadosenelprocesodereducciónes5.

8.2. Laoxidacióndelbencenoconpermanganatoenmediobásicoserealizamediantelareacción:C6H6+KMnO4+KOH®K2CO3+MnO2+H2O

¿Cuántoselectronesseintercambianenlasemirreaccióndeoxidación?a)2b)6c)18d)30e)24

Lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:2(MnO$-+2H!O+3e-®MnO!+4OH-)

oxidación:5(C&H&+42OH-®6CO+!-+24H!O+30e-)

Elnúmerodeelectronesintercambiadosenelprocesodeoxidaciónes30.

8.3. ParaconvertirClO4– enCl–senecesita:a)Temperaturaalta.b)Unabasefuerte.c)Unácidofuerte.d)Unagentereductor.e)Unagenteoxidante.

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Galicia2016)

a)Verdadero.Sielpercloratodesodiosecalientafuertementesereduceaclorurodesodiocondespren-dimientodeoxígeno:

NaClO$(s)®NaCl(s)+2O!(g)

d)Verdadero.OtraposibilidadeshacerloreaccionarfrenteaunagentereductorcomopodríaserelMg:

reducción:ClO$-+4H!O+8e-®Cl-+8OH-

oxidación:4(Mg®Mg!;+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:ClO$-+4H!O+4Mg®Cl-+8OH-+4Mg!;

b-c-e)Falso.Sonpropuestassinsentido.

Lasrespuestascorrectassonayd.

8.4. Paralasiguientesemirreacciónredoxenmediobásico:ClO–(aq)®Cl–(aq)

¿Cuántoselectronesaparecenenlareacciónajustada?a)1b)2c)6d)3e)8

(O.Q.N.Navacerrada1996)

Lasemirreacciónajustadaes:

ClO-(aq)+H!O(l)+2e-®Cl-(aq)+2OH-(aq)

SetratadelareduccióndelClO-quesecomportacomooxidanteeintercambia2electrones.

8.5. Cuandoelanióndicromatoactúacomooxidanteenmedioácido,elcromo(VI)sereduceacromo(III).Lamasaequivalentedeldicromatodepotasioenestetipodereaccioneses:a)Lamitaddelamasamolecular.b)Latercerapartedelamasamolecular.c)Laquintapartedelamasamolecular.d)Lasextapartedelamasamolecular.

(O.Q.L.Murcia1996)

Lasemirreaccióncorrespondientealareduccióndeldicromatoes:

Cr!O0!-+14H;+6e-®2Cr+;+7H!O

Relacionandomolesdedicromatoconmolesdeelectronesseobtienelamasaequivalentedeldicromatocomooxidante:

1molCr!O0!-

6mole-·𝑀gCr!O0!-

1molCr!O0!-=𝑀6g

8.6. Delassiguientesreaccionesquímicasqueseformulanacontinuación,indiquelacorrecta:a)CuO+HNO3(dil)®Cu(OH)2+½H2O+NO2b)CuO+3HNO3(dil)®Cu(NO3)2+H2O+Cuc)CuO+2HNO3(dil)®Cu(NO3)2+H2Od)CuO+HNO3(dil)®CuNO3+½H2e)CuO+HNO3(dil)®CuNO3+O2

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Incorrecta.Solohayunareducciónyningunaoxidación.

HNO+®NO!(reducción)b)Incorrecta.Solohayunareducciónyningunaoxidación.

CuO®Cu(reducción)c)Correcta.Laecuaciónestáajustada,aunquenoesunprocesodeoxidación-reducción.d)Incorrecta.Haydosreduccionesyningunaoxidación.

CuO®CuNO+(reducción) HNO+®H!(reducción)e)Incorrecta.Faltahidrógenoenlosproductos.Larespuestacorrectaeslac.

8.7. Paralareacción:MnO4– +H++Cl–®Cl2+H2O+Mn2+

Sienlareacciónajustada,elcoeficienteestequiométricodelionMnO4– es2,loscoeficientesdeH+,Cl–yCl2,respectivamenteson:a)8,10,5b)16,10,5c)10,10,5d)4,8,4e)8,5,5

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2009)

Lassemirreaccionesajustadasson:

reducción:2(MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O)

oxidación:5(2Cl-®Cl!+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+16H;+10Cl-®5Cl!+8H!O+2Mn!;

8.8. ¿Cuáldelassiguientesreaccionessepuedeclasificarcomoreacciónredox?a)HBr+H2SO4®Br2+SO2+H2Ob)Na2S+H2SO4®Na2SO4+H2Sc)CaO(exceso)+H2SO4®CaSO4+Ca(OH)2d)CaO+CO2®CaCO3e)H2S+CuCl2®CuS+2HCl

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.PaísVasco2006)

Unareacciónpuedeclasificarsecomoredoxsilasespeciesqueintervienenenellavaríansunúmerodeoxidacióny,portanto,intercambianelectrones.

Enlaecuacióncorrespondientealareacción:

HBr + H!SO$®Br! + SO! + H!O ±bromoseoxida:pasade–1(Br-)a0(Br!)

azufresereduce:pasade+6(H!SO$)a+4(SO!)

Enelrestodelasreacciones,ningunadelasespeciescambiadenúmerodeoxidación.

8.9. ¿Cuáldelassiguientestransformacionesesunaoxidación?a)Cr2O3®Cr3+b)CrO42–®Cr2O72–c)Cr3+®CrO42–d)CrO42–®Cr2O3

(O.Q.L.Murcia1998)

Unaoxidaciónesunprocesoenelqueunasustanciacedeelectrones.

a-b)Falso.Lassiguientesreaccionesnosondeoxidación-reducciónyaquenoseintercambianelectro-nes:

Cr!O++6H;®2Cr+;+3H!O

2CrO$!-+H;®Cr!O0!-+OH-

c)Verdadero.Lasiguientereacciónesdeoxidaciónyaquesecedenelectrones.

Cr+;+8OH-®CrO$!-+4H!O+3e-

d)Falso.Lasiguientereacciónesdereducciónyaquesegananelectrones.

2CrO$!-+5H!O+6e-®Cr!O++10OH-

8.10. Seproduceunareacciónredoxentrelossiguientesreactivosa)H2SO4conAl(OH)3b)HClconKMnO4c)H3PO4conNa2Sd)HClconZnOe)H2SconCu2+

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Madrid2011)

a-c-d)Falso.Setratadereaccionesácido-base:

3H!SO$+2Al(OH)+®Al!(SO$)++3H!O

2H+PO$+3Na!S®2Na+PO$+3H!S

2HCl+ZnO®ZnCl!+H!O

b)Verdadero.EnlareacciónredoxentreHCl(agentereductor)frenteaKMnO$(agenteoxidante)lassemirreaccionesajustadasson:

oxidación:5(2Cl-®Cl!+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+16H;+10Cl-®5Cl!+8H!O+2Mn!;

Añadiendolosionesquefaltan(2K;y6Cl-)laecuaciónmoleculares:

2KMnO$+16HCl®5Cl!+2MnCl!+8H!O+2KCl

e)Falso.Setratadeunareaccióndeprecipitación:

H!S+Cu!;®CuS+2H;

8.11. CuandoseañadeH2SO4aunadisolucióndeKI,seformaI2ysedetectaoloraH2S.Cuandoseajustalaecuaciónparaestareacción,elnúmerodeelectronestransferidoses:a)4b)1c)0d)8e)2

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2004)

Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónpropuestaes:

KI+H!SO$®I!+H!S

reducción:SO$!-+8H;+8e-®S!-+4H!O

oxidación:4(2I-®I!+2e-)

Laecuaciónglobalenlaquesehanintercambiado8electroneses:

SO$!-+8H;+8I-®4I!+4H!O+S!-

8.12. Respectoalosprocesosdeoxidación-reducción,¿quéafirmaciónescorrecta?a)Lareduccióndelyodatoayodomolecular,enmedioácido,implicalatransferenciade10electrones.b)Enlareacción2Cu(s)+O2(g)®2CuO(s)elcobresereduce.c)Unelementosereducecuandoalcambiarsunúmerodeoxidaciónlohacedemenosamáspositivo.d)Unelementoseoxidacuandoalcambiarsunúmerodeoxidaciónlohacedemenosamásnegativo.e)Eliondicromatoseconsideraunagentereductorenmedioácido.

(O.Q.N.Murcia2000)

a)Verdadero.Lasemirreaccióndereducciónes:

2IO+-+12H;+10e-®I!+6H!O

b)Falso.Lasemirreaccióncorrespondientealcobrees:

oxidación:Cu®Cu!;+2e-

Elcobrecedeelectronesyseoxida.

c)Falso.Lareducciónesunprocesoenelqueunelementocaptaelectronesloqueprovocaquesunúmerodeoxidacióndisminuya.

d)Falso.Laoxidaciónesunprocesoenelqueunelementocedeelectronesloqueprovocaquesunúmerodeoxidaciónaumente.

e)Falso.EldicromatoenmedioácidosetransformaenCr+;ylasemirreaccióncorrespondientees:

Cr!O0!-+14H;+6e-®2Cr+;+7H!O

Eldicromatocaptaelectrones,portanto,eselagenteoxidante,laespeciequesereduce.

8.13. Sabiendoque:MnO4–(aq)+8H+(aq)+5e–®Mn2+(aq)+4H2O(l)Fe2+(aq)®Fe3+(aq)+e–

¿Cuálseráelmínimovolumen(cm3)quesenecesitará,deunadisoluciónacidificadadepermanganatodepotasio0,0020M,paraoxidarcompletamente0,139gdeuncompuestodehierro(II)cuyamasamo-lecularrelativaes278?a)5b)25c)50d)100e)500

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2009)

Igualandoelnúmerodeelectronesintercambiadosseobtienelaecuaciónquímicaajustadadelproceso:

MnO$-(aq)+8H;(aq)+5Fe!;(aq)®Mn!;(aq)+4H!O(l)+5Fe+;(aq)

LacantidaddeFe!;quereaccionaes:

0,139gcompuesto ·10+mgcompuesto1gcompuesto

·1mmolcompuesto278mgcompuesto

·1mmolFe!;

1mmolsal= 0,500mmolFe!;

RelacionandoFe!;conMnO$-:

0,500mmolFe!; ·1mmolMnO$-

5mmolFe!;·1cm+MnO$-0,0020M0,0020mmolMnO$-

= 50cm+MnO$-0,002M

8.14. Unamuestrade0,535gdelmineralpirolusita(MnO2impuro)setratacon1,42gdeácidooxálico,H2C2O4·2H2O,enmedioácidodeacuerdoconlareacción:

H2C2O4+MnO𝟐+2H+®Mn2++2H2O+2CO2Elexcesodeácidooxálicosevaloracon36,6mLdeKMnO40,100Mdeacuerdoconlareacción:

5H2C2O4+2MnO4– +6H+®2Mn2++8H2O+10CO2¿CuáleselporcentajedeMnO2enelmineral?a)34,3b)61,1c)65,7d)53,3e)38,9

(O.Q.N.Barcelona2001)

§LacantidaddeH!C!O$iniciales:

1,42gH2C2O4·2H!O ·10+mgH2C2O4·2H!O1gH2C2O4·2H!O

·1mmolH2C2O4·2H!O126,0mgH2C2O4·2H!O

= 11,3mmolH2C2O4·2H!O

11,3mmolH2C2O4·2H!O ·1mmolH!C!O$

1mmolH2C2O4·2H!O= 11,3mmolH!C!O$

§LacantidaddeH!C!O$sobranteyquereaccionaconKMnO$es:

36,6mLKMnO$0,100M ·0,100mmolKMnO$1mLKMnO$0,1000M

·5mmolH!C!O$2mmolKMnO$

= 9,15mmolH!C!O$

§LadiferenciaentreambascantidadeseslaquereaccionaconMnO!:

11,3mmolH!C!O$(inicial)–9,15mmolH!C!O$(conKMnO4)=2,12mmolH!C!O$(conMnO2)

RelacionandoH!C!O$conMnO!:2,12mmolH!C!O$0,535gpirolusita

·1gpirolusita

10+mgpirolusita·1mmolMnO!1mmolH!C!O$

·86,9mgMnO!1mmolMnO!

· 100 = 34,4%MnO!

8.15. Loscoeficientesestequiométricoscorrectos,indicadosenelmismoorden,necesariosparaajus-tarlaecuacióniónicasiguiente:

NH4+(aq)+Br2(l)®N2(g)+H+(aq)+Br–(aq) son:

a)1,1,½,4,2b)2,3,1,8,6c)1,2,½,4,2d)2,1,1,8,2e)1,2,1,4,4

Lassemirreaccionesson:

reducción:3(Br! +2e-®2Br-)

oxidación:2NH$;®N!+8H;+6e-¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2NH$;(aq)+3Br!(l)®N!(g)+8H;(aq)+6Br-(aq)

8.16. Delassiguientesreaccionesquímicasqueseformulanacontinuación,indiquelacorrecta:a)CuO+2HNO3®Cu(NO3)2+H2Ob)CuO+HNO3®CuNO3+½H2Oc)CuO+3HNO3®Cu(NO3)2+H2O+NO2d)CuO+HNO3®Cu(OH)2+½H2O+NO2e)CuO+2HNO3®Cu+H2O+2NO2

(O.Q.N.Oviedo2002)

a)Correcta.Laecuaciónestáajustada,aunquenoesunprocesodeoxidación-reducción.

b)Nocorrecta.Solohayunareducciónyningunaoxidación

CuO®CuNO+

c-d)Nocorrecta.Solohayunareducciónyningunaoxidación

HNO+®NO!

e)Nocorrecta.Haydosreduccionesyningunaoxidación.

CuO®Cu HNO+®NO!

(CuestiónsimilaralapropuestaenBurgos1998).

8.17. ¿Cuáldelassiguientesreaccionesesunareaccióndedesproporción?a)Br2+H2O®HOBr+Br–+H+b)S+SO2+H2O®S2O32–+2H+c)HClO+OH–®H2O+OCl–d)2S2–+2CrO42–+8H2O®3S+Cr(OH)3+10OH–e)HF®H++F–

(O.Q.N.Luarca2005)

Unareaccióndedesproporciónesaquellaenlaqueunamismaespecieseoxidaysereducesimultánea-mente.

Enlareacción,Br!+H!O®HOBr+Br-+H;,elBr!sufredesproporciónodismutación:

reducción:Br!+2e-®2Br-

oxidación:Br!+4OH-®2BrO-+H!O+2e-Larespuestacorrectaeslaa.

8.18. Completeyajustelasiguientereacciónredox:ácidosulfhídrico+permanganatodepotasio+HCl®azufre+

Loscoeficientesdelpermanganatoydelazufreson,respectivamente:a)2y4b)1y6c)2y5d)4y2e)2y3

(O.Q.N.Vigo2006)

TeniendoencuentaqueKMnO$enmedioácidosereduceaMn!;,lareacciónredoxcompletaes:H!S+KMnO$+HCl®S+MnCl!+KCl+H!O

Laecuacióniónicaes:

2H;S!-+K;MnO$-+H;+Cl-®S+Mn!;Lassemirreaccionesson:

reducción:2(MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O)oxidación:5(S!-®S+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+16H;+5S!-®2Mn!;+8H!O+5S

8.19. Sevaloraunamuestrade4,5gdesangrecon10,5mLdeK2Cr2O70,0400Mparadeterminarelcontenidodealcoholdeacuerdoconlasiguientereacción:

16H++2Cr2O72–+C2H5OH®4Cr3++11H2O+2CO2¿Cuáleselcontenidodealcoholensangreexpresadoenporcentajeenmasa?a)0,43b)0,21c)0,090d)0,35e)0,046

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)(O.Q.L.Madrid2011)

RelacionandoK!Cr!O0conC!H8OH:

10,5mLK!Cr!O00,0400M ·0,0400mmolK!Cr!O01mLK!Cr!O00,04M

·1mmolC!H8OH2mmolK!Cr!O0

= 0,210mmolC!H8OH

LamasadeC!H8OHquehareaccionadoes:

0,210mmolC!H8OH ·46,0mgC!H8OH1mmolC!H8OH

·1gC!H8OH

10+mgC!H8OH= 9,66·10-+gC!H8OH

ElporcentajedeC!H8OHensangrees:9,66·10-+gC!H8OH

4,5gsangre· 100 = 0,21%C!H8OH

8.20. AjustelasiguientereacciónredoxenmedioácidoeindiqueloscoeficientesdeMnO4– yClO3– :MnO4– +Cl–®ClO3– +Mn2+

a)2y3b)2y2c)6y5d)4y3e)3y2

(O.Q.N.Vigo2006)

Lassemirreaccionesson:reducción:6(MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O)oxidación:5(Cl-+3H!O®ClO+-+6H;+6e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:6MnO$-+18H;+5Cl-®6Mn!;+5ClO+-+9H!O

8.21. ¿Cuántosmolesdeelectronesdebeperdercadamoldeácidooxálico,HOOC–COOH,cuandoactúacomoreductorendisoluciónacuosa?a)2b)4c)6d)8

(O.Q.L.Madrid2006)

LasemirreaccióncorrespondientealaoxidacióndelácidooxálicoaCO!es:

C!H!O$®2CO!+2H;+2e-Comoseobserva,1moldeC!H!O$debeperder2moldeelectrones.Larespuestacorrectaeslaa.

8.22. CuandosehacereaccionarCuconHNO3,losproductosdereacciónson:a)CuNO3+H2b)CuNO3+NO+H2Oc)CuO+H2Od)CuNO3+NO

(O.Q.L.Madrid2006)

§ElHNO+actúacomooxidanteylasemirreaccióndereducciónes:NO+-+4H;+3e-®NO+2H!O

§ElCuactúacomoreductorylasemirreaccióndeoxidaciónes:Cu®Cu;+e-

Igualandoloselectronesintercambiados:

NO+-+4H;+3e-®NO+2H!O

3(Cu®Cu;+e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾NO+-+4H;+3Cu®NO+2H!O+3Cu;

Añadiendolosionesquefaltan(3NO+-)seobtienelaecuaciónmolecularajustada:

4HNO++3Cu®NO+2H!O+3CuNO+Larespuestacorrectaeslab.

8.23. ¿Cuálesdelassiguientesreaccionesestáncorrectamenteajustadas?1)MnO4– +Sn2+®SnO2+MnO22)Cu+HNO3+8H+®Cu2++NH3+3H2O3)ClO3– +2Cr3++10OH–®Cl–+2CrO42–+5H2O4)2CrO2– +3H2O2+2OH–®2CrO42–+4H2O

a)3y4b)1y2c)Todasd)Ninguna

1-2)Noajustadas.Cumplenelbalancedemateria,peronoelbalancedecarga.3-4)Ajustadas.Cumplenlosbalancesdemateriaydecarga.Larespuestacorrectaeslaa.

8.24. Enlaecuación:NH3(g)+3Cl2(g)®NCl3(g)+3HCl(g)

Lamasaequivalentedelagenteoxidanteserá:a)Masamolecular/2b)Masamolecular/6c)Masamoleculard)Masamolecular/3

Lassemirreaccionesquetienelugarson:

oxidación:N+-®N+;+6e- (N+-eselagentereductor)reducción:Cl!+2e-®2Cl- (Cl!eselagenteoxidante)

Lamasaequivalentedelagenteoxidanteessumasamoleculardivididapor2,elnúmerodeelectronesintercambiados.Larespuestacorrectaeslaa.

8.25. Elaguadelgrifocontieneunapequeñacantidaddecloro.Poreso,cuandoseleañadeunpocodeyodurodepotasio:a)Seponeunpocoamarilla.b)Hueleaajostiernos.c)Desprendeungasirritante.d)Huelecomolahierbareciéncortada.

(O.Q.L.Murcia2007)

ElCl!disueltoenelaguareaccionaconelKIdeacuerdoconlasiguientereacciónredox:

Cl!(g)+KI(aq)®KCl(aq)+I!(s)

Lassemirreaccionescorrespondientesson:

reducción:Cl!+2e-®2Cl-

oxidación:2I-®I!+2e-¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:Cl!+2I-®2Cl-+I!

Añadiendolosionesquefaltan(2K;):

Cl!(g)+2KI(aq)®2KCl(aq)+I!(s)

ElcoloramarillosedebelaformacióndelI!(s).

8.26. Alajustarlasiguientereacción:HI+KMnO4+H2SO4®I2+MnSO4+K2SO4+H2O

elcoeficienteparaelácidosulfúricoes:a)2b)3c)4d)8e)10

Laecuacióniónicaes:H;I-+K;MnO$-+2H;SO$!-®I2+Mn!;SO$!-+2K;SO$!-

oxidación:5(2I-®I2+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

global:2MnO$-+16H;+10I-®2Mn!;+8H!O+5I2Añadiendolosionesquefaltan(2K;)laecuaciónglobalajustadaes:

10HI+2KMnO4+3H2SO4®5I2+2MnSO4+K2SO4+8H2OLarespuestacorrectaeslab.

8.27. Losionespermanganato,MnO4– ,puedenoxidaralyodohastayodato,IO3– ,enmedioácido(sulfú-rico).¿Cuántosmolesdepermanganatosonnecesariosparaoxidarunmoldeyodo?a)1b)2c)3d)4

(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.PaísVasco2011)

Lassemirreaccionesson:reducción:2(MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O)

oxidación:I!+6H!O®2IO+-+12H;+10e-¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+4H;+I!®2Mn!;+2H!O+2IO+-

Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción,senecesitan2moldeMnO$-porcadamoldeI!.Larespuestacorrectaeslab.

8.28. Unprocedimientoparaobtenernitrógenoenellaboratorioes:a)Pasarunacorrientedeaireatravésdeácidosulfúricoconcentradoycaliente.b)PasarunacorrientedeaireatravésdeunadisolucióndeKMnO4.c)CalentarunamezcladeNH4ClyNaNO2sólidos.d)AdicionarunadisolucióndeNaOHsobreunadisolucióndeNH4Cl.e)PasarunacorrientedeH2yaireatravésdeunadisolucióndeNa2SO3.

a)Falso.Elácidosulfúricoesunagentedeshidratanteyloúnicoqueharíaseríaeliminarelvapordeaguadelaire.

b)Falso.ElKMnO$esunagenteoxidantequenoseríacapazdeoxidaraningunodeloscomponentesdelaire.

c)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelNH$ClyNaNO!encalientees:

NH$Cl(s)+NaNO!(s)®N!(g)+2H!O(g)+NaCl(s)

Setratadeunareacciónredoxentreunreductor,NH$;,yunoxidante,NO!-,enlaqueambossetransfor-manenN!.

d)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelNH$ClyNaOHes:

NH$Cl(aq)+NaOH(aq)®NH+(aq)+H!O(l)+NaCl(aq)

Setratadeunareacciónácido-baseentreunácidodébil,NH$;,yunabasefuerte,NaOH.

e)Falso.ElH!esunreductorlomismoqueelNa!SO+ynoreaccionanparaproducirN!.

8.29. ElpesoequivalentedelNaIO3,cuandoseutilizaenunareacciónenlaqueelionyodato,secon-vierteenyodomolecular,esiguala:a)39,6b)79,2c)198,0d)396,0

Lasemirreaccióndereduccióndelionyodatoes:

reducción:IO+-+6H;+5e-®½I!+3H!O

ElpesoequivalentedelNaIO+dependedelnúmerodeelectronesqueintercambiaenlasemirreaccióndereducciónysuvalores:

1molNaIO+5mole-

·197,9gNaIO+1molNaIO+

= 39,6g

8.30. Calculeelvolumendehidrógeno,medidoencondicionesnormales,seobtienecuandoseañadeunexcesodedisolucióndeácidosulfúricodel98%ydensidad1,8gmL–1a5gdecobreconformacióndeunasaldeCu(II).a)0,88Lb)3,52Lc)1,76Ld)Nosepuedesabersinconocerelvolumendeácidosulfúrico.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCuyH!SO$es:

Comoseobserva,nosedesprendeH!enestareacción,yaqueelcobre(𝐸°Bp!#/Bp=+0,34V)noescapazdereduciralosionesH;procedentesdelH!SO$(𝐸°M#/M!=0V).

8.31. ParaestandarizarlasdisolucionesdeKMnO4seutilizaeloxalatodesodio,Na2C2O4(s).¿Cuántoselectronessenecesitanenlaecuaciónredoxajustadaparaestavaloración?a)2b)4c)5d)10e)12

(O.Q.N.Ávila2009)

oxidación:5(C!O$!-®CO!+2e-)

IgualandoloselectronesintercambiadosentreC!O$!-yMnO$-,elnúmerodeestoses10.

8.32. Conreferenciaalapermanganimetríaquéafirmaciónnoescierta:a)Eltetraoxidomanganatodepotasioopermanganatodepotasioesunpoderosooxidante.b)Lareacciónsellevaacaboenmedioácido.c)Lareacciónesautoindicada.d)Elpuntofinaldelavaloraciónescuandocolordeladisoluciónseponerosa-morado.e)Enelpuntofinaldelavaloraciónelcoloresincoloro.

Lapermanganimetríaesunprocedimientoexperimentaldevaloraciónenelqueelpermanganatodepo-tasio,unfuerteoxidante,cuyadisoluciónacuosaesdecolorvioleta,enmedioácidoreaccionaconunreductorysereduceaMn!;,prácticamenteincoloro,deacuerdoconlasiguientesemirreacción:

MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O

8.33. Indiquelareaccióncorrectadelsodioconelagua:a)4Na(s)+2H2O(l)®O2(g)+4NaH(s)b)2Na(s)+2H2O(l)®2NaOH(aq)+H2(g)c)Na(s)+2H2O(l)®NaO2(s)+2H2(g)d)2Na(s)+H2O(l)®Na2O(s)+H2(g)

(O.Q.L.Madrid2010)

a)Falso.Haydosespeciesqueseoxidan,NayO!-,ysolounaquesereduce,H;:

Na®Na;+e-(oxidación)

2O!-®O!+4e-(oxidación)

2H;+4e-®2H-(reducción)

b)Verdadero.ElNaseoxidayelH;sereduce:

2Na®2Na;+2e-(oxidación)

2H;+2e-®H!(reducción)

Añadiendolosionesquefaltan(2OH-),lareacciónglobales:

c)Falso.Haydosespeciesqueseoxidan,NayO!-,ysolounaquesereduce,H;:

Na®Na;+e-(oxidación) 2O!-®O!-+3e-(oxidación)

2H;+2e-®H!(reducción)

d)Falso.DebeformarseNaOH(aq)ynoNa!O(s)yaqueelmedioesacuoso.Larespuestacorrectaeslab.

(Paracomprobarsilasreaccionessonposiblessedeberíanhaberproporcionadolospotencialesdeelec-trododelassustancias).

8.34. ¿Cuálesdelassiguientesreaccionessondeoxidación-reducción?I.PCl3+Cl2®PCl5II.Cu+2AgNO3®Cu(NO3)2+2AgIII.CO2+2LiOH®Li2CO3+H2O IV.FeCl2+2NaOH®Fe(OH)2+2NaCl

a)IIIb)IVc)IyIId)I,IIyIIIe)Todas

I.Verdadero.Enlareacción,PCl++Cl!®PCl8,lassemirreaccionesquetienenlugarson:

oxidación:P+;®P8;+2e-

II.Verdadero.Enlareacción,Cu+2AgNO+®Cu(NO+)!+2Ag,lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:2(Ag;+e-®Ag)

oxidación:Cu®Cu!;+2e-

III-IV.Falso.Enlasreacciones:

CO!+2LiOH®Li!CO++H!O

FeCl!+2NaOH®Fe(OH)!+2NaCl

noseintercambianelectronesyaqueningunadelasespeciesqueintervienenenellascambiasunúmerodeoxidación.

8.35. Enlaecuaciónquímicasiguiente:C+HNO3®CO2+NO2+H2O

lasumadetodosloscoeficientesestequiométricoses:a)16b)9c)12d)7

(O.Q.L.Murcia2011)

reducción:4(NO+-+2H;+e-®NO!+H!O)

oxidación:C+2H!O®CO!+4H;+4e-

Laecuaciónglobalajustadaes:

4HNO++C®4NO!+CO!+2H!O

Lasumadetodosloscoeficientesestequiométricoses12.

8.36. ElcoeficientedelosionesH+enlareacciónajustadasiguienteeselindicado:Mn2++BiO𝟑– +H+®Bi3++MnO𝟒– +H2O+

a)3b)14c)7d)4e)11

Laecuaciónpropuestanoestáajustadaylassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:5(BiO+-+6H;+2e-®Bi+;+3H!O)

oxidación:2(Mn!;+4H!O®MnO$-+8H;+5e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2Mn!;+5BiO+-+14H;®5Bi+;+2MnO$-+7H!O

8.37. Señalecuáldelassiguientesreaccionesesdeoxidación-reducción:a)CaCO3®CaO+CO2b)HNO3+NaOH®NaNO3+H2Oc)Cl2+H2®2HCld)MgO+HCl®MgCl2+H2O

(O.Q.L.LaRioja2012)

Lassemirreaccionescorrespondientesalaúnicareacciónenlaqueexistencambiosenlosnúmerosdeoxidacióndelasespeciesreaccionantesson:

oxidación:H!®2H;+2e-

(CuestiónsimilaralaspropuestasenBurgos1998yValencia2011).

8.38. Cuandoelionpermanganatosetransformaendióxidodemanganesoenmedioácidosufreunprocesode:a)Reduccióntomando3electrones.b)Reduccióntomando5electrones.c)Oxidacióntomando5electrones.d)Oxidacióntomando7electrones.

(O.Q.LGalicia2012)

Lasemirreacciónquetienelugares:

MnO$-+4H;+3e-®MnO!+2H!O

SetratadeunareducciónenlaqueelMnO$-capta3electrones.

8.39. ¿Cuáldelassiguientesreaccionesnoimplicaunprocesoredox?a)CH4+2O2®CO2+2H2Ob)Zn+2HCl®ZnCl2+H2c)2Na+2H2O®2NaOH+H2d)MnO2+4HCl®Cl2+2H2O+MnCl2e)Todassonreaccionesredox.

a)Verdadero.EnlareacciónCH$+2O!®CO!+2H!O,lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:O!+4H;+4e-®2H!O

oxidación:CH$+2H!O®CO!+4H;+4e-

b)Verdadero.EnlareacciónZn+2HCl®ZnCl!+H!,lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:2H;+2e-®H!

oxidación:Zn®Zn!;+2e-

c)Verdadero.Enlareacción2Na+2H!O®2NaOH+H!,lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:2H!O+2e-®H!+2OH-

oxidación:2(Na®Na;+e-)

d)Verdadero.EnlareacciónMnO!+4HCl®Cl!+2H!O+MnCl!,lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:MnO!+4H;+2e-®Mn!;+2H!O

oxidación:2Cl-®Cl!+2e-

8.40. Indiquecuáldelassiguientesreaccionespuedeclasificarsecomodeoxidación-reducción:a)MnO2+4HCl®MnCl2+Cl2+2H2Ob)TiO2+2HCl®TiCl4+2H2Oc)NaNO3+HCl®HNO3+NaCld)AgNO3+HCl®HNO3+AgCl

(O.Q.L.LaRioja2013)

reducción:MnO!+4H;+2e-®Mn!;+2H!O

oxidación:2Cl-+2e-®Cl!

8.41. Enlasiguientereacción:CCl4+K2CrO4®COCl2+CrCl2O4+KCl

¿quéelementoseoxidaycuálsereduce?a)Seoxidaelcarbonoysereduceelcloro.b)Nosepuedesaber,porqueestámalajustada.c)Noesunareaccióndeoxidación-reducción.d)Seoxidaelcromoysereduceelcarbono.

Haciendounbalancedemateriaseobservaquelaecuaciónnoseencuentraajustada.

8.42. Elionpermanganatopuedereaccionarconaniónnitritoenmedioacuoso.Sisellevaacabolareacciónconnitritodesodioypermanganatodepotasio,¿cuántosmolesdepermanganatodepotasiosenecesitanparareaccionarcontresmolesdenitritodesodio?a)1b)2c)3d)4

Laecuaciónquímicaaajustares:

KMnO$+NaNO!®MnO!+NaNO+

Laecuacióniónicacorrespondienteaajustares:

MnO$-+NO!-®MnO!+NO+-

reducción:2(MnO$-+4H;+3e-®MnO!+2H!O)

oxidación:3(NO!-+H!O®NO+-+2H;+2e-)

Laecuacióniónicafinales:

2MnO$-+2H;+3NO!-®2MnO!+3NO+-+2H!O

Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseprecisan2moldeMnO$-porcada3moldeNO!-.

8.43. Deunfrascodeaguaoxigenada(diluidaenagua)setomaunamuestrade1,00gacidificándolaconácidosulfúricoyluegosevaloracondisolución0,20MdeKMnO4,precisando17,6mLdelamisma.(ElH2O2seoxidaaO2yelMnO4– sereduceaMn2+).¿Cuáleselporcentajeenmasadeaguaoxigenadacontenidaenelfrasco?a)30%b)20%c)40%d)45%

(O.Q.L.Galicia2013)

Laecuaciónmolecularcorrespondientealareaccióndeoxidación-reducciónentreH!O!yKMnO$es:

KMnO$+H!O!+H!SO$®O!+MnSO$

K;MnO$-+H!O!+2H;SO$!-®Mn!;SO$!-+O!

Lassemirreacionesquetienenlugarson:

oxidación:5(H!O!®O!+2H;+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+6H;+5H!O!®2Mn!;+5O!+8H!O

Añadiendolosionesquefaltan(3SO$!-y2K;)seobtienelaecuaciónmolecularfinal:

2KMnO$+5H!O!+3H!SO$®2MnSO$+5O!+K!SO$+8H!O

RelacionandoKMnO$yH!O!:

·5mmolH!O!2mmolKMnO$

= 8,8mmolH!O!

RelacionandoH!O!conelaguaoxigenadaseobtienelariquezadelamisma:8,8mmolH!O!

1,00gaguaoxigenada·34,0mgH!O!1mmolH!O!

·1gH!O!

10+mgH!O!· 100 = 30%H!O!

8.44. ¿Quétransformaciónesunaoxidación?a)VO3– ®VO2

+b)CrO2– ®CrO42–c)SO3®SO42–d)NO3– ®NO2–

(O.Q.L.LaRioja2014)

Unaoxidaciónesunprocesoenelqueunasustanciacedeelectrones.a-c)Falso.Lassiguientessemirreaccionesnosondeoxidación-reducciónyaquenoseintercambianelec-trones:

VO+-+2H;+0e-®VO!;+H!O

SO++H!O+0e-®SO$!-+2H;b)Verdadero.Lasiguientesemirreacciónesdeoxidaciónyaquesecedenelectrones:

CrO!-+2H!O®CrO$!-+4H;+3e-d)Falso.Lasiguientesemirreacciónesdereducciónyaquesegananelectrones:

NO+-+2H;+2e-®NO!-+H!OLarespuestacorrectaeslab.

8.45. Paraquelasiguientereacciónredoxestéajustadaenmediobásico:𝒂Mn2+(aq)+𝒃MnO4–(aq)®𝒄MnO2(s)

Loscoeficientesestequiométricos𝒂,𝒃y𝒄debenser,respectivamente:a)1,1y2b)2,3y4c)3,2y5d)3,3y6e)Ningunadelasrespuestasescorrecta.

(O.Q.N.Oviedo2014)

Lassemirreaccionesquetienelugarson:

reducción:2(MnO$-+2H!O+3e-®MnO!+4OH-)

oxidación:3(Mn!;+4OH-®MnO!+2H!O+2e-)

Laecuaciónglobales:3Mn!;+2MnO$-+4OH-®5MnO!+2H!O

8.46. Cuandoseajustalasiguientereaccióndeoxidación-reducción:MnO4–(aq)+C2O42–(aq)+H+(aq)®Mn2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)

medianteloscoeficientesenterosmáspequeños,elcoeficientecorrespondientealionoxalatoes:a)1b)2c)3d)4e)5

(O.Q.L.Madrid2014)

oxidación:5(C!O$!-®2CO!+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+16H;+5C!O$!-®10CO!+8H!O+2Mn!;

8.47. Ajustandoporelmétododelnúmerodeoxidaciónlareaccióndepermanganatodepotasioconaguaoxigenadaenmedioácido(H2SO4)seobtiene:a)2KMnO4+5H2O2+3H2SO4®2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2Ob)2KMnO4+5H2O2®2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2Oc)KMnO4+5H2O2+3H2SO4®2MnSO4+KSO4+5O2+8H2Od)KMnO4+5H2O2+3H2SO4®2MnSO4+2KSO4+5O2+8H2Oe)2KMnO4+5H2O+3H2SO4®2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O

Lassemirreacionesquetienenlugarson:reducción:Mn0;+5e-®Mn!;

oxidación:O!!-®O!+2e-

Semultiplicacadaespecieporelnúmerodeelectronesqueintercambialaotraysetanteaconelrestodelasespecies:

2KMnO$+5H!O!+3H!SO$®2MnSO$+K!SO$+5O!+8H!OLarespuestacorrectaeslaa.

8.48. EnlareduccióndeldicromatoalcatiónCr3+,cadaátomodecromo:a)Cedeunelectrónb)Ganaunelectrónc)Gana6electronesd)Cede6electronese)Gana3electrones

LasemirreaccióndereduccióndelCr!O0!-aCr+;es:

Cr!O0!-+14H;+6e-®2Cr+;+7H!OComoseobserva,cadaátomodecromocapta3electrones.Larespuestacorrectaeslae.

8.49. ¿Cuáldelassiguientesecuacionesrepresentaunareaccióndeoxidación-reducción?a)H2SO4+2NH3®(NH4)2SO4b)H2SO4+Na2CO3®Na2SO4+CO2+H2Oc)2K2CrO4+H2SO4®K2Cr2O7+K2SO4+H2Od)2H2SO4+Cu®CuSO4+SO2+2H2O

(O.Q.L.LaRioja2015)

reducción:SO$!-+4H;+2e-®SO! + 2H!O

oxidación:Cu®Cu!;+2e-Enelrestodelasreacciones,ningunadelasespeciescambiadenúmerodeoxidación.Larespuestacorrectaeslad.(CuestiónsimilaralaspropuestasenBurgos1998,Valencia2011yLaRioja2012).

8.50. Elácidooxálico,H2C2O4,reaccionaconionespermanganatodeacuerdoconlasiguienteecuaciónquímicaajustada:

5H2C2O4(aq)+2MnO4–(aq)+6H+(aq)®2Mn2+(aq)+10CO2(g)+8H2O(l)¿CuántosmLdedisolucióndeKMnO40,0154Msenecesitanparareaccionarcon25,0mLdedisolucióndeH2C2O40,0208M?a)13,5b)18,5c)33,8d)84,4

(O.Q.L.LaRioja2015)

LacantidaddeH!C!O$quereaccionaes:

25,0mLH!C!O$0,0208M ·0,0208mmolH!C!O$1mLH!C!O$0,0208M

= 0,520mmolH!C!O$

RelacionandoH!C!O$conKMnO$:

0,520mmolH!C!O$ ·2mmolKMnO$5mmolH!C!O$

·1mLKMnO$0,0154M0,0154mmolKMnO$

= 13,5mLKMnO$0,0154M

8.51. Considerandolareacciónredox(sinajustar):KNO3(aq)+Al(s)+KOH(aq)®NH3(aq)+KAlO2(aq)

¿Cuántosmolesdeamoniacoseobtienensireaccionaunmoldealuminio?a)2b)5/3c)1d)2/5e)3/8

(O.Q.L.Madrid2015)

Laecuacióniónicainiciales:

K;NO+-+Al®NH++K;AlO!-

reducción:3(NO+-+6H!O+8e-®NH++9OH-)

oxidación:8(Al+4OH-®AlO!-+2H!O+3e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:3NO+-+8Al+5OH-+2H!O®3NH++8AlO!-

Añadiendoenambosmiembroslosionesquefaltan(8K;)laecuaciónmolecularfinales:

Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción,seobservaque1moldeAlproduce3/8moldeNH+.

8.52. A un laboratorio de análisis llega una muestra proveniente de un río cercano a una plantaindustrial.SesospechaquelosnivelesdecatiónSn(II)puedensersuperioresalosmarcadosporlaley.Por ello, una alícuota de 10,0mL demuestra se valora, enmedio ácido, frente a una disolución depermanganatodepotasiodeconcentración0,250M,delaquesegastan14,00mLenlavaloración.¿CuáleslaconcentracióndeSn(II)enlamuestradelrío?a)0,140Mb)0,875Mc)0,635Md)0,320M(Datos.E°(Sn4+|Sn2+)=+0,15V;E°(MnO𝟒– |Mn2+)=+1,51V).

(O.Q.L.Madrid2016)

Laecuacióniónicaaajustares:

K;MnO$-+Sn!;+H;®Mn!;+Sn$;

Lassemirreacionesquetienenlugarson:

oxidación:5(Sn!;®Sn$;+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+16H;+5Sn!;®2Mn!;+8H!O+5Sn$;

RelacionandoMnO$-conSn!;:

14,00mLMnO$-0,250M ·0,250mmolMnO$-

1mLMnO$-0,250M·5mmolSn!;

2mmolMnO$–= 8,75mmolSn!;

LaconcentraciónmolardeladisolucióndeSn!;es:

8,75mmolSn!;

8.53. Paralasemirreacciónredoxenmedioácido:S2–(aq)+H2O(l)®SO2(g)+H+(aq)

unavezajustada,elnúmerodeelectronesqueintervienenes:a)1b)2c)3d)6

(O.Q.L.Galicia2016)

Lasemirreacciónajustadaes:

reducción:S!-+2H!O®SO!+4H;+6e-

Enlasemirreacciónsehanintercambiado6electrones.

8.54. Lalejíaseusacomodesinfectantedomésticoporque:a)Tienemuchocloruro.b)Esunoxidante.c)Esunabrasivoenérgico.d)Esanfótera(cuandoestáconcentrada).

(O.Q.L.Murcia2016)

Lalejíadeusodomésticoesunadisoluciónalcalinadehipocloritodesodio,NaClO,conunaconcentraciónentornoal5%.

Ensuusodomésticosecomportacomooxidantedelamateriaorgánicadeacuerdoconlasiguientese-mirreacción:

ClO-(g)+H!O(l)+2e-®Cl-(aq)+2OH-(aq)

8.55. Considerelareacciónsinajustar:HNO3+H2S®NO+S+H2O

¿Cuáleslacantidaddeelectronesqueelaniónnitratocedeoganaensutransformaciónenmonóxidodenitrógeno?a)Cede1electrónb)Gana1electrónc)Cede3electronesd)Gana3electronese)Nohayintercambioelectrónico,dadoquesetratadeunareacciónácido-base.

H;NO+-+2H;S!-®NO+S+H!O

Lasemirreacióncorrespondientealnitratoes:

reducción:NO+-+4H;+3e-®NO+2H!O

8.56. ¿Cuáldelassiguientesreaccionesesunareacciónredox?a)4CH3COCH3+LiAlH4+4H2O"4CH3CHOHCH3+LiOH+Al(OH)3

b)CH3CH2OHH2SO4⎯⎯⎯⎯⎯̄ CH2=CH+H2O

c)CH3COOH+CH3NH2"CH3COO–+CH3NH3+

d)Ningunadelasanteriores.(O.Q.N.ElEscorial2017)

SienuncompuestolarelaciónH/CaumentaolarelaciónO/Cdisminuyeeneltranscursodelareacciónesqueseproduceunareducción.

a)Verdadero.Enlacetona,H/C=6/3;yenelalcohol,H/C=8/3,portanto,lareacciónpropuestaesunareacciónredoxenlaquelacetonasereduceaalcohol.SisemiralarelaciónO/C,seobservaqueeslamismaenambos,1/3.

b)Falso.Enelalcohol,H/C=6/2=3;yenelhidrocarburo,H/C=4/3=2,portanto,lareacciónpro-puestaesunareacciónredoxenlaqueelalcoholsereduceahidrocarburo.

Enelalcohol,O/C=1/2;yenelhidrocarburo,O/C=0/2=0,portanto,lareacciónpropuestaesunareacciónredoxen laqueelalcoholseoxidaahidrocarburo.Comoseobserva, loqueseobtieneparaamboselementosescontradictorio,portanto,nosetratadeunareacciónredox.

c)Falso.Setratadeunareaccióndeneutralizaciónentreelácidoacéticoylabasemetilamina.

8.57. ¿Cuáldelassiguientesreaccionesnoesdeoxidación-reducción?a)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)b)CH4(g)+2O2(g)®CO2(g)+2H2O(g)c)6Fe2+(aq)+14H+(aq)+Cr2O72–(aq)→6Fe3+(aq)+2Cr3+(aq)+7H2O(l)d)H2SO4(aq)+2KOH(aq)→K2SO4(aq)+2H2O(l)e)Cl2(g)+NaBr(aq)→Br2(l)+NaCl(aq)

(O.Q.L.LaRioja2017)(O.Q.L.LaRioja2018)

a)Falso.Enlareacción2H!(g)+O!(g)®2H!O(l),lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:O!+4e-®2O!-

oxidación:2H!®4H;+4e-

b)Falso.EnCH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(g),lassemirreaccionesquetienenlugarson:

oxidación:CH$+2H!O®CO!+4H;+4e-

c)Falso.EnlareacciónCr!O0!-(aq)+14H;+6Fe!;®2Cr+;+6Fe+;+7H!O,lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:Cr!O0!-+14H;+6e-®2Cr+;+7H!O

oxidación:Fe!;®Fe+;+e-

d)Verdadero.LareacciónH!SO$(aq)+2KOH(aq)®K!SO$(aq)+2H!O(l),esunareacciónácido-base.

e)Falso.EnCl!(g)+2NaBr(aq)®Br!(l)+2NaCl(aq),lassemirreaccionesquetienenlugarson:

oxidación:2Br-®Br!+2e-

8.58. Enlasemirreaccióndereduccióndetriyoduro,I3–,ayoduro:a)Seliberaunelectrónporcadaiontriyoduro.b)Seliberandoselectronesporcadaiontriyoduro.c)Seliberantreselectronesporcadaiontriyoduro.d)Seganandoselectronesporcadaiontriyoduro.e)Seganantreselectronesporcadaiontriyoduro.

Lasemirreaccióndereduccióndeltriyoduroayoduroes:

I+-+2e-®3I-

8.59. ¿Cuántosmolesdeelectronessedebeneliminardecadamoldetolueno,C6H5CH3,cuandoesteesoxidadoaácidobenzoico,C6H5COOH?a)1b)2c)4d)6

(O.Q.N.Salamanca2018)

Lasemirreaccióndeoxidacióndetoluenoaácidobenzoicoes:C&H8CH++2H!O®C&H8COOH+6H;+6e-

8.60. Enmetalurgiacuandosehabladeblenda,serefierea:a)PbSO4b)Cu(NO3)2c)KCld)ZnS

(O.Q.L.Murcia2018)

Lablendaesunmineraldezinccuyamenaeselsulfurodezinc,ZnS,delqueseextraeelzincmediantetostaciónconoxígenoyposteriorreduccióndelóxidoformadoconcarbono.

2ZnS(s)+3O2(g)®2ZnO(s)+2SO2(g)2ZnO+C(s)®2Zn(s)+CO2(g)

8.61. UnadelasformasdeexpresarlaconcentracióndeH2O2presenteenelaguaoxigenadaquesevendeenlasfarmaciasesenvolúmenesdeoxígeno,esdecir,elvolumendeO2queseliberaríaa25°Cy1atmsitodoelH2O2presenteen1Ldeaguaoxigenadasedescompusieraaoxígenomolecularyagua.Sevalora1,00mLdeaguaoxigenadacomercialyserequieren20,0mLdeKMnO40,0200Menmedioácidoparallegaralpuntodeequivalencia.¿Cuállaconcentracióndelaguaoxigenadacomercialexpre-sadaenvolúmenesdeoxígeno?a)10b)12,2c)4,9d)8,4(Datos.E°(MnO4–|Mn2+)=+1,51V;E°(O2|H2O2)=+0,68V).

(O.Q.L.Madrid2018)

ParaqueunareacciónseaespontáneadebecumplirsequeapyTconstantes,Δ𝐺°<0.LarelaciónentreΔ𝐺°yelpotencialdelareacción,𝐸°,vienedadoporlaexpresión,Δ𝐺°=–𝑛𝐹𝐸°,dedondesededucequeunareaccióndeoxidación-reducciónseráespontáneasiemprequesecumplaque𝐸°>0.Poresemotivo,laespeciedemayorpotencial,MnO$-(𝐸°=1,51V),secomportacomooxidantequesereducey,lademenorpotencial,H!O!(𝐸°=0,68V),comoreductorqueseoxida.Lassemirreacionesquetienenlugarson:

reducción:2(MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O)oxidación:5(H!O!®O!+2H;+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+6H;+5H!O!®2Mn!;+5O!+8H!O

RelacionandoKMnO$conH!O!:

·5mmolH!O!2mmolKMnO$

= 1,00mmolH!O!

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndedescomposicióndelaguaoxigenadaes:

2H!O!(aq)®2H!O(l)+O!(g)

RelacionandoH!O!conO!:

1,00mmolH!O! ·1mmolO!2mmolH!O!

·1molO!

10+mmolO!= 5,00·10-$molO!

𝑉 =(5,00·10-$molO!) · (0,082atmmLmmol-'K-') · (25 + 273,15)K

1atm= 0,0122LO!

LaconcentraciónenvolúmenesseobtienerelacionandoelvolumendeO!desprendidoconelvolumendeaguaoxigenadaquesedescompone:

0,0122LO!1mLaguaoxigenada

·10+mLO!1LO!

= 12,2vol

8.62. Paralareacciónredox:MnO4–(aq)+C2O42–(aq)+H+(aq)®Mn2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)

Loscoeficientesestequiométricosdelosreactivosenlareacciónajustadason:MnO4– C2O42–H+a)1652b)2516c)2165d)5162

Lassemirreaccionesquetienenlugarson:reducción:2(MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O)oxidación:5(C!O$!-®2CO!+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+5C!O$!-+16H;®10CO!+8H!O+2Mn!;

8.63. Enlareacción:I2(s)+I–(aq)→I3–(aq) labasedeLewises:

a)I2b)I–c)I3–d)Ninguna,yaquesetratadeunareacciónredox.

LasestructurasdeLewisdelI2,I-yI3-son,respectivamente:

Deacuerdoconlateoríaácido-basedeLewis,elI-secomportacomounabasedeLewisyaquecedeunpardeelectronessolitarioparacompartiralI2(ácidodeLewis)yformarelI3-.Porotraparte,tambiénsetratadeunareacciónredoxenlaquecambiaelnúmerodeoxidacióndelyodoenlastresespecies:I2(0),I-(–1)yI3-(–1/3).

reducción:I2(s)+2e-®2I-(aq) 𝐸°=0,54Voxidación:3I-(aq)®I+-(aq)+2e- 𝐸°=–0,53V¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:I2(s)+I-(aq)®I+-(aq) 𝐸°=0,010V

Lasrespuestascorrectassonbyd.

8.64. EnunlaboratoriodeanálisisfarmacéuticosepretendedeterminarelcontenidodevitaminaC(M=176gmol–1)deunadrogadediseñoconelnombre“mandarinita”.Paraellosepesan250,1mgde“mandarinita”ysedisuelvenenaguahastaunvolumenfinalde100mL.Setomaunaalícuotade10,0mL,en laque lavitaminaCseoxidacon I2enrelaciónestequiométrica1:1.El I2enexcesosevaloraconNa2S2O30,0205M,consumiéndoseunvolumende21,1mL.SabiendoquelosmolesdeI2añadidosson0,300mmolyquelareaccióndevaloracióneslaquesemuestraacontinuación:

S2O32–+I2→I–+S4O62–IndiqueelporcentajedevitaminaCenla“mandarinita”:a)6,82b)3,40c)0,582d)5,82

(O.Q.L.Madrid2019)

Lassemirreaccionesajustadascorrespondientesalaecuaciónpropuestason:

reducción:I2+2e-®2I-

oxidación:2S2O32-®S4O62-+2e-¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:I2+2S2O32-®2I-+S4O62-

RelacionandoNa2S2O3conI2:

21,1mLNa2S2O30,0205M ·0,0205mmolNa2S2O31mLNa2S2O30,0205M

·1mmolI!

2mmolNa2S2O3= 0,216mmolI!

LacantidadtotaldeI!consumidaenelprocesoes:

I!(total)=I!(vitaminaC)+I!(Na2S2O3)

LacantidaddeI!consumidaporlavitaminaCes:

(0,300–0,216)mmol=0,0840mmolI!(vitaminaC)

RelacionandoconI2vitaminaC:

0,0840mmolI! ·1mmolvitaminaC

1mmolI!·176mgvitaminaC1mmolvitaminaC

= 14,8mgvitaminaC

RelacionandolavitaminaCdelaalícuotaconlacontenidaenladisolucióndelamandarinita:

100mLdisolución ·14,8mgvitaminaC

alícuota·

alícuota10,0mLalícuota

= 148mgvitaminaC

ElporcentajedevitaminaCenlamandarinitaes:148mgvitaminaC

250,1mgmandarinita· 100 = 59,2%vitaminaC

8.65. Dadalasiguientereacción,marquelaafirmacióncorrectaentrelasopcionespropuestas:P4+3NaOH+3H2O→PH3+3NaH2PO2

a)ElPH3actúacomooxidante.b)Nosetratadeunareacciónredox,dadoque,aunqueelP4sereduce,ningunaespecieseoxida.c)Laecuaciónnoestábienajustada.d)ElP4sereduceparaproporcionarPH3.e)Ningunaafirmaciónescorrecta.

reducción:P$+6H!O+12e-®4PH++12OH-

oxidación:3(P$+8OH-®4H!PO!-+4e-)

a)Falso.ElPH+secomportacomoreductor,yaqueseoxidaaP$.

b)Falso.SetratadeunareaccióndedesproporciónodismutaciónenlaqueelP$seoxidaysereducealavez.

c)Falso.Laecuaciónquímicaseencuentracorrectamenteajustada.

d)Verdadero.ElP$,alcomportarsecomooxidante,sereduceaPH+.

8.66. Alañadirácidosulfúricosobreunadisolucióndeyodurodepotasio,ademásdegenerarI2sedes-prendeunolordesagradable,similaraldehuevospodridos,característicodelH2S.Traselajustedelareacción,marquelaafirmacióncorrectaentrelassiguientesopciones:a)Elaniónyodurosereduce.b)ElSO42–sereduceaazufreelemental.c)Setransfieren8electrones.d)Setratadeunareacciónácido-base.e)Setransfieren2electrones.

Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónpropuestaes:KI+H!SO$®I!+H!S

reducción:SO$!-+8H;+8e-®S!-+4H!O

oxidación:4(2I-®I!+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:SO$!-+8H;+8I-®4I!+4H!O+S!-

a)Falso.Elaniónyoduroseoxidaadiyodo.

b)Falso.ElSO$!-sereduceaS!-.

c)Verdadero.Enelprocesosetransfieren8electrones.

d)Falso.Setratadeunareaccióndeoxidación-reducción.

e)Falso.Segúnsehademostradoanteriormente.

(CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999yotra).

8.67. ¿Cuálesdelassiguientesreaccionessondeoxidación-reducción?1)6Fe2+(aq)+14H+(aq)+Cr2O𝟕𝟐–(aq)®6Fe3+(aq)+2Cr3+(aq)+7H2O(l)2)Ag+(aq)+Cl–(aq)®AgCl(s)3)CH4(g)+2O2(g)®CO2(g)+2H2O(l)4)H2SO4(aq)+2KOH(aq)®K2SO4(aq)+2H2O(l)5)Cl2(g)+2NaBr(aq)®Br2(l)+2NaCl(aq)

a)1y2b)1,3y5c)1,2y3d)1,2,3y5

(O.Q.L.LaRioja2019)

§Lareacción1)esdeoxidación-reducciónylassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:Cr2O0!-+14H;+6e-®2Cr3++7H2O

oxidación:6Fe2+®6Fe3++6e-§Lareacción2)esunareaccióndeprecipitación.§Lareacción3)esdeoxidación-reducciónylassemirreaccionesquetienenlugarson:

oxidación:CH$+2H!O®CO!+4H;+4e-§Lareacción4)esunareaccióndeácido-base.§Lareacción5)esdeoxidación-reducciónylassemirreaccionesquetienenlugarson:

oxidación:2Br-®Br!+2e-Larespuestacorrectaeslab.

8.68. ¿CuálessonlassemirreaccionesdelCsyCl2enlaobtencióndeCsCl?a)Cs+e–®Cs+ Cl2®2Cl–+e–b)Cs+2e–®Cs2+ Cl2®2Cl–+2e–c)Cs2++2e–®Cs 2Cl–®2Cl+2e–d)2Cs®2Cs++2e– Cl2+2e–®2Cl–

(O.Q.L.Madrid2020)

ElCsClesunasustanciaconenlacepredominantementeiónicoyparasuformaciónapartirdelosele-mentoscesioyclorosetienenqueproducirla:

§oxidacióndelcesio:2Cs®2Cs;+2e-

§reduccióndelcloro:Cl2+2e-®2Cl-

8.69. Paradeterminarelcontenidodecalcioenunamuestradeleche,sepesan3,0615gdelamisma,sedisuelveenaguay,trasprecipitarlasproteínas,elextractosellevaaunvolumenfinalde50,0mL.Setomaunaalícuotade5,00mLy,despuésdeaislarelcalciocomooxalatodecalcio,esteseredisuelveysevaloraconpermanganatodepotasio0,00490M,consumiéndoseunvolumende8,00mL.Determineelporcentajedecalcioenlalecheanalizadasiendolareacción:

C2O42–+MnO4– +H+®Mn2++CO2+H2Oa)0,615b)12,3c)0,128d)1,28

(O.Q.L.Madrid2020)

EnlareacciónredoxentreKMnO$yCaC!O$lassemirreaccionesajustadasson:

oxidación:5(C!O$!-®CO!+2e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:2MnO$-+16H;+5C!O$!-®2Mn!;+5CO!+8H!O

LacantidaddeC!O$!-contenidoenlaalícuotaquereaccionaconMnO$-es:

8,00mLMnO$-0,00490M ·0,00490mmolMnO$-

1mLMnO$-0,00490M·5mmolC!O$!-

2mmolMnO$-= 0,0980mmolC!O$!-

LamasadeCa!;contenidoenlaalícuotaes:

0,0980mmolC!O$!- ·1mmolCa!;

1mmolC!O$!-·40,1mgCa!;

1mmolCa!;= 3,93mgCa!;

LamasatotaldeCa!;contenidoenladisoluciónes:

50,0mLdisolución ·3,93mgCa!;

1alícuota·

1alícuota5,00mLdisolución

= 39,3mgCa!;

ElporcentajedeCa!;enlalechees:39,3mgCa!;

3,0615gleche·

1gCa!;

10+mgCa!;· 100 = 1,28%Ca!;

8.70. ParadeterminarlacantidaddeFe2+existenteenunadisoluciónserealizaunavaloraciónredoxconpermanganatodepotasio.ElFe2+esoxidadoaFe3+,mientrasqueelmanganesoesreducidoaMn2+.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)5·molesdeFe2+valorados=molesdepermanganatodepotasioempleadosb)molesdeFe2+valorados=3·molesdepermanganatodepotasioempleadosc)2·molesdeFe2+valorados=3·molesdepermanganatodepotasioempleadosd)molesdeFe2+valorados=5·molesdepermanganatodepotasioempleados

EnlareacciónredoxentreKMnO$yFe!;lassemirreaccionesajustadasson:

reducción:MnO$-+8H;+5e-®Mn!;+4H!O

oxidación:5(Fe!;®Fe+;+e-)¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾global:MnO$-+8H;+5Fe!;®2Mn!;+5Fe+;+4H!O+

Laestequiometríadelareacciónindicaque:

5·molFe!;=molMnO$-

III.GASES1.LEYESDELOSGASES

1.1. Considerequehayunacantidaddeterminadadegasenunrecipienterígidoyqueelvolumendelgasnocambia.Calculelapresiónqueejerceríaesegassipartiendodeunapresiónde302Torra273Ksevariasesutemperaturaa105°C.a)0,550atmb)116Torrc)418Torrd)0,153atm

DeacuerdoconlaexpresiónmatemáticadelaleydeGay-Lussacdelastransformacionesisócoras(1803):𝑝'𝑇'=𝑝!𝑇!

Elvalordelapresiónfinalenelrecipientees:

𝑝! = 302Torr ·(105 + 273,15)K

273,15K= 418Torr

1.2. Lamoléculadeoxígenoesmásvoluminosaqueladehidrógeno,porloque:a)Encondicionesnormales,unmoldeoxígenoocupaunvolumenmayorqueunmoldehidrógeno.b)Elpreciodeunmoldeoxígenoesmayorqueeldeunmoldehidrógeno.c)Encondicionesnormales,unmoldeoxígenoyunmoldehidrógenoocupanelmismovolumen.d)Elaguacontienedosátomosdehidrógenoyunodeoxígeno,paraquelosdoselementosocupenlamismafraccióndelvolumendelamolécula.

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.PaísVasco2013)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

a)Falso.Elvolumenocupadoporlasmoléculasdelgasesdespreciablecomparadoconelvolumenocu-padoporelgas.

b)Falso.Estapropuestaesabsurda,yaqueelpreciodeunasustancianoestárelacionadoconsuspro-piedadesfísicasyquímicas.

c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811)quedice:“volúmenesigualesdecualquiergas,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas”.

𝑉 = 𝑛𝑅𝑇𝑝

Sisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesde𝑝y𝑇y,teniendoencuentaque𝑅esunaconstantesetieneque:

𝑉 = 𝑛𝑘 siendo𝑘elvolumenmolar.

d)Falso.Estapropuestatambiéncarecedesentido.

1.3. Aciertapresión,p1,unrecipientede10Lcontienenitrógenoa273K.Silatemperaturaaumentahasta546Klanuevapresión,p2,será:a)p1=p2/10b)p2=2p1c)p2=p1/2d)p2=10p1

(O.Q.L.Murcia1996)

DeacuerdoconlaexpresiónmatemáticadelaleydeGay-Lussacdelastransformacionesisócoras(1803):𝑝'𝑇'=𝑝!𝑇!→

𝑝'𝑝!=𝑇'𝑇!

Elvalordelapresiónfinalenelrecipientees:𝑝'𝑝!=273K546K

=12→ 𝑝! = 2𝑝'

1.4. Sisehacenreaccionar12Ldehidrógenoy5Ldeoxígeno,¿cuántoslitrosdevapordeaguasepuedenobtener?Todoslosgasesseencuentranmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.a)12b)17c)10d)5

(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.PreselecciónValencia2015)(O.Q.L.CastillayLeón2017)(O.Q.L.PreselecciónValencia2018)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH!yO!es:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes,2LdeH!reaccionancon1LdeO!yproducen2LdeH!O.Portanto,larelaciónvolu-métricaymolarexperimentalentrehidrógenoyoxígenoes:

𝑉M!𝑉A!

=125= 2,4

Comolarelaciónmolaresmayorque2,indicaqueelO!eselreactivolimitantequeseconsumecomple-tamenteydeterminalacantidaddeH!Oqueseforma:

5LO! ·2LH!O1LO!

= 10LH!O

1.5. EnunadeterminadaexperienciaunvolumenVdeuncompuestoorgánicogaseosonecesitó,parasucombustióncompletaunvolumen3,5Vdeoxígeno,ambosmedidosen igualescondicionesdepresiónytemperatura.¿Cuáldelassiguientessustanciasseráelcompuestoorgánico?a)Metanob)Etanoc)Propanod)Butano

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdecombustióndelosgasespropuestosson:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(g)

2C!H&(g)+7O!(g)®4CO!(g)+6H!O(g)

C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(g)

2C$H'((g)+13O!(g)®8CO!(g)+10H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),lareacciónenlaquerela-cióndevolúmenesO!/hidrocarburoes3,5/1eslacorrespondientealacombustióndeletano,C!H&.

1.6. DosmoléculasdeAreaccionanconunamoléculadeBparadardosmoléculasdeC.Sabiendoquetodaslasmoléculassongaseosas,alreaccionarunlitrodeAseproducirá:a)DosmoléculasdeCb)UnlitrodeCc)DoslitrosdeCd)TresmoléculasdeC

(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2010)

2A(g)+B(g)®2C(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),lasespeciesseencuentranenunarelaciónvolumétricaymolar2:1:2.

RelacionandolosvolúmenesdeAyC:

1LA ·2LC2LA

1.7. Unabotelladeaceroquecontieneoxígenocomprimidosoportaunapresióninternade25,0atmalatemperaturade20°C.Bajolosefectosdelsoladquierelatemperaturade53°Cyentonceslapresióninterioresde:a)31,0atmb)24,3atmc)29,2atmd)27,8atm

LaexpresiónmatemáticadelaleydeGay-Lussacdelastransformacionesisócoras(1803)es:𝑝'𝑇'=𝑝!𝑇!

Elvalordelapresiónfinales:25,0atm

(20 + 273,15)K=

𝑝!(53 + 273,15)K

→ 𝑝! = 27,8atm

1.8. ¿Cuáleslalíneagráficaquesedeberíaobteneralrepresentar,enundiagramadeejescartesianos, lapresióna laqueestásometidaunamasagaseosadenitrógeno,(Y),frentealainversadelvolumenocupadopordichamasa,(X),atemperaturaconstante:a)Ab)Bc)Cd)D

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Asturias2010)

LaleypropuestaporBoyleyMariotte(1662)dice:“paraunamasadegasatemperaturaconstante,lapresiónyelvolumensonmagnitudesinversa-menteproporcionales”.

Suexpresiónmatemáticaes,𝑝𝑉 =cte,ylarepresentacióngráficade𝑝vs.𝑉esunacurvacomolaC.Noobstante,siserepresenta𝑝vs.1/𝑉seobtieneunarecta,comolaB,quepasaporelpunto(0,0).Larespuestacorrectaeslab.

1.9. ¿Quévolumendeoxígenoreaccionarácompletamenteconunamezclaformadapor10cm3dehidrógenoy20cm3demonóxidodecarbono?(Todoslosvolúmenesmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura).a)10cm3b)15cm3c)20cm3d)30cm3

(O.Q.L.Murcia1998)

LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdecombustióndeH!yCOson:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(g)

2CO(g)+O!(g)®2CO!(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),elvolumendeO!consu-midoencadareacciónes:

10cm+H! ·1cm+O!2cm+H!

= 5cm+O!

20cm+CO ·1cm+O!2cm+CO

= 10cm+O!⎭⎪⎬

⎪⎫

→ 𝑉jkjaN = 15cm+O!

1.10. LahipótesisdeAvogadro:a)Permitedistinguirentregasesidealesygasesreales.b)ExplicalaleydelosvolúmenesdeGay-Lussacsuponiendoquelasmoléculasdeloselementosgaseososcomunessondiatómicas.c)Establecequeelvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemoles.d)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesmúltiples.e)Explicalaleydeconservacióndelamasa.f)Dicequetodoslosgasessedilatanenlamismaproporciónconlatemperatura.g)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesdefinidas.h)Explicaque1moldecualquiergascontiene6,022·10𝟐𝟑moléculas.i)Explicalaleydeconservacióndelaenergía.j)PermiteexplicarlateoríadeBohr.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2007)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2010)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Murcia2012)(O.Q.L.Baleares2015)

§LahipótesisdeAvogadro(1811)quediceque:“volúmenesigualesdecualquiergas,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas”,

pusofinaladiscusiónexistenteentreDaltonyGay-Lussac.ParaDaltonloselementosgaseososestabanformadosporátomos,mientrasquelaleydeGay-Lussacsoloteníaexplicaciónsiselesconsiderabamo-léculasdiatómicas.

Dalton: H(hidrógeno)+O(oxígeno)®HO(agua)

Gay-Lussac: 2H!(hidrógeno)+O!(oxígeno)®2H!O(agua)§Porotraparte,deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:

Sisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesde𝑝y𝑇y,teniendoencuentaque𝑅esunaconstantesetieneque:

𝑉 = 𝑛𝑘 siendo𝑘elvolumenmolar.

Elvolumenqueocupaungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemolesdelmismo.

Lasrespuestascorrectassonbyc.

1.11. Elvolumendeamoníacoquesepuedeobtenercon5Ldenitrógenogaseosoy9Ldehidrógenogaseoso,midiendotodoslosgasesenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,es:a)14Lb)6Lc)10Ld)Esnecesarioconocerlosvaloresdepresiónytemperatura.

(O.Q.L.Murcia1999)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN!yH!paraobteneramoniacoes:

N!(g)+3H!(g)®2NH+(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes,1LdeN!reaccionacon3LdeH!yproducen2LdeNH+.Portanto,larelaciónvolumé-trica(molar)es:

9LH!5LN!

Comolarelaciónmolaresmenorque3quieredecirquesobraN!,porloqueH!eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH+queseforma:

9LH! ·2LNH+3LH!

= 6LNH+

1.12. Sesabeque40,4gdeungasnobleocupanelmismovolumenque8,00gdeHeenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.¿Dequégasnoblesetrata?a)Neb)Arc)Krd)Xe

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),siambosgasesocupanelmismovolumenenidénticascondi-cionesdepresiónytemperatura,esquesetratademuestrasgaseosasintegradasporelmismonúmerodepartículas(moles):

40,4gX ·1molX𝑀gX

= 8,00gHe ·1molHe4,00gHe

→ 𝑀 = 20,2gmol-'

Lamasamolarobtenidacorrespondealgasnobleneón(Ne).

1.13. Considerequeseestácomprimiendoungasenunrecipientecerrado,¿cuáldelassiguientesafir-macionesesfalsa?a)Disminuyeelvolumen.b)Aumentalatemperatura.c)Elnúmerodemolespermanececonstante.d)Disminuyeladensidad.e)Disminuyelaentropía.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Sevilla2019)

a)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoyleyMariottedelastransformacionesisotérmicas(1662)quediceque:

“paraunamasadegasatemperaturaconstantelapresiónyelvolumensonmagnitudesinversa-menteproporcionales”

Sisecomprimeungas,seaumentalapresión,portanto,disminuyeelvolumen.

b)Verdadero.Sisecomprimeungas,seaproximanlasmoléculasqueloforman,portanto,puedenapa-recerenlacesintermolecularesentreestas.Siemprequeseformaunenlacesedesprendeenergíay,portanto,aumentalatemperaturadelgas.

c)Verdadero.Elnúmerodemolesdegassolodependedelnúmerodemoléculasquelointegran,siseaumentalapresiónloúnicoquesehaceesaproximarsusmoléculas.

d)Falso.Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungas,endeterminadascondicionesde𝑝y𝑇,vienedadaporlaexpresión:

Sisecomprimeungas,seaumentalapresión,portanto,aumentasudensidad.

e)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,sisecomprimeungas,seaumentalapresión,portanto,disminuyesuvolumenylasmoléculaspierdencapacidaddedesordenarse,esdecir,disminuyelaentropíadelgas.

1.14. ¿Cuáldelassiguienteslíneasgráficasnorepresentaelcomportamientoidealdeungas?

a)b)c)d)e)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Baleares2009)(O.Q.L.CastillayLeón2013)

a)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharlesparalastransformacionesisobáricas(1787)queseajustaalasiguienteecuación:

𝑉𝑇= 𝑘

b)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeGay-Lussacparalastransformacionesisócoras(1803)queseajustaalasiguienteecuación:

𝑝𝑇= 𝑘

c-d)Verdadero.LasgráficascorrespondenalaleydeBoyle-Mariotteparalastransformacionesisotérmi-cas(1662)queseajustaalasiguienteecuación:

𝑝𝑉 = 𝑘

e)Falso.Paraungasideallarepresentación𝑝𝑉vs𝑇correctasería:

1.15. Lacombustióncompletade0,336Ldeunhidrocarburogaseoso,medidosencondicionesnorma-les,produce0,06moldedióxidodecarbono.¿Cuántosátomosdecarbonotienecadamoléculadelhidro-carburo?a)1b)2c)4d)6e)8

(O.Q.N.Murcia2000)

Enlacombustióndelhidrocarburo,todoelcarbonosetransformaenCO!yelhidrógenoenH!O:

𝑦2H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808)yconsiderandocompor-tamientoideal,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerelnúmerodeátomosdecarbonodelhidrocarburoCTHd:

0,06molCO!0,336LCTHd

·22,4LCTHd1molCTHd

·1molC1molCO!

= 4molC

molCTHd

1.16. ¿Cuáldelassiguientesafirmaciones,relacionadastodasconlaleydeAvogadroysusconsecuen-cias,esfalsa?a)Volúmenesigualesdehidrógeno,H2,ydióxidodeazufre,SO2,medidosencondicionesnormales,con-tienenelmismonúmerodemoléculas.b)Dosvolúmenesdehidrógenoyunvolumendemetano,CH4,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdehidrógeno.c)Volúmenesigualesdedióxidodecarbono,CO2,ydemetano,CH4,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdecarbono.d)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor3moldeátomosdecloroes,aproximada-mente,de33,6dm3.e)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor1moldeátomosdecualquierelementogaseosoes,aproximadamente,de11,2dm3.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2009)(O.Q.L.PaísVasco2009)(O.Q.L.Málaga2018)

Pararesponderalascuestionespropuestashayquetenerencuenta:

pV=0,082nTR²=0,999

0 0,2 0,4 0,6 0,8

pV(atm·L)

nT(mol·K)

pVvs.nT

§LaleydeAvogadro(1811)quedice:

§Sisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesde𝑝y𝑇y,teniendoencuentaque𝑅esunacons-tantesetieneque:

𝑉 = 𝑛𝑘

§Elvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4Lmol-'.

§UnmoldecualquiergasestáintegradoporunnúmerodeAvogadro,𝑁I,demoléculas.

a)Verdadero.Silosvolúmenessoniguales,elnúmerodemolestambiénloesy,porconsiguiente,tambiénelnúmerodemoléculas.

b)Verdadero.Suponiendocondicionesnormalesdepresiónytemperatura:

2𝑉LH! ·1molH!22,4LH!

·2molH1molH!

·𝑁AátomosH1molH

=𝑉 · 𝑁A5,6

átomosH

𝑉LCH$ ·1molCH$22,4LCH$

·4molH1molCH$

·𝑁AátomosH1molH

=𝑉 · 𝑁A5,6

átomosH

c)Verdadero.Suponiendocondicionesnormalesdepresiónytemperatura:

𝑉LCO! ·1molCO!22,4LCO!

·1molC1molCO!

=𝑉 · 𝑁A22,4

átomosC

𝑉LCH$ ·1molCH$22,4LCH$

·1molC1molCH$

=𝑉 · 𝑁A22,4

átomosC

d)Verdadero.

3molCl ·1molCl!2molCl

·22,4dm+Cl!1molCl!

= 33,6dm+Cl!

e)Falso.SuponiendoquesetratedeungasnoblecomoelHe:

1molHe ·22,4dm+He1molHe

= 22,4dm+He

1.17. Siseduplicaelvolumendeunaciertamasagaseosamanteniendoconstantesutemperatura:a)Aumentansupresiónysuentropía.b)Suentropíasereducealamitadysupresiónseduplica.c)Disminuyensupresiónysuentropía.d)Supresióndisminuye,perosuentropíaaumenta.

(O.Q.L.Murcia2000)

DeacuerdoconlaleydeBoyleyMariottedelastransformacionesisotérmicas(1662)quediceque:

“paraunamasadegasatemperaturaconstante,lapresiónyelvolumensonmagnitudesinversa-menteproporcionales”

sielvolumenseduplica, lapresiónsereduce lamitady, laentropíaaumenta,yaque,alaumentarelvolumenlaspartículasestánmásseparadasyaumentasucapacidadparadesordenarse.

1.18. ¿Cuáldelassiguientessustancias,enestadogaseoso,necesitaráparasucombustióncompletaunvolumendeoxígenotripledelpropio,medidosambosalamismapyT?a)CH3OHb)C2H6c)C2H5OHd)C6H6

Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdecombustióndelascuatrosus-tanciasson:

2CH+OH(g)+3O!(g)®2CO!(g)+4H!O(g)

2C!H&(g)+7O!(g)®4CO!(g)+6H!O(g)

C!H8OH(g)+3O!(g)®2CO!(g)+3H!O(g)

2C&H&(g)+15O!(g)®12CO!(g)+6H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),lareacciónenlaquerela-cióndevolúmenesO!/compuestoes3/1eslacorrespondientealacombustióndelC!H8OH,etanol.

1.19. Sisecalientan200mLdeungasdesde10°Ca20°Cmanteniendoconstanteselnúmerodemo-léculasylapresión,elvolumenqueocuparáseráaproximadamente:a)50mLb)200mLc)450mLd)207mL

LaexpresiónmatemáticadelaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas(1787)es:𝑉'𝑇'=𝑉!𝑇!

Elvalordelvolumenfinales:200mL

(10 + 273,15)K=

𝑉!(20 + 273,15)K

→ 𝑉! = 207mL

1.20. ¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1.Aigualdaddetemperatura,lapresiónejercidaporunmoldegasenunmatrazde5Lesigualalaejercidaporcincomolesenunmatrazde1L.

2.A igualdaddetemperaturayvolumen;6,022·1023moléculasdeO2ejercen igualpresiónque12,044·1023moléculasdeNe.

3.Lapresióntotaldeunamezcladegasesessumadelaspresionesparcialesejercidasporcadaunodesuscomponentes.

4.Pormuchoqueseaumentelapresión,ungasnopuedelicuarseatemperaturassuperioresasutemperaturacrítica.

a)1b)1y2c)1,2y4d)3y4

1)Incorrecto.Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporcadamuestradegases:

𝑝' =1mol · 𝑅𝑇

5L=𝑅𝑇5atm

𝑝! =5mol · 𝑅𝑇

1L= 5𝑅𝑇atm

2)Incorrecto.Considerandocomportamientoideal,yteniendoencuentaquenoexistenmoléculasdeNe,sinoátomos,lapresiónejercidaporcadamuestradegases:

𝑝A! =6,022·1023moléculasO! · 𝑅𝑇

𝑉·

1molO!6,022·1023moléculasO!

=𝑅𝑇𝑉atm

𝑝n[ =12,044·1023átomosNe · 𝑅𝑇

𝑉·

1molNe6,022·1023átomosNe

= 2𝑅𝑇𝑉atm

3)Correcto.LaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801)dice:

“lapresióntotaldeunamezclagaseosaesigualalasumadelaspresionesparcialesdeloscompo-nentesdelamisma”.

4)Correcto.Latemperaturacríticadeungasesaquellaporencimadelacualpormuchoqueseelevelapresiónelgasnopuedelicuarse,yaquelasmoléculassemuevenatalvelocidadqueesimposiblequeseestablezcanfuerzasintermolecularesentreellas.

1.21. Unrecipientecerradocontiene100mLdeungasquesecalientadesde10°Ca24°C,manteniendoconstantelapresión,elvolumenresultantees:a)114mLb)100mLc)105mLd)200mL

Elvalordelvolumenfinales:100mL

(10 + 273,15)K=

𝑉!(24 + 273,15)K

→ 𝑉! = 105mL

1.22. Sehacenreaccionarcompletamente1LdeC3H6O(acetona)y4LdeO2.Elvolumenocupadoporlosproductoses:a)6,00Lb)22,4Lc)44,8Ld)67,2Le)Ningunodelosvolúmenesindicados.

Considerandoquelaacetonaseencuentraenestadogaseoso,laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelaacetonaes:

C+H&O(g)+4O!(g)®3CO!(g)+3H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes,1LdeC+H&Oreaccionacon4LdeO!yproduce3LdeCO!y3LdeH!O.

Comolascantidadesdereactivossonestequiométricasseforman6Ldeproductos.

1.23. ¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1.Sielairesaturadodehumedadcontenidoenunmatrazde1La80°C,seenfríahasta50°C,condensaráagua.

2.Sielairesaturadodehumedadcontenidoenunmatrazde1La80°C,seexpandehastaunvolu-mende10Lmanteniendoconstantelatemperatura,lapresióndelaguadisminuirá.

3.Sisetienendosmatraces,unode10Lyotrode2L,conteniendoambos,airesaturadodehume-dada40°C,lapresiónejercidaporelaguaseráigualenambosmatraces.

4.SiungasAyotroBseencuentranenunmismorecipientecerrado,lapresiónparcialdeAyladeBserániguales.

a)1,2y3b)1,3y4c)1y2d)Todas

Lapresiónqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoesdirectamenteproporcionalasutemperatura.

1)Correcto.Sidesciendelatemperaturadelaire,lapresióndevapordelaguasehacemenory,portanto,condensaagua.

2)Correcto.Aunquelapresióndevapordelaguasemantieneconstantealnocambiarlatemperaturadelaire,sielgasseexpande,deacuerdocon la leydeBoyle-Mariotte(1662), lapresiónparcialdelaguadisminuye.

3)Correcto.Silatemperaturadelaireeslamismaenambosmatraces,lapresióndevapordelaguadebeserlamisma,aunqueelvolumendelosmatracesseadiferente.

4)Incorrecto.Laspresionesparcialesejercidasporcadaunodelosgasessoloseránidénticassielnú-merodemolesdecadaunotambiénloes.

1.24. Dosrecipientescerradosdeigualvolumencontienengasesdiferentes,AyB.Losdosgasesestánalamismatemperaturaypresión.LamasadelgasAes1,0g,mientrasqueladelgasB,queesmetano,es0,54g.¿CuáldelossiguientesgasesesA?a)SO2b)SO3c)O3d)C2H6

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),dosgases,medidosenidénticascondicionesde𝑝y𝑇,queocupanelmismovolumen,estánconstituidosporelmismonúmerodemolesymoléculas:

𝑛# = 𝑛BM& → 𝑚#

𝑀#=𝑚BM&𝑀BM&

ElvalordelamasamolardelgasAes:

𝑀# =1,00g0,540g

· (16,0gmol-') = 29,6gmol-'→SetratadelC!H&(𝑀 = 30,0gmol-')

1.25. Señalelaproposicióncorrecta:a)En22,4Ldeoxígenogaseoso,a0°Cy1atm,hayNA(númerodeAvogadro)átomosdeoxígeno.b)Alreaccionar10gdeMgodeAlconHClseobtieneelmismovolumendehidrógeno,alamismapresiónytemperatura.c)Apresiónconstante,elvolumendeungasa50°Ceseldoblequea25°C.d)Elvolumende14gdenitrógenoesigualalde16gdeoxígeno,alamismapresiónytemperatura.e)Unmoldeoxígenoenestadosólido,líquidoogaseoso,ocupa22,4La0°Cy1atm.

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Granada2013)

a)Falso.Elnúmerodeátomosquecontienelamuestraes:

22,4LO! ·1molO!22,4LO!

·𝑁AmoléculasO!

1molO!·2átomosO1moléculaO!

= 2𝑁AátomosO

b)Falso.LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelMgyAlconHClson:

2HCl(aq)+Mg(s)®MgCl!(aq)+H!(g)

6HCl(aq)+2Al(s)®2AlCl+(aq)+3H!(g)

Considerandocomportamientoideal,ElvolumendeH!,medidoenc.n.,queseobtieneapartirde10gdecadametales:

10gMg ·1molMg24,3gMg

·1molH!1molMg

·22,4LH!1molH!

= 9,2LH!

10gAl ·1molAl27,0gAl

·3molH!2molAl

·22,4LH!1molH!

= 12,4LH!

c)Falso.DeacuerdoconlaexpresiónmatemáticadelaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas(1787):

𝑉'𝑇'=𝑉!𝑇!®

𝑉!𝑉'=(50 + 273,15)K(25 + 273,15)K

d)Verdadero.ConsiderandocomportamientoidealydeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),elvolu-menqueocupaunadeterminadamasadegas,endeterminadascondicionesde𝑝y𝑇,esdirectamenteproporcionalalnúmerodemolesdelmismo:

𝑉 = 𝑘𝑛 siendo𝑘elvolumenmolarenesascondicionesde𝑝y𝑇

·22,4LN!1molN!

= 11,2LN!

·22,4LO!1molO!

= 11,2LO!

e)Falso.UnmoldeO!ocupa22,4Lsolocuandoseencuentraenestadogaseosoyencondicionesnorma-lesdepresiónytemperatura.

1.26. ¿Quévolumendeairesenecesitaparaquemar3,0Ldeacetileno,C2H2,midiéndoseambosgasesenlasmismascondiciones?a)35,71Lb)71,43Lc)3,0Ld)6,0L(Dato.Elairecontieneun21%envolumendeO2).

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetilenoes:

2C!H!(g)+5O!(g)®4CO!(g)+2H!O(l)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),enlasreaccionesentregases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,larelaciónmolarcoincideconlarela-ciónvolumétrica,asíquerelacionandoC!H!conO!:

3,0LC!H! ·5LO!2LC!H!

= 7,5LO!

Comoelairecontieneun21%envolumendeO!:

7,5LO! ·100Laire21LO!

= 36Laire

1.27. Dosmolesdedistintosgases,enigualdaddecondicionesdepresiónytemperatura,tienen:a)Lamismamasab)Elmismonúmerodeátomosc)Lamismaenergíainternad)Elmismovolumen

a)Falso.Soloesposiblesilasmasasmolaressonidénticas,talcomoocurreconlossiguientesgases:CO,N!yC!H$(28,0) NOyC!H&(30,0) CO!,N!OyC+H<(44,0).

b)Falso.Soloesposiblesilasmoléculasestánformadasporelmismonúmerodeátomos.Algunosejem-plosson:H!,N!yO!(diatómicas)yNO!,SO!yCO!(triatómicas).

c)Falso.Laenergíainterna,𝑈,esunamagnitudintensiva,esdecir,dependedelamasadegasexistente.

d)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811):

“volúmenesigualesdecualquiergas,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmerodemoléculas(moles)”.

1.28. Unvolumende10cm3degasfluorurodehidrógenoreaccionacon5cm3 dedifluorurodedinitró-genogaseosoformando10cm3deunsologasmedidoapresiónytemperaturaconstante.Indiqueacuáldelassiguientesreaccionescorrespondenestosdatos.a)HF+N2F2®N2HF3b)2HF+N2F2®2N2HF2c)2HF+N2F2®N2H2F4d)HF+2N2F2®N4HF5e)2HF+2N2F2®N4H2F6

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Valencia2014)(O.Q.L.PaísVasco2017)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),losdatosnuméricospro-puestos:

10cm+HF+5cm+N!F!®10cm+producto

seencuentranenunarelaciónvolumétrica2:1:2.Estarelacióncoincideconlarelaciónestequiométrica(volumétrica)delareacción:

2HF+N!F!®2N!HF!

(EnlacuestiónpropuestaenValencia2014seproporcionanlassustanciasformadasenlugardelasreac-cionesydiferentesvolúmenesdereactivos).

1.29. Enlacombustiónde5Ldeunalcanoa2atmy273Ksedesprenden40Ldedióxidodecarbonomedidosencondicionesnormales.Dichoalcanopuedeser:a)Etanob)Butanoc)Propanod)Octano

(O.Q.L.Murcia2004)

DeacuerdoconlaleydeBoyleyMariotte(1662)sepuedecalcularelvolumendehidrocarburoquesequema,medidoencondicionesnormales:

𝑝'𝑉' = 𝑝!𝑉! → 𝑉! =2atm · 5L1atm

TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO!,rela-cionandoambosvolúmenes:

40LCO!10Lhidrocarburo

= 4LCO!

Lhidrocarburo

deacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),quediceque:

“losvolúmenesdelosgasesqueintervienenenunareacciónquímicas,medidosenlasmismascon-dicionesdepresiónytemperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

Elhidrocarburoquecontiene4moldeC,eselbutano.

1.30. Alaumentarlatemperaturadeungasidealavolumenconstante:a)Laenergíainternanovaría.b)Lapresiónaumenta.c)Laentropíadisminuye.d)Laconcentraciónaumenta.

(O.Q.L.PaísVasco2005)(O.Q.L.PaísVasco2013)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacparalastransformacionesisócoras(1803)queseajustaalasiguienteecuación:

𝑝𝑇= 𝑘

alaumentarlatemperaturaaumentalapresióndelgas.

1.31. LasmasasdevolúmenesigualesdeungasXydeoxígeno,enlasmismascondicionesdetempe-raturaypresión,son72gy36g,respectivamente.LamasamoleculardelgasXserá:a)36b)64c)32d)72

(O.Q.L.LaRioja2007)

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811):

“dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,ocupanelmismovolumen,loquequieredecirqueestánconstituidosporelmismonúmerodemoléculas(moles)”.

𝑛Y = 𝑛A! → 𝑚Y

𝑀Y=𝑚A!𝑀A!

ElvalordelamasamolardelgasXes:

𝑀Y =72g36g

· (32,0gmol-') = 64gmol-'

1.32. Unamuestradepropano,C3H8,seencuentrainicialmenteenuncontenedora80°Cy700mmHgysecalientahasta120°Cavolumenconstante.¿Cuáleslapresiónfinal?a)1.050mmHgb)467mmHgc)628mmHgd)779mmHg

(O.Q.L.Madrid2008)

Elvalordelapresióna120°Ces:700mmHg

(80 + 273,15)K=

𝑝!(120 + 273,15)K

→ 𝑝! = 779mmHg

1.33. Unglobocontiene2,5Ldegasalatemperaturade27°C.Siseenfríahasta–23°C,elglobo:a)Aumentarásuvolumenb)Disminuirásuvolumenc)Novariarásuvolumend)Explotará

Ungloboesunrecipienteenelquesemantieneconstantelapresión,𝑝=𝑝aj\.DeacuerdoconlaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas(1787):

𝑉'𝑇'=𝑉!𝑇!

Elvolumenocupadoporelgasunavezenfriadoes:2,5L

(27 + 273,15)K=

𝑉!(–23 + 273,15)K

→ 𝑉! = 2,1L

Sidesciendelatemperatura,disminuyeelvolumendelglobo.

1.34. Cuandosemezclan,enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,3Ldeclorogascon1Ldevapordeyodoreaccionancompletamenteyseobtienen2L,enlascitadascondiciones,deungasdes-conocido.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas?a)I5Cl𝟐b)ICl3c)ICld)I3Cl

(O.Q.L.Murcia2008)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),losdatosnuméricospro-puestos:

3LCl!+1LI!®2Lproducto

seencuentranenunarelaciónvolumétrica3:1:2.Estarelacióncoincideconlarelaciónestequiométrica(volumétrica)delareacción:

3Cl!(g)+I!(g)®2ICl+(g)

porloquelafórmulamoleculardelasustanciagaseosaformadadebeserICl+.

1.35. “Atemperaturaconstante,elvolumenocupadoporunacantidaddeterminadadeungasesinver-samenteproporcionalalapresiónquesoporta”.Esta,eslaconocidacomoleydeBoyle-Mariotte,queserepresentapor:a)V1p2=V2p1b)V1T1=V2T2c)V1/p1=V2/p2d)V1p1=V2p2

(O.Q.L.Murcia2008)

LaexpresiónmatemáticadelaleyestudiadaexperimentalmenteporRobertBoyle(1662)yformuladaporEdmeMariotte(1676)es:

𝑉'𝑝'=𝑉!𝑝!

1.36. Silascondicionesdep(1atm)yT(250°C)semantienenconstantesentodoelproceso,calculeelvolumendelosproductosdereacciónqueseobtendránalquemar20Ldeetano,C2H6.a)40Lb)100Lc)50Ld)Imposiblesaberlo

(O.Q.L.Murcia2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC!H&es:

C!H&(g) +72O!(g)®2CO!(g) + 3H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesC!H&/productoses1/5.RelacionandoC!H&conlosproductosgaseosos:

20LC!H& ·5Lproductos1LC!H&

= 100Lproductos

1.37. Volúmenesigualesdedistintassustanciasgaseosas,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmerodepartículas.Esteenunciadosecorrespondeconlaleyde:a)Proustb)Daltonc)Lavoisierd)Avogadro

(O.Q.L.Murcia2009)

ElenunciadopropuestosecorrespondeconlaleyformuladaporAvogadro(1811).

1.38. UnamuestradegasseencuentraenunvolumenVaunapresiónp1ytemperaturaT1.CuandolatemperaturacambiaaT2,manteniendoelvolumenconstante,lapresiónp𝟐será:

a)T1T2p1

b)p1T1T2

c)p1T1T2

d)T1p1T2

e)p1T2T1

(O.Q.N.Sevilla2010)

LasituaciónpropuestaobedecealaleydeGay-Lussacdelastransformacionesisocoras(1802):

“paraunamasadegasavolumenconstantelaspresionessondirectamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.

Laexpresiónmatemáticadeestaleyes:𝑝'𝑇'=𝑝!𝑇!→ 𝑝! = 𝑝' ·

𝑇!𝑇'

1.39. Cuando2Ldenitrógenoreaccionancon6Ldehidrógeno,sitodoslosgasesestánmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,elvolumendeamoniacoobtenidoes:a)4Lb)8Lc)2Ld)3L

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN!yH!paraobteneramoniacoes:

N!(g)+3H!(g)®2NH+(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes1:3:2.Portanto,larelaciónvolumétrica(molar)inicialentrelosreactivoses:

𝑉M!𝑉n!

=62= 3

Comoestarelaciónmolaresigual3,indicaquesoncantidadesestequiométricasqueseconsumencom-pletamenteylacantidaddeNH+queseformaes:

2LN! ·2LNH+1LN!

= 4LNH+

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1999yCastilla-León2012).

1.40. Siseconsideran15Ldenitrógenoy15LdeCO2,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,sepuededecirque:a)Hayelmismonúmerodeátomos.b)Hayelmismonúmerodemoléculas.c)Tienenlamismamasa.d)Tienenlamismadensidad.

(O.Q.L.Murcia2010)

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811):

“volúmenesigualesdediferentesgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytempera-tura,contienenelmismonúmerodemoléculas”.

1.41. Ungas,contenidoenunrecipientecerradoyflexible,seenfríalentamentedesdelatemperaturade50°Chasta25°C.¿Cuáleslarelaciónalcanzadaentreelvolumenfinaldelgasyelinicial?a)2/1b)1,08/1c)0,923/1d)0,5/1

(O.Q.L.LaRioja2010)

LaexpresiónmatemáticadelaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas(1787)es:𝑉!𝑉'=𝑇!𝑇'

Elvalordelarelaciónentrelosvolúmeneses:𝑉!𝑉'=(25 + 273,15)K(50 + 273,15)K

=0,9231

1.42. Unmatrazde1,00L,llenodeO2(g),seencuentrainicialmenteencondicionesestándarydespuésa100°C.¿Cuálserálapresióna100°C?a)1,00atmb)1,17atmc)1,27atmd)1,37atm

Considerandoquelascondicionesestándarparaungasson,1bary0°C,elvalordelapresiónfinales:1bar

(0 + 273,15)K=

𝑝!(100 + 273,15)K

→ 𝑝! = 1,37bar ≈ 1,37atm

1.43. Dadalareacciónsinajustar:H2S+O2®H2O+SO2

¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar180LdeH2S,sitodoslosgasesestánenidénticascondicionesdepyT?a)180Lb)540Lc)270Ld)60L

(O.Q.L.Murcia2011)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH!Ses:

2H!S(g)+3O!(g)®2H!O(g)+2SO!(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenescoincideconlarelaciónmolar.RelacionandoH!SconO!:

180LH!S ·3LO!2LH!S

= 270LO!

1.44. Enlacombustiónde2moldeunhidrocarburosaturado(alcano)sehannecesitado224Ldeoxí-genomedidosencondicionesnormales.Lafórmuladelhidrocaburoes:a)CH4b)C2H6c)C3H8d)C4H10

(O.Q.L.Murcia2011)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeO!queseconsumenes:

224LO! ·1molO!22,4LO!

= 10,0molO!

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloscuatroalcanosson:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(g)

2C!H&(g)+7O!(g)®4CO!(g)+6H!O(g)

C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(g)

2C$H'((g)+13O!(g)®8CO!(g)+10H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),lareacciónenlaquerela-cióndevolúmenes,O!/alcano=10/2,eslacorrespondientealacombustióndelpropano,C+H<.

1.45. Untanquedealmacenamientode10.000L(dm3)decapacidad,completamentellenodegasmetanoqueseencuentraa27°Cy10atmdepresión,estátotalmentecerradomedianteválvulas.Seproduceunincendioenunainstalacióncercanayeltanquesecalientahastalos100°Cconlocualsubelapresióninterna.Laresistenciamecánicadeltanqueesde25atm.SegúnlaleydeGay-Lussac,sepuedeafirmarque:a)Eltanquepermaneceráintactoporquelapresióna100°Cesmenorde25atm.b)Eltanqueserompeporquelapresióna100°Cesmayorde25atm.c)Elgasmetanoescombustibleyarderásuavementeencontactoconelaire,porlocuallapresiónsereduceyeltanquenoseromperá.d)Elgasmetanoescombustibleyarderáviolentamenteencontactoconelaire,dandolugaraunaexplosiónqueromperáeltanque.

Elvalordelapresióna100°Ces:10atm

(27 + 273,15)K=

𝑝!(100 + 273,15)K

→ 𝑝! = 12,4atm

Comoseobserva,lapresiónquealcanzaelgasesinferioralaresistenciamecánicadeltanque(25atm),portanto,eltanquepermaneceintacto.

1.46. Secalientan25,00Ldeoxígenodesde25°Chasta425Kapresiónconstante.¿Cómovaríaelvo-lumendelgas?a)Aumentaa35,65Lb)Aumentaa425Lc)Aumentaenunacantidaddependientedelapresión.d)Elvolumenpermanececonstante.

Elvalordelvolumena425Kes:25,00L

(25 + 273,15)K=

𝑉!425K

→ 𝑉! = 35,65L

1.47. EnrelaciónconunmoldemoléculasdeCO2,¿cuáleslapropuestacorrecta?a)Elnúmerodeátomosquecontienees18,066·1023.b)Elvolumenqueocupaessiempre22,4L.c)Portratarsedeungasidealelvolumenqueocupanovaríaconlapresión.d)Elnúmerodemolesdeátomosquecontienees6,02·1023.

(O.Q.L.CastillayLeón2012)(O.Q.L.Cantabria2015)

a)Verdadero.ElnúmerodeátomosdeunmoldeCO!es:

1molCO! ·3molátomos1molCO!

= 18,066·1023átomos

b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressoloencondicionesnormales,1atmy273K.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeBoyle-Mariottedelastransformacionesisotérmicas(1662):

“paraunamasadegasatemperaturaconstante,elvolumenqueocupaesinversamenteproporcio-nalalapresiónalaqueseencuentrasometido”.

d)Falso.Lapropuestaesabsurda.

1.48. Aúltimahora de la tarde, tras una reparación en un gaseoducto que transporta unamezcla dehidrocarburos gaseosos, el operario se marcha a descansar, pero ha olvidado abrir dos válvulas quepermitenelpasodelgas.Alas20:00h,unmanómetroindicaquelapresióndelgasatrapadoentrelasdosválvulasesde12atmcuandosutemperaturaesde27°C.Laprevisiónmeteorológicadicequeeldíasiguienteserásoleadoymuycaluroso,detalmodoqueelgasatrapadopodríaalcanzarlos100°C.Silapresiónlímitealaquelasválvulasserompenesde30atm,segúnlaleydeGay-Lussac,¿existeriesgodefuga?a)No,porquelapresiónquealcanzaríaelgasseríamenorquelapresiónlímite.b)Sí,porquelapresiónquealcanzaríaelgasseríaigualquelapresiónlímite.c)Sí,porquelapresiónquealcanzaríaelgasseríamayorquelapresiónlímite.d)Sí,porquelapresiónquealcanzaríaelgasseríadosvecesmayorquelapresiónlímite.

Elvalordelapresióna100°Ces:

12atm(27 + 273,15)K

=𝑝!

(100 + 273,15)K→ 𝑝! = 15atm

Comoseobserva,lapresiónquealcanzaelgasesinferioralapresiónlímite(30atm),portanto,noseproduciráfugadelgas.

1.49. Sedisponedetresmatracesde1Lquecontienengasesenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.ElmatrazAcontieneNH3,elmatrazBcontieneNO2yelmatrazCcontieneN2.¿Cuáldelostresmatracescontienemayornúmerodemoléculas?a)MatrazAb)MatrazBc)MatrazCd)Todoscontienenlasmismas.e)Ningunodelosanteriores.

(O.Q.N.Alicante2013)(O.Q.L.Cantabria2014)

LaleydeAvogadro(1811)diceque:

Deacuerdoconlamisma,sepuedeafirmarquelostresmatracescontienenelmismonúmerodemolé-culas.

1.50. Enuntubocerradohay100mLdeunamezcladedihidrógenoydioxígenoa25°Cy1atm.Sehacenreaccionarparadaragua.Seobservaquehaquedadodioxígenosinreaccionaryque,medidoa25°Cy1atm,ocupaunvolumende10mL.Lacomposicióndelamezclagaseosainiciales:a)40%deH2y60%deO2b)45%deH2y55%deO2c)55%deH2y45%deO2d)60%deH2y40%deO2e)75%deH2y25%deO2

(O.Q.N.Oviedo2014)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH!yO!es:

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes,2mLdeH!reaccionancon1mLdeO!.

Latabladevolúmenesenlareacciónes:

H! O!Vinicial 𝑥 𝑦Vtransformado 𝑥 ½𝑥Vfinal — 𝑦-½𝑥

Sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:𝑥 + 𝑦 = 100

𝑦 −𝑥2 = 10

È ® �𝑥 = 60mLH!

y = 40mLO!

Alserelvolumentotaldemezcla100mLlacomposiciónvolumétricacoincideconelporcentaje.

1.51. Sepreparaunamezclacon15Ldeamoníacoy15Ldecloro,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura.Estassustanciasreaccionandeacuerdoconlasiguienteecuación:

2NH3(g)+3Cl2(g)®N𝟐(g)+6HCl(g)Losvolúmenesdelascuatrosustanciascuandolareacciónfinalice,enlasmismascondicionesexpresadosenlitros,son,respectivamente:a)0,0;5,0;7,5y45,0b)5,0;0,0;5,0y30,0c)0,0;0,0;7,5y45,0d)0,0:0,0;5,0y30,0e)0,0;10,0;15,0y90,0

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes2LdeNH+reaccionancon3LdeCl!yproducen1LdeN!y6LdeHCl.Larelaciónvolumétrica(molar)entrelosreactivoses:

15LCl!15LNH+

Comolarelaciónmolaresmenorque1,5quieredecirquesobraNH+,porloqueCl!eselreactivolimi-tantequeseconsumecompletamenteydeterminaelvolumendeNH+sobranteylosvolúmenesdepro-ductosformados:

15LCl! ·2LNH+3LCl!

= 10LNH+(reaccionado)

15LNH+(inicial) − 10LNH+(reaccionado) = 5LNH+(sobrante)

15LCl! ·1LN!3LCl!

= 5LN!(formado)

15LCl! ·6LHCl3LCl!

= 30LHCl(formado)

1.52. Indiquecuáldelossiguientesgasesnoestóxico:a)CO2(g)b)SO2(g)c)CO(g)d)NO2(g)e)Cl2(g)

(O.Q.L.Madrid2014)

Deacuerdoconlasfichasdeseguridad,elúnicodelosgasespropuestosquenoestóxicoeselCO!,aunquecomodecíaParacelso,“nohayvenenos,haydosis”.

1.53. LasíntesisdeNH3vienedadaporlareacción:N2(g)+3H2(g)®2NH3(g)

Sireaccionan5,0LdeN2con19,0LdeH2,medidosenigualescondicionesdepresiónytemperatura,¿cuálseráelexcesodeH2?a)4,0Lb)5,0Lc)14Ld)15L

(O.Q.L.Murcia2014)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes1LdeN!reaccionacon3LdeH!yproducen2LdeNH+.RelacionandoN!conH!sedeterminalacantidaddeestasustanciaenexceso:

5LN! ·3LH!1LN!

= 15LH!

19LH!(inicial)−15LH!(reaccionado)=4,0LH!(exceso)

1.54. Unamuestradegassemantieneenunrecipienteapresiónconstantemientraslatemperaturaaumentadesde25°Ca75°C.Sielvolumeninicialdelgases4,2L,¿cuáleselcambiodevolumendebidoalaumentodetemperatura?a)0,70Lb)4,9Lc)8,4Ld)12,6L

Elvalordelvolumena75°Ces:4,2L

(25 + 273,15)K=

𝑉!(75 + 273,15)K

→ 𝑉! = 4,9L

Elaumentodelvolumenobtenidohasidodirectamenteproporcionalalaumentodepresión:

4,9L(final)–4,2L(inicial)=0,70L(aumento)

1.55. “Atemperaturaconstante,paraungasideal,secumplequep·V=cte”.¿Dequiéneslaanteriorafirmación?a)Proustb)Boyle-Mariottec)Lavoisierd)Dalton

LaexpresiónmatemáticapropuestacorrespondealaleyestudiadaexperimentalmenteporRobertBoyle(1662)yformuladaporEdmeMariotte(1676).

1.56. Unodelosprocedimientosdeobtencióndemonóxidodecarbonoconsisteenhacerpasarairesobrecarbónalrojosegúnlaecuación,2C+O2®2CO.Teniendoencuentaqueelporcentajeenvolumendeoxígenoenaireesdel21,0%,¿cuántoairesehadeutilizarpararecoger44,8LdeCOmedidosencondicionesnormales?a)22,4Ldeairemedidosencondicionesnormales.b)44,8Ldeairemedidosencondicionesnormales.c)106,67Ldeairemedidosencondicionesnormales.d)4,70Ldeairemedidosencondicionesnormales.e)22,4kgdeairemedidosencondicionesnormales.

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenescoincideconlarelaciónmolar.

RelacionandoelvolumendeCOconeldeO!yconeldeaire:

44,8LCO ·1LO!2LCO

·100Laire21,0LO!

= 107Laire

1.57. Untanquedeacerocontienehelioa17°Cy5,0atm.Determinelapresióninternadelgascuandosecalientaa353K.a)104atmb)4,1atmc)6,1atmd)0,24atme)5,6atm

Elvalordelapresióna353Kes:5,0atm

(17 + 273,15)K=

𝑝!353K

→ 𝑝! = 6,1atm

1.58. “Lapresióntotaldeunamezcladegasesesigualalasumadelaspresionesparcialesdesuscom-ponentes”.Estaafirmaciónsecorrespondeconlaley:a)Proustb)Boylec)Lavoisierd)Dalton

(O.Q.L.Murcia2016)

LaafirmaciónpropuestacoincideconelenunciadodelaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801).

1.59. Enunadescomposiciónenlaquesólointervienengases,anivelmolecular,seobservaque2mo-léculasdeungasXsedescomponenen1moléculadeotrogasMy3moléculasdelgasZ.Simasasyvolúmenessemidenenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,¿cuálesdelassiguientesafir-macionessonciertas?

I.LasumadelosvolúmenesdeMyZcoincidiráconelvolumendeX.II.LasumadelasmasasdeMyZserámayorquelamasadeX.III.Apartirde12LdeXseráposibleobtener6LdeM.

a)Ib)IIc)IIId)IyII

I.Falso.Enunareacciónquímicanotieneporqueconservarseelvolumen.

II.Falso.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier(1789),enunareacciónquímicalamasadelassustanciasinicialeseslamismaqueladelassustanciasfinales.

III.Cierto.DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808):

“losvolúmenesdelassustanciasqueintervienenenunareacciónquímica,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.

RelacionandoelgasXconelgasM:

12LX ·1LM2LX

1.60. Paraunamasadegasidealatemperaturaconstante,la(s)gráfica(s)correcta(s)es(son):

a)Ib)IyIIc)IIyIIId)Todas

§PuestoquelaleypropuestaporBoyleyMariotte(1662)indicaqué,atemperaturaconstante,𝑝𝑉 = 𝑘,lagráfica𝑝vs𝑉seráunacurva(hipérbola).

§Porotraparte,sisedespejalapresiónlaecuaciónquedacomo:

𝑝 = 𝑘1𝑉

porloqueexisteproporcionalidaddirectaentre𝑝y1/𝑉.

§Finalmente,puestoque𝑝𝑉 = 𝑘,siserepresenta𝑝𝑉vs𝑝o𝑉,seobtieneunalínearectaparalelaalejedeabscisas.

Portanto,lastresgráficasrepresentanlamismaley.

1.61. Elmetanosequemadeacuerdoconlaecuación:CH4(g)+2O2(g)®CO2(g)+2H2O(l)

Sielairecontieneoxígeno(21,0%envolumen),¿quévolumendeaireserequiereparaquemar5,00Ldemetano,ambosgasesalamismatemperaturaypresión?a)11,9Lb)23,8Lc)33,7Ld)47,6L

(O.Q.L.LaRioja2017)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),enlasreaccionesentregases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,larelaciónmolarcoincideconlarela-ciónvolumétrica,asíquerelacionandoC!H!conO!:

5,00LCH$ ·2LO!1LCH$

= 10,0LO!

Comoelairecontieneun21,0%envolumendeO!:

10,0LO! ·100Laire21,0LO!

= 47,6Laire

1.62. Enlafiguradada:

I,IIyIIIsonisotermasrespectivamenteaT1,T2yT3.¿Cuáleselordendetemperaturas?a)T1=T2=T3b)T1<T2<T3c)T1>T2>T3d)T1>T2=T3

Sonisotermasquecorrespondenaungasideal,queobedecelaleydeBoyle-Mariotte(1662)y,alestarconfinadoenunrecipienteconformeaumentalatemperaturaaumentalapresiónqueejerce,portanto,laisotermacorrespondientealatemperaturamásaltaseencuentramásalejadadelejedeordenadas.Estodeterminaqueelordencorrectodetemperaturasdelasisotermassea,𝑇'>𝑇!>𝑇+.

(Laimagenpropuestanosecorrespondeconlarealidad,yaque,lasisotermassonhipérbolasynoesposiblequeseanparalelasentreellas).

1.63. Elamoniacoreaccionacondioxígenosegúnlaecuaciónnoajustada:NH3(g)+O2(g)→N2(g)+H2O(l)

Siserealizalareacciónenunrecipientequecontiene64mLdeamoniacoy56mLdedioxígeno,medidosambosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,lacomposicióndelamezclagaseosa,enlasmismascondiciones,despuésdelareacciónes:a)100%N𝟐b)30%N2y70%O2c)60%N2y40%NH𝟑d)80%N2y20%O2

4NH+(g)+3O!(g)→2N!(g)+6H!O(l)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenescoincideconlarelaciónmolar.Portanto,larelaciónvolumétricaymolares:

𝑉nM'𝑉A!

Comolarelaciónmolaresmenorque4/3, indicaqueelNH+eselreactivo limitantequeseconsumecompletamenteydeterminalacantidaddeN!queseformaydeO!queseencuentraenexceso:

64mLNH+ ·2mLN!4mLNH+

= 32mLN!

64mLNH+ ·3mLO!4mLNH+

= 48mLO!

HaciendounbalancedeO!:

56mLO!(inicial)–48mLO!(reaccionado)=8,0mLO!(exceso)

Expresandoelresultadocomoporcentajeenvolumen:32mLN!

(32 + 8,0)mLmezcla· 100 = 80%N!

8,0mLO!(32 + 8,0)mLmezcla

· 100 = 20%O!

1.64. EnlareacciónentrelosgasesAyBparaproducirelgasC,laproporciónenmoléculasdelastressustanciases1:2:2.SienunrecipienteseintroducenlosgasesAyByseprovocalareacciónentreellosparaproducirC,sepuedeconsiderarque,sisemidentodoslosgasesenlasmismascondicionesdepre-siónytemperatura:a)ConungramodeAydosgramosdeB,seobtienentresgramosdeC.b)ConungramodeAydosgramosdeB,seobtienendosgramosdeC.c)ConunlitrodeAydoslitrosdeB,seobtienentreslitrosdeC.d)ConunlitrodeAydoslitrosdeB,seobtienendoslitrosdeC.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAyBes:

A(g)+2B(g)®2C(g)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes,1LdeAreaccionacon2LdeByproducen2LdeC.

1.65. AfinalesdelsigloXIX,lamasamoleculardelosgasessedeterminabamidiendosudensidad.En1894,LordRayleighyRamsay(galardonadosconsendosPremiosNobelenFísicayenQuímica,respec-tivamente,en1904)observaronunaligeradiscrepanciaenlasdensidadesdelnitrógenoobtenidoporsíntesisopordestilaciónfraccionadadelaire.Estosdosgrandescientíficospensaronquelamuestraob-tenidadelairedebíaestarcontaminadaporotrasustanciaquímica,entoncesdesconocida.Investigaronesteasuntoyaislaronunanuevasustanciaquímica.¿Cuál?a)Heliob)Neón c)Argónd)Monóxidodecarbono

(O.Q.L.Madrid2018)

EnlapublicacióndeLordRayleighyWilliamRamsayen“RoyalProcedings”(1895),hicieronconstarquelamasadenitrógenoobtenidopordescomposicióndeunaciertacantidaddenitritodeamonio(nitró-genoquímico)eraligeramentediferentedelaqueseobteníaapartirdeladestilacióndelairelíquido(nitrógenoatmosférico).Descubrieronqueesaligeradiferenciaeradebidaalapresenciadeunnuevoelementogaseosoqueerainerte:elargón.

1.66. Indiquecuáldelassiguientesafirmacioneseslacorrecta:a)LaleydeconservacióndelamateriafuepropuestaporLouisProustylaleydelasproporcionesmúl-tiplesporJohnDalton.b)LaleydelospesosdecombinaciónodelasproporcionesrecíprocassedebeaJ.RichteryR.Boyle.c)LasleyesdeBoyleydeCharlesyGay-Lussacdescribenelcomportamientodelosgases.d)LaleydeAvogadropermiteconocerlageometríadelasmoléculas

a)Falso.LaleydeconservacióndelamateriafuepropuestaporA.Lavoisier(1789).

b)Falso.LaleydelospesosdecombinaciónsedebeúnicamenteaJ.B.Richter(1792).c)Verdadero.LaleydeBoyle-Mariotte(1662)explicalastransformacionesisotérmicasdeungas;ylasleyesdeCharles(1787)yGay-Lussac(1803)hacenreferencia,respectivamente,alastransformacionesisócoraseisobáricasdelosgases.d)Falso.LaleydeAvogadro(1811)hacereferenciaalnúmeropartículascontenidasporundeterminadovolumendecualquiergasmedidoaciertascondicionesdepresiónytemperatura.

1.67. ¿CuáldelassiguientesafirmacionesrelacionadasconlaleydeAvogadronoescorrecta?a)Volúmenesigualesdedosgasesmoleculares,medidosenlasmismascondiciones,contienenelmismonúmerodemoléculas.b)UnvolumenVdeungasdiatómicocontieneelmismonúmerodemoléculasqueelmismovolumenVdeungastriatómico,medidosambosenlasmismascondiciones.c)UnvolumenVdeungasmonoatómicocontieneelmismonúmerodeátomosqueelmismovolumenVdeungasdiatómico,medidosambosenlasmismascondiciones.d)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,queocupan3moldeátomosdenitrógenoesaproxima-damentede33,6dm3.e)UnvolumenVdeetano(C2H6)contieneelmismonúmerodeátomosdehidrógenoquetresvolúmenes(3V)deetino(C2H2),medidosenlasmismascondiciones.

Pararesponderalascuestionespropuestashayquetenerencuenta:

§LaleydeAvogadro(1811)quedice:

§Sisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesde𝑝y𝑇y,teniendoencuentaque𝑅esunacons-tantesetieneque:

𝑉 = 𝑛𝑘§Elvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4Lmol-'.

§UnmoldecualquiergasestáintegradoporunnúmerodeAvogadro,𝑁I,demoléculas.

a)Verdadero.Coincideconelenunciadodelaley.

b)Verdadero.Silosvolúmenessoniguales,elnúmerodemolestambiénloesy,porconsiguiente,tambiénelnúmerodemoléculas.

c)Falso.Silasmoléculasdeambosgasesestánformadaspordiferentenúmerodeátomos,𝑉litrosdecadagascontienen,también,diferentenúmerodeátomos.

d)Verdadero.Elvolumenqueocupan3moldeN,medidosencondicionesnormales,es:

3molN ·1molN!2molN

·22,4dm+N!1molN!

= 33,6dm+N!

e)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales:

3𝑉LC!H! ·1molC!H!22,4LC!H!

·2molH

1molC!H!·𝑁#átomosH1molH

=6𝑉 · 𝑁#22,4

átomosH

𝑉LC!H& ·1molC!H&22,4LC!H&

·6molH

1molC!H&·𝑁#átomosH1molH

=6𝑉 · 𝑁#22,4

átomosH

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2000,Baleares2009yPaísVasco2009).

1.68. Medianteunaresistenciacalentadaal rojoseprovoca la ignicióndeunamezclade4,0mLdeH2(g)y6,0mLdeO2(g)midiéndoselosvolúmenesdelosgasesresidualesenuneudiómetro.Enlascon-dicionesdelareacción,elproductodelamismaeslíquido.Calculeelvolumendelosgasesresiduales,determinadosenlascondicionesdepresiónytemperaturainiciales.a)2,0mLb)4,0mLc)6,0mLd)8,0mL

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH!yO!es:2H2(g)+O2(g)®2H2O(l)

DeacuerdoconlaleydeGay-Lussacdelosvolúmenesdecombinación(1808),larelacióndevolúmenesdelareacciónes,2mLdeH!reaccionancon1mLdeO!.Portanto,larelaciónvolumétricaymolarexpe-rimentalentrehidrógenoyoxígenoes:

𝑉M!𝑉A!

=4,06,0

= 0,66

Comolarelaciónmolaresmenorque2,indicaqueelH!eselreactivolimitantequeseconsumecomple-tamenteydeterminalacantidaddeO!quereacciona:

4,0mLH! ·1mLO!2mLH!

= 2,0mLO!

6,0mLO!(inicial)−2,0mLO!(reaccionado)=4,0mLO!(exceso)

1.69. Unmatrazabierto,quesolocontieneaire,seencuentraa22°Cysecalientahasta los250°C.Señalelaproposicióncorrecta:a)Elvolumentotaldelosgasesenelinteriordelmatrazdisminuirá.b)Lapresióntotaldelosgasesdentrodelmatrazaumentará.c)Lacantidaddegasesquepermaneceenelmatrazeslamisma.d)Lastresafirmacionesanterioressonfalsas.

a-b)Falso.Altratarsedeunmatrazabierto,elairequeestecontieneseencuentraapresiónconstante,laatmosféricay,sisecalienta,sedilatayaumentasuvolumendeacuerdoconlaleydeCharlesdelastrans-formacionesisobáricas(1787)cuyaexpresiónmatemáticaes:

𝑉'𝑇'=𝑉!𝑇!

c)Falso.Alaumentarelvolumendelgasdebidoalcalentamiento,partedelaireescapadelmatrazporloquelacantidaddegasenelinteriordelmatrazdisminuye.

2.ECUACIÓNDEESTADODELOSGASESIDEALES

2.1. ¿Cuáleselvolumende8,00gdehelioa27°Cy3,00atmdepresión?a)6,0·10–2Lb)1,48Lc)16,4Ld)44,8L

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporlamuestragaseosaes:

𝑉 =(8,00gHe) · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

3,00atm·1molHe4,0gHe

= 16,4L

2.2. Dosgasestienenlassiguientescaracterísticas:Gas Volumen(L) Temperatura(K) presión(atm)A 2,00 250 3,00B 2,00 500 6,00

LarelaciónmoléculasdeA/moléculasdeBes:a)1/1b)2/1c)1/2d)1/4

(O.Q.L.Asturias1987)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Extremadura2018)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagassecalculamediantelaexpresión:

𝑛 =𝑝𝑉𝑅𝑇

Relacionandolosdatosproporcionadasparacadagasseobtienelarelaciónentrelasmoléculas:

𝑛# =3 · 2250 · 𝑅

250 · 𝑅

𝑛W =6 · 2500 · 𝑅

500 · 𝑅⎭⎪⎬

⎪⎫

®𝑛#𝑛W

250 · 𝑅12

500 · 𝑅®

𝑛#𝑛W

2.3. Enlaecuación:

pV=nRT®É

p=presiónV=volumenn=nºdemolesT=temperatura

mientrasqueResunaconstante.CalculeelvalordeRexpresadoenPam3mol–1K–1parap=760Torr,V=22,4L,T=273Kyn=1,00mol.a)821b)0,0821c)8,31d)62,4e)1,98

Elvalordelaconstante𝑅sepuedeobtenerapartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales.Sabiendoque1moldegas,aunapresiónde760Torryunatemperaturade273K,ocupaunvolumende22,4L;elvalordedichaconstanteexpresadoenlasunidadesrequeridases:

𝑅 =760Torr · 22,4L1mol · 273K

10+L·1,013·108Pa760Torr

= 8,31Pam+

2.4. Alasmismascondicionesdepresiónytemperatura,larelaciónentrelasdensidadesdeloxígenoydelhidrógenoes:a)16b)11/6c)8d)1/8

(O.Q.L.Murcia1996)

Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

RelacionandolasdensidadesdelO!yH!:

𝜌A!𝜌M!

𝑝𝑀A!𝑅𝑇𝑝𝑀M!𝑅𝑇

®𝜌A!𝜌M!

=𝑀A!𝑀M!

®𝜌A!𝜌M!

=32gmol-'

2gmol-'= 16

2.5. Losgasesidealesson:a)Gasesquenocontaminan.b)Gasescuyasmoléculassonapolares.c)Gasesquecumplenlaecuacióndeestadodelosgasesideales.d)Gasesnobles.

(O.Q.L.Murcia1996)

Losgasestienencomportamientoidealapresionesbajasytemperaturasaltas,queescuandocumplenlaecuacióndeestado.

2.6. Calculelaconcentracióndeaguaenlafasegasa25°C,silapresióndevapordeaguaaestatem-peraturaes3,17kPa.a)0,0313Mb)0,00128Mc)0,0884Md)55,4Me)0,142M

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Córdoba2011)(O.Q.L.CastillayLeón2017)

Apartirdelaecuacióndeestadodeungasidealsepuedeescribirque:

𝑐 =𝑛𝑉=

𝑝𝑅𝑇

Elvalordelaconcentraciónes:

𝑐 =3,17kPa

(8,31Jmol-'K-') · (25 + 273,15)K·10+Pa1kPa

10+L= 0,00128molL-'

2.7. Losgasesrealesseaproximanalcomportamientoidealenunadelassiguientescondiciones:a)paltayTaltab)paltayTbajac)pbajayTbajad)pbajayTaltae)pyTatmosféricasf)Cuandoseencuentrenencondicionesnormales.

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2014)(O.Q.L.CastillayLeón2017)

Ungasrealseasemejamásaungasidealabajaspresionesyaltastemperaturas,yaqueenesascondi-cionesnoexistenlasfuerzasintermolecularesqueharíanqueelgasselicuase.

2.8. Ladensidaddeloxígenoendeterminadascondicionesdepresiónydetemperaturaes1,312gL–1.¿Cuálseráladensidaddelhidrógenoenlasmismascondiciones?a)0,082gL–1b)1,000gL–1c)0,164gL–1d)0,059gL–1

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2013)(O.Q.L.CastillayLeón2017)

RelacionandolasdensidadesdelO!yH!:

𝜌A!𝜌M!

𝑝𝑀A!𝑅𝑇𝑝𝑀M!𝑅𝑇

®𝜌A!𝜌M!

=𝑀A!𝑀M!

ElvalordeladensidaddelH!es:

𝜌M! = 1,312gL-' ·2,0gmol-'

32,0gmol-'= 0,082gL-'

2.9. Siseintroducenmasasigualesdeoxígenoynitrógenogaseososendosrecipientescerradosdeigualvolumen,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Enambosrecipienteshayelmismonúmerodemoléculas.b)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoesinferioraladelrecipientedenitrógeno.c)Enelrecipientedeoxígenohayunmayornúmerodemoléculas.d)Elnitrógenotienemayorenergíacinéticamediapormol.e)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoessuperioraladelrecipientedenitrógeno.

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)(O.Q.L.CastillaLaMancha2009)

(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Jaén2017)

a)Falso.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagas:

·𝑁AmoléculasN!

1molN!=𝑁A28moléculasN!

·𝑁AmoléculasO!

1molO!=𝑁A32moléculasO!

b)Verdadero.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagasyqueambosestánalamismatemperatura𝑇:

𝑝n! =1gN! ·

1molN!28,0gN!

· 𝑅𝑇

𝑅𝑇28𝑉

𝑝A! =1gO! ·

1molO!32,0gO!

· 𝑅𝑇

𝑉 =𝑅𝑇32𝑉 atm⎭

⎪⎪⎬

⎪⎪⎫

®𝑝n! > 𝑝A!

c)Falso.Comoseintroduceencadarecipientelamismamasadegas,segúnsehademostradoenelapar-tadoa),haymásmoléculasdeN!,yaqueestetienemenormasamolar.

d)Falso.Comoseintroduceencadarecipientelamismamasadegasyambosseencuentranalamismatemperatura,deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticasolodependedelatemperaturaabsoluta:

𝐸Ê� =32𝑘𝑇siendo𝑘laconstantedeBoltzmann

e)Falso.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob).

2.10. Lascondicionesnormalesdepresiónytemperaturasedefinendeformaarbitrariacomo:a)273Ky76mmHgb)25°Cy1,0atmc)273°Cy76Torrd)273Ky1,0atme)298,15Ky7.600mmHgf)273,15Ky1Lg)25°Cy1atm

(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.Extremadura2013)

Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atm(760mmHg)y0°C(273,15K).

2.11. Dosrecipientesdeigualvolumensellenanunodehidrógenoa100mmHgyelotrodeoxígenoa200mmHg,siendolatemperaturaigualenambosrecipientes.¿Quéconclusionessepuedenestablecerrespectoalaspartículasdeambosgasesylapresiónqueejercen?a)Lasmoléculasdeoxígenoejercenmáspresiónporquetienenmásmasa.b)Lasmoléculasdeoxígenochocanmásporquesonmayores.c)Elnúmerodemoléculasdehidrógenoqueseintrodujeronfuelamitadquedeoxígeno.d)Silasmoléculasdehidrógenoejercenmenospresiónesporqueseatraenmásentresí.

Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,lapresiónqueejerceungasenelinteriordeunrecipienteesdirectamenteproporcionalalnúmerodepartículasquecontiene.

Silascondicionesde𝑉y𝑇sonlasmismasparaambosgasesylapresiónqueejercenlasmoléculasdehidrógenoeslamitadquelaqueejercenlasmoléculasdeoxígeno:

𝑝H2𝑝O2

𝑛H2𝑅𝑇𝑉

𝑛O2𝑅𝑇𝑉

𝑛H2𝑛O2

𝑁H2𝑁A𝑁O2𝑁A

𝑁H2𝑁O2

Quieredecirqueelnúmerodemoléculasdehidrógenodebeserlamitadqueeldemoléculasdeoxígeno.

2.12. ¿Cuáldelassiguientesmuestrasdegascontieneunmenornúmerodemoléculas?a)20Ldenitrógenoa1,0atmy600K.b)10Ldedióxidodecarbono(CO2)a2,0atmy300K.c)10Ldehidrógeno,a2,0atmy27°C.d)5,0Ldemetano(CH4)a4,0atmy0°C.

(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Baleares2007)

Considerandocomportamientoidealparatodoslosgasespropuestosy,deacuerdoconelconceptodemol,lamuestraquetengaelmenornúmerodemoleseslaqueestáintegradaporunmenornúmerodemoléculas.

a)Verdadero.

𝑛 =1,0atm · 20L

(0,082atmLmol-'K-') · 600K= 0,41molN!

b)Falso.

𝑛 =2,0atm · 10L

(0,082atmLmol-'K-') · 300K= 0,81molO!

c)Falso.

𝑛 =2,0atm · 10L

(0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K= 0,81molH!

d)Falso.

𝑛 =4,0atm · 5,0L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,89molCH$

2.13. Elvolumenmolardeungasa3,50atmy75°Ces:a)8,15Lb)22,4Lc)300Ld)Ningunadelasanteriores.

Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇secalculamediantelaexpresión:

𝑉 =𝑛𝑅𝑇𝑝

Elvalordelvolumenmolarenlascondicionespropuestases:

𝑉 =1mol · (0,082atmLmol-'K-') · (75 + 273,15)K

3,50atm= 8,15L

2.14. Ungastieneunadensidadde1,96gL–1encondicionesnormales.¿Cuáldelossiguientesgasespuedeser?a)O2b)SO2c)CO2d)N2

Considerandocomportamientoideal,lamasamolardeunasustanciagaseosapuededeterminarseme-diantelasiguienteexpresión:

Elvalordelamasamolardeesegases:

𝑀 =(1,96gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 43,9gmol-'

LamasamolarobtenidasecorrespondeconladelCO!.

2.15. Laconstanteuniversaldelosgases,R,sepuedeexpresardelassiguientesformas:1)8,31cal/molK2)0,082atmL/molK3)8,31kPadm3/molK4)1,98J/molK

a)1b)2y3c)4d)1y2

§Elvalor2sepuedeobtenerapartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales.Sabiendoque1moldegas,a1atmy273,15K,ocupaunvolumende22,4L:

𝑅 =1atm · 22,4L1mol · 273,15K

= 0,0820atmLmolK

§Losvalores1y4tienenlasunidadesintercambiadasentresí.

§Cambiandolasunidadesdelvalor2seobtieneelvalor3:

𝑅 = 0,0820atmLmolK

·1dm+

1L·101,3kPa1atm

= 8,31kPadm+

2.16. Alasmismascondicionesdepresiónytemperatura,larelaciónentrelasdensidadesdeloxígenoydeungasdesconocidoes0,451.Elgasdesconocidodebeser:a)Monóxidodecarbono,COb)Dióxidodenitrógeno,NO2c)Dióxidodecarbono,CO2d)Dicloro,Cl2

Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungas,endeterminadascondicionesde𝑝y𝑇,vienedadaporlaexpresión:

RelacionandolasdensidadesdelO!ydelgasX:

𝜌A!𝜌Y

𝑝𝑀A!𝑅𝑇𝑝𝑀Y𝑅𝑇

®𝜌A!𝜌Y

=𝑀A!𝑀Y

𝑀Y =1

0,452· (32,0gmol-') = 71,0gmol-'®ElgasXesCl!

2.17. Sabiendoqueladensidaddeungasrespectodeladelhelioesiguala19,5y,quelamasaatómicarelativadelHees4,¿cuáldebeserlamasamolarrelativadedichogas?a)19,5b)39,0c)58,5d)78,0

(O.Q.L.Murcia2001)

RelacionandolasdensidadesdelgasXydelHe:

𝜌Y𝜌M[

=𝑝𝑀Y𝑅𝑇

𝑝𝑀M[𝑅𝑇

®𝜌Y𝜌M[

=𝑀Y

𝑀M[

𝑀Y = 19,5 · (4,0gmol-') = 78,0gmol-'

2.18. SepesaunrecipientecerradoquecontieneNH3enestadogaseosoaunadeterminadapresiónytemperatura.EsterecipientesevacíaysellenaconO2gaseosoalamismapresiónytemperatura.Señalelaproposicióncorrecta:a)ElpesodelvapordeNH3esigualalpesodelO2.b)ElnúmerodemoléculasdeNH3yO2esdiferente.c)ElnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontieneNH3es2vecesmayorquecuandocontieneO2.d)ElnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontieneNH3esigualalnúmerodeátomoscuandocon-tieneO2.

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Murcia2005)(O.Q.L.Granada2014)

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegassecalculame-diantelasiguienteexpresión:

Deacuerdoconelenunciadopropuesto,elnúmerodemoleseselmismoparaambosgases.

a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,𝑀,sondiferenteslasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegassecalculamediantelasiguienteexpresión:

𝑚 = 𝑀𝑝𝑉𝑅𝑇

b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.

c)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perocomolamoléculadeO!esdiatómicaydeNH+tetraatómica,elnúmerodeátomosenelrecipienteconNH+eseldoblequeenelquecontieneO!.

d)Falso.Segúnsehajustificadoenelapartadoanterior.

2.19. Setienendosmatracesdevidriodelmismovolumen,cerradosyconigualtemperaturade25°C.ElmatrazAcontiene2gdehidrógenogasyelmatrazBcontiene32gdeoxígenogas.Indiquesialgunadelassiguientesafirmacionesesfalsa:a)Losdosrecipientescontienenigualnúmerodemoles.b)Losdosrecipientestieneninicialmentelamismapresión.c)Siseelevalatemperaturade25°Chasta50°Cenlosdosmatraces,lapresiónenAseguirásiendoigualalapresiónenB.d)Siseponenencomunicaciónlosdosmatraces,lapresiónentotalserálamismaenAyenB,ysuvalorseráeldobledelapresióninicialalsumarselaspresiones.

a)Verdadero.Elnúmerodemolesdeambosgases:

2gH! ·1molH!2,0gH!

= 1molH!32gO! ·1molO!32,0gO!

= 1molO!

b)Verdadero.Considerandocomportamientoideal,sielnúmerodemolesdeambosgasesesidénticolaspresionesqueejercentambiénloson:

𝑝M! =1mol · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

𝑉L=24,4𝑉

𝑝A! =1mol · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

𝑉L=24,4𝑉

c)Verdadero.Considerandocomportamientoideal,silatemperaturaseelevahastalos50°C,lasnuevaspresionesson:

𝑝M! =1mol · (0,082atmLmol-'K-') · (50 + 273,15)K

𝑉L=26,5𝑉

𝑝A! =1mol · (0,082atmLmol-'K-') · (50 + 273,15)K

𝑉L=26,5𝑉

d)Falso.Considerandocomportamientoideal,alconectarambosmatraceslapresióneslamismaencadamatrazeigualalaquehabíaantesdeconectarlos,yaque,sielnúmerodemoleseseldoble,elvolumentambiénloes:

𝑝 =2mol · (0,082atmLmol-'K-') · (50 + 273,15)K

2𝑉L=26,5𝑉

2.20. Dosmolesdeungasocupanunvolumen,V,cuandoseencuentraalapresiónde2,00atmytem-peraturade25°C.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesescierta:

1.Elgasocupaelmismovolumen,V,silapresiónes1,00atmylatemperatura50°C.2.Unmoldegasocupaelmismovolumen,V,alapresiónde4,00atmy25°C.3.Unmoldegasocupaunvolumen,V,alapresiónde1,00atmy25°C.4.Dosmolesdegasocupanunvolumen2V,alapresiónde2,00atmy323°C.

a)1y3b)2y3c)3y4d)Ninguna

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadopor2,00moldegasa2atmy25°Ces:

𝑉 =2,00mol · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

2,00atm= 24,4L

1)Falso.Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadopor2,00mola1,00atmy50°Ces:

𝑉 =2,00mol · (0,082atmLmol-'K-') · (50 + 273,15)K

1,00atm= 53,0L

𝑉 =1,00mol · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

4,00atm= 6,1L

3)Verdadero.Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadopor1,00mola1,00atmy25°Ces:

𝑉 =1,00mol · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

1,00atm= 24,4L

𝑉 =2,00mol · (0,082atmLmol-'K-') · (323 + 273,15)K

2,00atm= 48,7L

2.21. Unvendedordeglobostieneunrecipientede30Lllenodehidrógenoalatemperaturade25°Cysometidoaunapresiónde8atm.¿Cuántosglobosde2L,alapresiónde1atmymismatemperatura,podríallenarcontodoelhidrógenodelrecipiente?a)15b)60c)120d)240

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.CastillayLeón2013)

§Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeH!enelrecipientees:

𝑛 =8atm · 30L

𝑅𝑇=240𝑅𝑇

§ElnúmerodemolesdeH!enungloboalapresiónde1atmes:

𝑛� =1atm · 2L

𝑅𝑇=

2𝑅𝑇

ElcocienteentreambosvaloresproporcionaelnúmerodeglobosquesepuedenllenarconelH!conte-nidoenelrecipiente:

𝑛𝑛′=240/𝑅𝑇2/𝑅𝑇

2.22. Endeterminadascondicionesdepresiónytemperatura,ladensidaddeloxígenoes1,429gdm–3;enestascondiciones,ladensidaddelpropanoserá:a)1,964gdm–3b)1,429gdm–3c)1,039gdm–3d)1,568gdm–3

(O.Q.L.Murcia2002)

RelacionandolasdensidadesdelO!ydelC+H<:

𝜌B'M(𝜌A!

𝑝𝑀B'M(𝑅𝑇𝑝𝑀A!𝑅𝑇

®𝜌B'M(𝜌A!

=𝑀B'M(𝑀A!

ElvalordeladensidaddelC+H<es:

𝜌B'M( = 1,429gdm-+ ·44,0gmol-'

32,0gmol-'= 1,965gdm-+

2.23. Entodaslascocinasdebutanoypropanolalegislaciónexigeunrespiraderoalexterioraniveldelsuelo.Larazóndebeser:a)Refrescarlahabitaciónporquelasreaccionesdecombustiónsonmuyexotérmicas. b)Porqueencasodefuga,tantobutanocomopropanotiendenaacumularseenelsuelo.c)Unameracuestiónestética.d)Quetantoelbutanocomoelpropanosonmásdensosqueelaire.e)Losgasesdelacombustiónsonmáspesadosqueelbutanooelpropano.f)ParaevacuarelN2delaireyquelacombustiónseamáseficaz.

(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Murcia2017)

Elbutano,C$H'(,(58,0gmol-')yelpropano,C+H<,(44,0gmol-')songasesmáspesadosqueelaire(29,0gmol-'),porloqueanteunaposiblefuga,estosgasescaeríanyescaparíanalexteriorporlasalidaqueseencuentraalniveldelsuelodelacocina,evitándosesuacumulaciónenunrecintocerradoconelconsiguientepeligrodeexplosión.

2.24. Sepesaunbalóndevidriocerradoquecontienemetanoencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.Sevacíaysellenadespuésconoxígenoenlasmismascondiciones:a)Elpesodelvapordemetanoesigualalpesodeoxígeno.b)ElnúmerodemoléculasdemetanoeslamitadqueelnúmerodemoléculasdeO2.c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipienteconmetanoesigualalnúmerototaldeátomosdeoxígeno.d)Elpesodelvapordemetanoeslamitaddelpesodeoxígeno.

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal:

siocupanelmismovolumenenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,elnúmerodemolesdeambosesidéntico.

a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,𝑀,sondiferentes,lasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:

b)Falso.Deacuerdoconelconceptodemol,sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.

c)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perocomolasmoléculasdeambosgasesestánintegradaspordiferentenúmerodeátomos,elnúmerototaldeátomosdentrodelrecipienteesdiferente.

d)Verdadero.Larelaciónentrelasmasasdevaporencerradasencadarecipientees:

𝑚BM&𝑚A!

=𝑀BM&

𝑝𝑉𝑅𝑇

𝑀A!𝑝𝑉𝑅𝑇

=𝑀BM&𝑀A!

®𝑚BM&𝑚A!

=16,0gmol-'

32,0gmol-'=12

2.25. Ladensidaddelfluorurodehidrógenogaseoso,a28°Cy1atm,es2,30gL–1.Estedatopermiteafirmar:a)LasmoléculasdeHFenfasegaseosadebenestarasociadasporenlacesdehidrógeno.b)ElHFsecomportacomogasideala28°Cy1atm.c)ElHFestácompletamentedisociadoenfasegas.d)ElenlaceH–Fesiónico.e)LamoléculadeHFtienemomentodipolarnulo.f)Unadisoluciónacuosacon3,65gdeHClcontiene6,022·1022ionescloruro.g)LamoléculadeHCltienemomentodipolarnulo.

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Baleares2011)(O.Q.L.Baleares2012)

a)Verdadero.Considerandocomportamientodegasideal:

𝑀 =(2,30gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · (28 + 273,15)K

1atm= 56,8gmol-'

LamasamolardelHFes20,0gmol-',comoestevaloresmenorqueelobtenido,quieredecirquelasmoléculasdeHFestánasociadasmedianteenlacesintermolecularesdehidrógeno.

b-c)Falso.Comosevistoenelapartadoanterior,existeasociaciónintermolecularentrelasmoléculasdeHF,portanto,estenosecomportacomoungasideal.

d)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(c=3,98)yelH(c=2,20)noeslosuficientegrandeparaqueelenlaceseaiónico,setratadeunenlacecovalentepolar.

e)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(c=3,98)yelH(c=2,20)implicalaformacióndeundipoloenlamolécula,porloqueestasípresentamomentodipolar(µ=1,90D).f)Verdadero.ElnúmerodeionesCl-deladisoluciónes:

3,65gHCl ·1molHCl36,5gHCl

·1molCl-

1molHCl·6,022·1023ionCl-

1molCl-= 6,022·1022ionCl-

g)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelCl(c=3,16)yelH(c=2,20)implicalaformacióndeundipoloenlamolécula,porloqueestasítienemomentodipolar(µ=1,11D).Lasrespuestascorrectassonayf.

2.26. Ciertogastieneunadensidadde3,17gdm–3enc.n.Lamasamolardedichogases:a)38,65gmol–1b)71gmol–1c)7gmol–1d)86,12gmol–1

(O.Q.L.Murcia2003)

Elvalordelamasamolares:

𝑀 =(3,17gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 71,0gmol-'

2.27. UnrecipienteAde30Lestállenodehidrógenoa4atmy273K.Siseextraedeélciertacantidaddehidrógeno,queenc.n.tieneunvolumende60L,lapresiónalaqueseencontraráelhidrógenoenAdespuésdelaextracción:a)Será2atmb)Será1atmc)Sehabráreducidohasta0,2atm.d)Seguirásiendo4atm.

(O.Q.L.Murcia2003)

§Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesinicialesdeH!es:

𝑛 =4atm · 30L

§ElnúmerodemolesdeH!queseextraenes:

𝑛� =1atm · 60L

𝑅𝑇=60𝑅𝑇

Lapresiónfinalenelrecipientees:

𝑝 =120𝑅𝑇 − 60

𝑅𝑇30

· 𝑅𝑇 = 2atm

2.28. ¿Cuálesladensidaddelgasoxígeno,O2,a298Ky0,987atm?a)2,23gL–1b)1,29gL–1c)1,89gL–1d)5,24gL–1

Elvalordeladensidadenlascondicionesdadases:

𝜌 =0,987atm · (32,0gmol-')

(0,082atmLmol-'K-') · 298K= 1,29gL-'

2.29. Unamuestrade0,90gdeagualíquidaseintroduceenunmatrazde2,00Lpreviamenteevacuado,despuéssecierraysecalientahasta37°C.¿Quéporcentajedeagua,enmasa,permaneceenfaselíquida?a)10%b)18%c)82%d)90%e)0%(Dato.Presióndevapordelaguaa37°C=48,2Torr).

(O.Q.N.Luarca2005)

Considerandocomportamientoideal,lamasadeaguacorrespondientealaguaenlafasevaporsecalculamediantelaexpresión:

𝑚 =𝑝𝑉𝑀𝑅𝑇

Elvalordelamasadeaguaenfasevapores:

𝑚 =(48,2Torr) · (2,00L) · (18,0gmol-')

(0,082atmLmol-'K-') · (37 + 273,15)K·1atm

760Torr= 0,0898g

Lamasadeaguaquequedaenlafaselíquida,expresadacomoporcentaje,es:

𝑚 =(0,90 − 0,0898)g

0,90g· 100 = 90%

2.30. ¿Quévolumendeaire,medidoa745mmHgy32°C,debeserprocesadoparaobtenerelN2(g)necesarioparallenarunabotellade8,00La11,0atmy25°C?a)11,2Lb)0,93Lc)116Ld)10,2L(Dato.Composicióndelaire:79%N2y21%O2).

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeN!necesarioparallenarlabotellaes:

𝑛 =11,0atm · 8,00L

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K= 3,60molN!

Teniendoencuentaqueenlasmezclasgaseosaslacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar,elnúmerodemolesdeairecorrespondienteaesacantidaddeN!es:

3,60molN! ·100molaire79molN!

= 4,56molaire

Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelaireenesascondicioneses:

𝑉 =4,56mol · (0,082atmLmol-'K-') · (32 + 273,15)K

= 116Laire

2.31. UnamuestrademagnesioreaccionaconunexcesodeHClyproduce2,5Ldehidrógenogaseosoa0,97atmy298K.¿Cuántosmolesdehidrógenogaseososeproducen?a)10,1b)0,063c)75,6d)0,099e)2,5

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:

𝑛 =0,97atm · 2,5L

(0,082atmLmol-'K-') · 298K= 0,099molH!

2.32. Sedisponededosrecipientesidénticosyalamismatemperatura.Enunoseintroducegashelioyenelotrolamismamasadegasneón.Señalecuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:a)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodeátomos.b)Enelrecipientedelneónseencuentraelmayornúmerodeátomos.c)Lapresiónenelrecipientedelneónesmenorqueeneldehelio.d)Losátomosdelrecipientedeneónocupanmásvolumenquelosdelotrogasnoble.

(O.Q.L.CastillayLeón2006)(O.Q.L.Galicia2015)

a)Incorrecto.Aunquelasmasasdegassonidénticas,comoambosgasestienendiferentemasamolar,elnúmerodeátomostambiénesdiferente:

𝑁M[ = 𝑚 ·1molHe𝑀M[

·𝑁#átomosHe1molHe

=𝑚 · 𝑁I𝑀M[

átomosHe

𝑁n[ = 𝑚 ·1molNe𝑀n[

·𝑁IátomosNe1molNe

=𝑚 · 𝑁I𝑀n[

átomosNe

b)Incorrecto.Comosecumplequelamasamolardelhelio,𝑀M[,esmenorqueladelneón,𝑀n[,elnúmerodeátomosdehelio,𝑁M[,esmayorqueelneón,𝑁n[:

𝑀M[ < 𝑀n[®𝑁M[ > 𝑁n[

c)Correcto.SielnúmerodeátomosdeNeesmenorqueelHe,lapresiónqueejercenalchocarciontralasparedesdelrecipientequeloscontienetambiénloserá.

d)Incorrecto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporlaspartículasesdesprecia-blecomparadoconelvolumendelrecipiente.

2.33. ¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddelNH3encondicionesnormales?a)0,8gL–1b)1,0gmL–1c)17,0gL–1d)1,6gL–1e)0,4gL–1

(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.CastillayLeón2018)

ElvalordeladensidaddelNH+enlascondicionespropuestases:

𝜌 =(1atm) · (17,0gmol-')

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,759gL-'

2.34. Ladensidaddelpentanoa25°Cy750mmHges:a)2,21gL–1b)34,6gL–1c)2,42gL–1d)2,91gL–1

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)

ElvalordeladensidaddelC8H'!enlascondicionespropuestases:

𝜌 =(750mmHg) · (72,0gmol-')

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K·

1atm760mmHg

= 2,91gL-'

2.35. Ladensidaddeungasdesconocidoes1,375vecessuperioraladeloxígenoenlasmismascondi-cionesdepresiónytemperatura.Portanto,lamasamolardedichogases:a)44gmol–1b)23,27gmol–1c)22gmol–1d)Faltandatos

RelacionandolasdensidadesdelgasdesconocidoXydelO!:

𝜌Y𝜌A!

®𝜌Y𝜌A!

=𝑀Y

𝑀A!

𝑀Y = 1,375 · (32,0gmol-') = 44,0gmol-'

2.36. Sedisponedeunabotellade20Ldenitrógenoalapresiónde25atmyseutilizaparadeterminarelvolumendeundepósitoalquepreviamenteselehahechovacío.Conectadalabotellaaldepósito,des-puésdealcanzarelequilibrio,lapresiónesiguala5,0atm.Elvolumendeldepósitoserá:a)100Lb)120Lc)80Ld)Nosepuededeterminar.

§Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeN!quehayinicialmenteenlabotellaes:

𝑛( =25atm · 20L

§ElnúmerodemolesdeN!quequedanenlabotelladespuésdeconectarlaaldepósitoes:

𝑛 =5,0atm · 20L

§ElnúmerodemolesdeN!quepasanaldepósitoes:Δ𝑛 = (𝑛( − 𝑛) = 400/𝑅𝑇mol

Elvolumendeldepósitoes:

𝑉 =400𝑅𝑇 · 𝑅𝑇

5= 80L

2.37. Aungasqueseencuentraenunavasijarígida(volumenconstante)a57,8kPay289,2Kseleañadeotrogas.Lapresiónytemperaturafinalesson95,8kPay302,7K.¿Cuálseráelnúmerodemolesdecadagasenlamezclafinalsielvolumendelavasijaes547mL?(1Pa=9,87·10–6atm).a)0,0131moly0,0077molb)0,021moly0,0033molc)Esequimolard)Nosedependedelvolumen.

(O.Q.L.LaRioja2008)

§Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesquehayinicialmenteenlavasijaes:

𝑛( =57,8kPa · 547mL

(0,082atmLmol-'K-') · 289,2K·10+Pa1kPa

·9,87·10-&atm

1L10+mL

= 0,0131mol

§Elnúmerodemolesquehayenlavasijaalfinales:

𝑛 =95,8kPa · 547mL

(0,082atmLmol-'K-') · 302,7K·10+Pa1kPa

·9,87·10-&atm

1L10+mL

= 0,0208mol

§Elnúmerodemolesañadidoes:

(𝑛 − 𝑛()=(0,0208−0,0131)mol=0,00770mol

2.38. SedeseaprepararO2(g)conunadensidadde1,5gL–1alatemperaturade37°C.¿Cuáldebeserlapresióndelgas?a)0,142atmb)0,838atmc)0,074atmd)1,19atme)7,11·10–2atm

(O.Q.N.Ávila2009)(O.Q.L.Extremadura2013)

Considerandocomportamientoideal,lapresióndelO!:

𝑝 =(1,5gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · (37 + 273,15)K

32,0gmol-'= 1,19atm

2.39. Encondicionesnormalesungasdesconocidotieneunadensidadde0,76gL–1.¿Cuáleselpesomoleculardeestegas?a)2,81gb)17gc)22,4gd)63g

(O.Q.L.Murcia2009)

𝑀 =(0,76gL-' · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm= 17gmol-'

2.40. ¿Encuáldelossiguientescasoselgasseaproximamásalcomportamientoideal?a)H2(g)a300°Cy500mmHgb)H2(g)a300Ky500mmHgc)CH4(g)a300°Cy500mmHgd)N2(g)a300°Cy100mmHge)N2(g)a300Ky500mmHg

(O.Q.N.Sevilla2010)

Losgasestienencomportamientoidealatemperaturasaltasypresionesbajas,queescuandocumplenlaecuacióndeestado.EstoocurreenelcasodeN!(g)a300°Cy100mmHg.

2.41. Unmoldeungas idealseencuentraa lapresiónde1atmyocupaunvolumende15L.Siseaumentalapresiónaldobleyelvolumensehaceiguala20L:a)Aumentaráelnúmerodemoles.b)Aumentarálatemperatura.c)Disminuirálatemperatura.d)Latemperaturapermaneceráconstante.

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)

Laecuacióngeneraldelosgasesidealespermitecalcularlarelaciónentrelastemperaturasfinaleinicialdelproceso:

𝑝'𝑉'𝑇'

=𝑝!𝑉!𝑇!

®𝑇!𝑇'=𝑝!𝑉!𝑝'𝑉'

Elvalordelarelaciónentrelastemperaturases:𝑇!𝑇'=2atm · 20L1atm · 15L

Comosededucedelaecuación,aumentarálatemperatura.

2.42. Dosrecipientesdelamismacapacidadcontienen,unoamoniacogas,NH3,yelotrobutanogas,C4H10.Siambosrecipientesseencuentranenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura:a)Contienenelmismonúmerodeátomos.b)Contienenlamismamasa.c)Tendránlamismadensidaddegas.d)Contienenelmismonúmerodemoléculas.

elnúmerodemolesdegaseselmismoyaquesetieneelmismovolumendeambosgasesenidénticascondicionesdepresiónytemperatura:

a)Falso.Teniendoencuentaqueelnúmerodeátomosqueformancadamoléculaesdiferente,elnúmerototaldeátomosencadarecipientetambiénloserá.b)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,𝑀,sondiferenteslasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:

c)Falso.Silamasadecadagasesdiferentetambiénloessudensidad.d)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol,sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemolé-culastambiénloes.Larespuestacorrectaeslad.

2.43. Unrecipientecerradode10Ldecapacidad,quesemantieneatemperaturaconstante,estállenodeaguahastalamitad.Sidelmismoseextraen2Ldelíquido,¿semodificaráelnúmerodemoléculasvaporizadas?a)No,yaquelaconcentracióndemoléculasenelvaporesigual.b)No,porquelatemperaturanocambia.c)No,porquelapresióndevaporeslamisma.d)Sí,porqueaumentóelvolumendisponibleparaelvapor.

Lapresióndevaporesunaconstanteparacadatemperatura,yalaumentarelvolumendisponibleparaelgas,aumentaelnúmerodemolesdeH!O(g)y,portanto,aumentaelnúmerodemoléculaspresentesenlafasegas.

2.44. Si se tiene 1 g de las sustancias gaseosas que se relacionan a continuación, en igualdad decondiciones,¿cuáldeellasocupamayorvolumen?a)N2b)F2c)CH4d)Nee)Cl2

Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporunamasadegasendeterminadascondi-cionesde𝑝y𝑇puedecalcularsepormediodelaexpresión:

𝑉 =𝑚𝑅𝑇𝑝𝑀

Comolamasadegaseslamisma,elvolumenmayorlecorrespondealamuestragaseosaformadapormayornúmeromoles,esdecir,algasquetengamenormasamolar.

Gas N! F! CH$ Ne Cl!𝑀/gmol-' 28,0 38,0 16,0 20,2 71,0

2.45. Si1,0gdeungassecolocadentrodeunrecipientede1.000mLa20°Cylapresiónqueejercesobrelasparedesesde6,0atm,elgascontenidoenelrecipientees:a)O3b)O2c)Ned)He

(O.Q.L.Murcia2011)

𝑀 =𝑚𝑅𝑇𝑝𝑉

𝑀 =1,0g · (0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K

6atm · 1.000mL·10+mL1L

= 4,0gmol-'

Lasmasasmolaresdelosgasespropuestosson:

Gas O+ O! Ne He𝑀/gmol-' 48,0 32,0 20,2 4,0

Deacuerdoconelvalorde𝑀obtenido,elgasdesconocidoeselHe.

2.46. Undepósitode5Lquecontieneungasaunapresiónde9atmseencuentraconectadoporunaválvulaconotrodepósitode10Lquecontieneungasaunapresiónde6atm.Calculelapresióncuandoseabrelallavequeconectaambosdepósitos:a)3atmb)4atmc)7atmd)15atme)Ningunadelosanteriores.

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Valencia2014)(O.Q.L.PreselecciónValencia2016)(O.Q.L.Extremadura2016)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasquecontienecadadepósitoes:

𝑛' =𝑝'𝑉'𝑅𝑇

=9atm · 5L

𝑅𝑇=45𝑅𝑇

𝑛! =𝑝!𝑉!𝑅𝑇

=6atm · 10L

𝑅𝑇=60𝑅𝑇

Lapresiónalconectarambosdepósitoses:

𝑝 =(45 + 60)

𝑅𝑇 mol · 𝑅𝑇(5 + 10)L

= 7atm

2.47. Ladensidadrelativadeunóxidodenitrógenorespectoaloxígenoes1,375.Estegases:a)N2O5b)NOc)N2Od)N2O4e)NO2

𝜌Y𝜌A!

®𝜌Y𝜌A!

=𝑀A!𝑀Y

𝑀Y = 1,375 · (32,0gmol-') = 44,0gmol-'

Gas N!O8 NO N!O N!O$ NO!𝑀/gmol-' 108,0 30,0 44,0 92,0 46,0

Deacuerdoconelvalorde𝑀obtenido,elgasdesconocidoeselN!O.

2.48. Ladensidaddeletanoa25°Cy750mmHges1,21gL–1.¿Cuálesladensidaddelbutanoenlasmismascondiciones?a)2,42gL–1b)0,625gL–1c)2,34gL–1d)Senecesitaelvolumendelrecipiente.

(O.Q.L.Murcia2012)

RelacionandolasdensidadesdelC!H&ydelC$H'(:

𝜌B&M)*𝜌B!M+

𝑝𝑀B&M)*𝑅𝑇

𝑝𝑀B!M+𝑅𝑇

®𝜌B&M)*𝜌B!M+

=𝑀B&M)*𝑀B!M+

ElvalordeladensidaddelC$H'(es:

𝜌B&M)* = 1,21gL-' ·58,0gmol-'

30,0gmol-'= 2,34gL-'

2.49. Setienendosrecipientesidénticos,unollenoconCH4yelotroconN2,enlasmismascondicionesdepresiónytemperaturay,supuestouncomportamientoideal,sepuedeafirmarque:a)Ladensidaddelmetanoesmayorqueladelnitrógeno.b)Ladensidaddeambosgaseseslamisma.c)Haymásmolesdemetanoquedenitrógeno.d)HaylasmismasmoléculasdeCH4quedeN2.

(O.Q.L.Murcia2012)

a-b)Falso.Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

Comosecumpleque:

𝑀n! > 𝑀BM& ®𝜌n! > 𝜌BM&

c)Falso.Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismoyaqueambosrecipientestienenelmismovolumenyseencuentranenlasmismascondicionesde𝑝y𝑇:

d)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol,sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemolé-culastambiénloes.

2.50. Setienendosrecipientesde20L,unoconnitrógenoyotroconhelio,sometidosambosa0,50atmy100°C.ElrecipientequecontieneN2tiene:a)Doblemasaqueeldehelio.b)Elmismonúmerodeátomosqueeldehelio.c)Elmismonúmerodemolesqueeldehelio.d)Densidaddoblequeeldehelio.

(O.Q.L.Asturias2012)(O.Q.L.PreselecciónValencia2017)

elnúmerodemolesdegaseselmismo,yaqueambosrecipientestienenelmismovolumenyseencuen-tranenlasmismascondicionesde𝑝y𝑇:

a)Falso.YaquelamasamolardelN!es7vecesmayorqueladelhelio:

𝑀n!𝑀M[

=28,0gmol-'

4,0gmol-'= 7,0

b)Falso.YaquelasmoléculasdeN!sondiatómicasmientrasqueelhelionoformamoléculas.

c)Verdadero.Segúnsehademostradoalprincipio.

d)Falso.Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

relacionandolasdensidadesdeambosgasesseobtiene:𝜌n!𝜌M[

=𝑀n!𝑀M[

Elvalordelarelaciónentrelasdensidadeses:

𝜌n!𝜌M[

=28,0gmol-'

4,0gmol-'= 7,0

2.51. Lapresióndelgasmetanoencerradoenunabombonaa50°Cesde640mmHg.Portanto,consi-derandocomportamientoideal,sudensidadserá:a)2,402gL–1b)0,0025gL–1c)0,509kgm–3d)5,1gL–1

(O.Q.L.Madrid2012)

ElvalordeladensidaddelCH$enlascondicionespropuestases:

𝜌 =(640mmHg) · (16,0gmol-')

(0,082atmLmol-'K-') · (50 + 273,15)K·

1atm760mmHg

·10+L1m+ ·

1kg10+g

= 0,509kgm-+

2.52. Alapresiónde1,50atmylatemperaturade293,15K,unamasagaseosaocupaunvolumende10,0dm3.Encondicionesnormalesesamasadegasocupará:a)13,98m3b)0,01398m3c)0,01398Ld)1,398m3

Laecuacióngeneraldelosgasesidealespermitecalcularelvolumendelgasencualesquieracondicionesdepresiónytemperatura:

𝑝'𝑉'𝑇'

=𝑝!𝑉!𝑇!

Elvalordelvolumenenlascondicionespropuestases:1,50atm · 10,0dm+

293,15K=1atm · 𝑉!273,15K

®𝑉! = 13,98dm+ ·1m+

10+dm+ = 0,01398m+

2.53. Aunadeterminadapresiónytemperaturaladensidaddeletanoes1,21gL–1.Enlasmismascon-diciones,otrogaspresentaunadensidadde2,34gL–1.Setrataráde:a)Metanob)Propanoc)Butanod)Imposiblesaberlo.

(O.Q.L.Murcia2013)

RelacionandolasdensidadesdelgasdesconocidoXydelC!H&:

𝜌Y𝜌B!M+

=𝑝𝑀Y𝑅𝑇

𝑝𝑀B!M+𝑅𝑇

®𝜌Y𝜌B!M+

=𝑀Y

𝑀B!M+

𝑀Y = 30gmol-' ·2,34gL-'

1,21gL-'→ 𝑀Y = 58gmol-'

Apartirdelvalordelamasamolarsepuedeidentificarelgasdesconocido:

Gas CH$(metano) C+H<(propano) C$H'((butano)𝑀/gmol-' 16,0 44,0 58,0

2.54. Delassiguientessustanciasgaseosas:dióxidodecarbono,dióxidodeazufre,oxígenoymonóxidodecarbono,¿cuáldeellas,enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,esmásdensa?a)Dióxidodecarbonob)Dióxidodeazufrec)Oxígenod)Monóxidodecarbonoe)Todostienenlamismadensidad.

Considerandocomportamientoideallaecuaciónquepermitecalcularladensidaddeungasendetermi-nadascondicionesde𝑝y𝑇es:

Lamayordensidadlecorrespondealgasquetengamayormasamolar.

Gas CO! SO! O! CO𝑀/gmol-' 44,0 64,0 32,0 28,0

2.55. Setienendosdepósitosdevidriocerradosyconelmismovolumen,unodeelloscontienehidró-genoyelotrodióxidodecarbono,ambosalamismapresiónytemperatura.¿Cuáldeelloscontienemayornúmerodemoléculasycuálmayormasa?a)Mayornúmerodemoléculaselhidrógenoymayormasaeldióxidodecarbono.b)Mayornúmerodemoléculaseldióxidodecarbonoymayormasaelhidrógeno.c)Mayornúmerodemoléculasymasaeldióxidodecarbono.d)Mayornúmerodemoléculasymasaelhidrógeno.e)Igualnúmerodemoléculasymayormasaeldióxidodecarbono.

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo,yaqueambosrecipientestienenelmismovolumenyseencuentranenlasmismascondicionesde𝑝y𝑇:

Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,ambasmuestrasestánformadasporigualnúmerodemolécu-las,perolamuestradeCO!tienemayormasayaquesumasamolaresmayor.

2.56. Delassiguientessustancias:CO2(g),SO2(g),ClO2(g),NO2(g)yO2(g),¿cuáldeellastienemayordensidada1,0atmy298K?a)O2(g)b)ClO2(g)c)SO2(g)d)CO2(g)e)NO2(g)

(O.Q.N.Oviedo2014)

Considerandocomportamientoideal,laecuaciónquepermitecalcularladensidaddeungasendetermi-nadascondicionesde𝑝y𝑇es:

Gas O! ClO! SO! CO! NO!𝑀/gmol-' 32,0 67,5 64,0 44,0 46,0

(CuestiónsimilaralapropuestaenPreselecciónValencia2013).

2.57. Unavasijaabierta,cuyatemperaturaesde10°Csecalientahastalos400°C.Elporcentajedeairecontenidoinicialmenteenlavasijaqueesexpulsado,es:a)25%b)42%c)58%d)75%e)97,5%

(O.Q.N.Oviedo2014)(O.Q.L.PreselecciónValencia2017)

Como la vasija está abierta y llena de aire se cumple que 𝑝 y 𝑉 son constantes. Considerandocomportamientoidealentonces:

𝑛'𝑇' =𝑛!𝑇!®𝑛'𝑛!=𝑇!𝑇'

Elvalordelarelaciónentrelosmolesinicialesyfinaleses:𝑛'𝑛!=(400 + 273,15)K(10 + 273,15)K

= 2,38

Elporcentajedeaireexpulsadodelavasijaes:𝑛' − 𝑛!𝑛'

· 100 = �1 −𝑛!𝑛'� · 100

Elvalordelmismoes:

�1 −12,38�

· 100 = 58,0%

2.58. LadensidaddelD2,gas,encondicionesnormaleses:a)0,09gL–1b)0,18gL–1c)0,27gL–1d)0,71gL–1

ElvalordeladensidaddelD!(deuterio)enlascondicionespropuestases:

𝜌 =1atm · 4,0gmol-'

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,18gL-'

2.59. Ladensidaddeciertogaspuro,a27°Cy310mmHg,es1,53gL–1.Suponiendocomportamientoideal,sumasamolar,engmol–1,será:a)92,3b)89,5c)95,2d)90,4e)88,9

(O.Q.L.Madrid2014)

Considerandocomportamientoideal,laecuaciónquepermitecalcularladensidaddeungasendetermi-nadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

𝑀 =(1,53gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

= 92,3gmol-'

2.60. Unacantidadde3,48gdeungasocupaunvolumende3,0L,medidoencondicionesnormales.¿Cuáleslamasamolardedichogas?a)32b)40c)26d)28

𝑀 =3,48g · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm · 3,0L= 26gmol-'

2.61. ¿Cuál de los siguientes gases esmás denso que el aire? La composición porcentual del aire envolumenes:21%deO2y79%deN2.a)H2b)CO2c)CH4d)NH3e)N2f)Hee)Ningunodelosanteriores.

(O.Q.N.Madrid2015)(O.Q.L.PaísVasco2017)

Enlasmezclasgaseosaslacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar.Lamasamolarmediadelairees:

𝑀 =0,21molO! ·

32,0gO!1molO!

+ 0,79molN! ·28,0gN!1molN!

1molaire= 28,8gmol-'

Considerandocomportamientoideallaecuaciónquepermitecalcularladensidaddeungasendetermi-nadascondicionesde𝑝y𝑇es:

Gas H! CO! CH$ NH+ N! He𝑀/gmol-' 2,0 44,0 16,0 17,0 28,0 4,0

2.62. SetieneunabombonadeN2de50Lenunlaboratorioenelquelatemperaturaesde20°C.Lalecturadelmanorreductorquehayconectadoalabombonaesde100bar.¿Cuálesladensidaddelgascontenidoenlabombona?a)115gcm–3b)115gL–1c)0,115gL–1d)11,5gcm–3

(O.Q.L.CastillayLeón2015)(O.Q.L.Baleares2016)

Elvalordeladensidadenlascondicionespropuestases:

𝜌 =(100bar) · (28,0gmol-')

(0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K·

1atm1,013bar

= 115gL-'

(EnlacuestiónpropuestaenBaleares2016secambialatemperaturaylapresiónquesemideenatm).

2.63. Elnitrógenomolecular,N2,tieneunamasamolarde28,0gmol–1.Portanto,ladensidaddeestegascondicionesnormales,expresadaengL–1,es:a)1b)1,25c)22,4d)28,0e)1,14

(O.Q.L.Madrid2015)

Elvalordeladensidadenlascondicionespropuestases:

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 1,25gL-'

2.64. Setieneunrecipientecon26,4gdeO2(g)yotrocuyovolumeneslamitadconCO2(g).Lapresiónylatemperaturaenambosrecipienteseslamisma.Calculelamasadedióxidodecarbonogaseosoquehayenelrecipiente.a)36,3gb)26,4gc)18,2gd)13,2g

ElnúmerodemolesdeO!contenidosenelprimerrecipientees:

26,4gO! ·1molO!32,0gO!

= 0,825molO!

Considerandocomportamientoideal,sielvolumendelsegundorecipienteeslamitadylascondicionesdepresiónytemperaturasonidénticasalasdelprimero,elnúmerodemolesdegasquecontienetambiéneslamitad,enestecaso0,413molCO!.

LamasadeCO!quecontieneelsegundorecipientees:

0,413molCO! ·44,0gCO!1molCO!

= 18,2gCO!

2.65. LaatmósferadelplanetaMarte,compuestaprincipalmentepordióxidodecarbono,puedeconsi-derarsequetieneunvolumenconstante.Sumasadisminuyedrásticamenteduranteelperiododeoscu-ridadenelinviernodecadaunodeloshemisferios,encontrándoseel25%deltotalenformasólidasobrelospolos.Silapresiónduranteelinviernomarcianoesdeaproximadamente600Pay,sabiendoquelatemperaturamediadelplanetaesde–55°C,marquelarespuestacorrecta.a)Lapresiónenprimaverapodrádisminuirhasta450Pa.b)A latemperaturamediadelplanetayenprimavera, ladensidaddesuatmósferaseráde1,0gL–1,aproximadamente.c)Silaatmósferaestuvieracompuestapormonóxidodecarbono,ladensidadenprimaveraseríamayor.d)Sielespesordelaatmósferadisminuyera,latemperaturadelaatmósferaaumentaría.e)Ningunadelasanterioresescorrecta.

Considerandolatemperaturamediaanualdelplanetacomounvalorconstante,lascondicionesparaelgasenlasdiferentesestacionesseresumenenlasiguientetabla: Cantidaddesustancia Volumen Presión TemperaturaPrimavera-Verano 𝑛 𝑉 𝑝 –55°CInvierno 0,75𝑛 𝑉 600Pa=0,00592atm –55°C

a)Falso.Enlascondicionesdediscusión,(𝑉y𝑇constantes)alaumentarlamasadegas,aumentarálapresión,luegonopodráser450Pa,sería:

𝑝 =600Pa0,75

= 800Pa

b)Falso.Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungasendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

Elvalordeladensidaddelgasenlascondicionespropuestases:

𝜌 =0,00592atm · 44,0gmol-'

(0,082atmLmol-'K-') · (– 55 + 273,15)K= 1,46·10-!gL-'

c)Falso.PuestoquelamasamolardelCOesinferioraladelCO!,ladensidadseríainferior.

d)Falso.Sielespesordisminuyera,comolasuperficiedeMarteeslamisma,elvolumentambiéndismi-nuiríaconloquenosencontramosconunadisyuntiva:

§Sisesuponequelapresiónnovaría(600Pa),latemperaturatendríaquedisminuir,yaquelamasaesconstanteyelvolumenseríadirectamenteproporcionalalatemperatura.

§Sisesuponequelapresiónvaría(comoseríadeesperar,yaqueesunsistemamásdenso),nosepuederesponderconprecisiónalcarecerdedatoscuantitativos(𝑝𝑉µ𝑇).

2.66. Eltetrahidrocannabinol,C21H30O2,(THC)eselprincipalcomponentepsicoactivodelcannabis.Seanalizaunamuestraparaaveriguar si está compuestadeesta sustancia.Paraello sequema1,0gdesustanciayserecogenlosgasesliberados.SilamuestraesTHCpuro,elvolumendeCO2queseobtendría,medidoa0°Cy1atm,es:a)0,14Lb)0,07Lc)1,6Ld)1,5L

(O.Q.L.Madrid2016)

EnlacombustióndelamuestradeTHCtodoelcarbonoquecontienesetransformaenCO!.Relacionandoambassustancias:

1,0gC!'H+(O! ·1molC!'H+(O!314,0gC!'H+(O!

·21molCO!

1molC!'H+(O!= 0,067molCO!

1atm= 1,5LCO!

2.67. Elmonitordeunaestaciónmunicipaldecontroldecontaminaciónambientaldetectaunaconcen-tracióndiariapromediode20,0µgdeO3/m3deaire,medidosa20°Cy680mmHg.LaconcentracióndeozonoenµLdeO3/m3deairees:a)0,112b)0,011c)112d)11,2

(O.Q.L.Madrid2016)

Expresandolaconcentracióndeozonoenµmol/m+deaire:

𝑐 =20,0µgO+m+aire

·1µmolO+48,0µgO+

=0,417µmolO+

m+aire

Considerandocomportamientoideal,concentracióndeozonoenelaireexpresadaenµL/m+:

𝑐 =0,417µmolO+

m+aire·(0,082atmµLµmol-'K-') · (20 + 273,15)K

= 11,2µL/m+

2.68. Ladensidaddeungasencondicionesnormales(273Ky1atm)es1,24gL–1,¿dequégassetrata?a)O2b)CO2c)N2d)H2S

Apartirdelamismasepuedeobtenerlamasamolardelgasyconellaidentificarlo:

𝑀 =(1,24gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · 273K

1atm= 27,8gmol-'

Gas O! CO! N! H!S𝑀/gmol-' 32,0 44,0 28,0 34,0

Deacuerdoconelvalorde𝑀obtenido,elgasdesconocidoeselN!.

2.69. Enunrecipientede5,0L,encondicionesnormales,sealoja7,145gdeungas.¿Cuáleslamasamolardedichogas?a)32b)40c)26d)28

𝑀 =7,145g · (0,082atmLmol-'K-') · 273,15K

1atm · 5,0L= 32gmol-'

(CuestiónsimilaralapropuestaenExtremadura2014).

2.70. Siseduplicanlapresiónylatemperaturaalasqueseencuentran3,00dm3deungasideal,elvolumenfinaldelgases:a)0,750dm3b)3,00dm3c)12,0dm3d)Nosepuedecalcularsinmásdatos.

Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelgasideal,(𝑝𝑉) ∝ 𝑇,porloquesiseduplicanlasdosvariablescitadas,elvolumenpermanececonstante.

2.71. En1907, E. Rutherford yT.D.Royds observaronqueen ladesintegraciónalfadel radio-226seemitían 1,006·1020partículas α, que una vez neutralizada su carga correspondían a 4,200mL de heliorecogidosobreaguaa25°Cy760mmHg.ElvalordelnúmerodeAvogadroqueseobteníaapartirdeesosdatosera:a)6,022·10𝟐𝟑b)6,046·10𝟐𝟎c)6,046·10𝟐𝟑d)6,002·10𝟐𝟑(Dato.Presióndevapordelaguaa25°C=23,80mmHg).

Considerandocomportamientoideal,yteniendoencuentaqueelHerecogidoseencuentrahúmedo,elnúmerodemolesdelmismoes:

𝑛 =(760 − 23,80)mmHg · 4,200mL

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K·

1atm760mmHg

10+mL= 1,664·10-$molHe

Relacionandoelnúmerodepartículasconlacantidaddegasseobtieneelvalorde𝑁#:

𝑁# =1,006·1020partículas1,664·10-$mol

= 6,046·1023mol-'

2.72. Unabotelladebutano,C4H10,de10Ldevolumenpermaneceencendidaenunhabitáculocuyapresiónes758mmHgylatemperatura24°C,hastaqueseapagadeformanatural.Enesemomentosepuedeafirmarque:a)Noquedagasbutanoenelinteriordelamisma.b)Siemprequedaráalgoaunqueserámuypoco,menosde12g.c)Aproximadamentepodríanquedarunos24g.d)Noesposiblesaberlacantidadaproximadaquepuedequedar.

Elbutanocontenidoenlabombonaseencuentraaelevadapresión,aproximadamenteaunas30atmy,saledelamismahastaquelapresióninteriorseigualaalaexterior.Enesemomentodejadesalirylacantidaddegasquecontienelabombonacoincideconelvolumendelamisma.

Considerandocomportamientoideal,lacantidaddegasenelinteriordelabombonaes:

𝑛 =758mmHg · 10L

(0,082atmLmol-'K-') · (24 + 273,15)K·

1atm760mmHg

= 0,41molC$H'(

LamasadeC$H'(correspondientees:

0,41molC$H'( ·58,0gC$H'(1molC$H'(

= 24gC$H'(

2.73. Unade lashipótesismásaceptadasqueexplicanlagranextincióndelcretácicoafirmaqueunasteroidede10kmdediámetroimpactóenlapenínsuladelYucatán(México)eyectandounagrancanti-daddemasaenformadegasalaatmósfera.¿Quéconsecuenciadebidaalanuevamateriaincorporadapudoexperimentaraquellaatmósferaprehistórica?a)Unadisminucióndelapresiónatmosférica.b)Silatemperaturapermanecióconstante,unadisminucióndelvolumendelaatmósfera.c)Silatemperaturaaumentóbruscamente,unadisminucióndelvolumendelaatmósfera.d)Sielvolumenpermanecióconstante,unaumentodeladensidadatmosférica.e)Siladensidaddelaatmósferaaumentó,unaumentodelatemperatura.

a)Falso.Alaumentarlamasadegasenlaatmósferaseprodujounaumentodelapresiónatmosférica.

b-c)Falso.Alaumentarlamasadegasenlaatmósferaseprodujounaumentodelvolumen,semantu-vieseonoconstantelatemperatura.

d)Verdadero.Alaumentarlamasadegasenlaatmósfera,manteniéndoseelvolumenconstante,sepro-dujounaumentodeladensidad.

e)Lapropuestacarecedesentido.

2.74. Dosbulboscerradosde igualvolumen(V)contienenungas ideal inicialmenteapresiónpiytemperaturaT1.Dichosbulbosestánconectadosatravésdeuntuboestrechodevolumendespreciable,talycomomuestralafiguradeabajo.SilatemperaturadeunodelosbulbosseincrementaraaT𝟐,¿cuálserálapresiónfinalpf?

a)pi �T1T2T1+T2

� b)2pi �T1

T1+T2� c)2pi �

T2T1+T2

� d)2pi �T1T2T1+T2

Previamente,parapoderresolvercorrectamenteestacuestiónhayquehacerdosconsideracionespre-vias:

§Apesardeestarconectados,cadabulbodebeestaraisladotérmicamentedeformaquepuedanmante-nertemperaturasdiferentes.

§Elflujodemoléculasadiferentestemperaturasentrelosdosbulbosnodebeafectaralatemperaturadecadabulbo.

Comosetrataungasidealconfinadoenunrecipientecerradoelnúmerodemolesdegassemantieneconstante.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelgasidealelnúmerodemolesantesdesubirlatem-peraturaes:

𝑛 =2𝑝_𝑉𝑅𝑇'

Despuésdeincrementarlatemperatura,porestarestosconectados,lapresiónenamboseslamismayelnúmerodemolesencadabulboes:

𝑛q[^[`�a + 𝑛_t�p_[^qa =𝑝g𝑉𝑅𝑇'

+𝑝g𝑉𝑅𝑇!

Igualandoelnúmerodemolesseobtieneque:2𝑝_𝑉𝑅𝑇'

=𝑝g𝑉𝑅𝑇'

+𝑝g𝑉𝑅𝑇!

®2𝑝_𝑇'

=𝑝g𝑇'+𝑝g𝑇!®

2𝑝_𝑇'

= 𝑝g �𝑇' + 𝑇!𝑇'𝑇!

Elvalordelapresiónfinales:

𝑝g = 2𝑝_ �𝑇!

𝑇' + 𝑇!�

2.75. Setienendosmuestrasdegasalamismapresiónenrecipientesidénticos.Elgasdelprimerreci-pientetieneunatemperatura,enkelvin,cuatrovecessuperioraladelgasdelotrorecipiente.Larelaciónentreelnúmerodemoléculasdegascontenidasenelprimerrecipienterespectodelsegundoes:a)1:1b)4:1c)1:4d)2:1

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagassecalculamediantelaexpresión:

Relacionandolascantidadesproporcionadasparacadagasseobtienelarelaciónentreelnúmerodemo-lesdecadaunodeellos,oloqueeslomismo,entreelnúmerodesusmoléculas:

𝑛' =𝑝𝑉𝑅𝑇

𝑛! =𝑝𝑉

𝑅 · 4𝑇⎭⎪⎬

⎪⎫

®𝑛'𝑛!=

𝑝𝑉𝑅𝑇𝑝𝑉

𝑅 · 4𝑇→

𝑛'𝑛!=41

2.76. Unmatrazde500mL,enelquesehahechovacío,sellenaconungasa27°Cy1atm.Seobservaquelamasadelmatrazllenohaaumentado2,67g.¿Cuálesdichogas?a)Neónb)Argónc)Kriptónd)Xenón

(O.Q.L.Madrid2018)

𝑀 =2,67g · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

1atm · 500mL·10+mL1L

= 131gmol-'

Alavistadelasmasasmolaresdelosgasespropuestos,elgasdesconocidoes:

Gas Neón Argón Kriptón Xenón𝑀(gmol-') 20,2 39,9 83,8 131,3

2.77. Larelaciónentrelasdensidadesdelamoléculadedioxígenoyungasdesconocidoes0,84a1atmy300K.¿Cuáleselgasdesconocido?a)H2Ob)F2c)COd)NO2

Considerandocomportamientoideal,ladensidaddeungas,endeterminadascondicionesde𝑝y𝑇,vienedadaporlaexpresión:

𝜌A!𝜌Y

𝑝𝑀A!𝑅𝑇𝑝𝑀Y𝑅𝑇

®𝜌A!𝜌Y

=𝑀A!𝑀Y

𝑀Y =10,84

· (32,0gmol-') = 38gmol-'

Alavistadelasmasasmolaresdelosgasespropuestos,elgasdesconocidoes:

Gas H2O F2 CO NO2𝑀(gmol-') 18 38 28 44

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2000yMadrid2017).

2.78. Silaconcentracióndemonóxidodecarbonoenelhumodeuncigarroes0,0450%envolumen,laconcentración,enmgm–3,a20°Cy1,10atmes:a)0,045b)1,28c)576d)57

Considerandocomportamientoideal,lacantidaddeCOcontenidaen100Lhumoes:

𝑛 =1,10atm · 100Lhumo

(0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K·0,0450LCO100Lhumo

= 2,06·10-+molCO

LaconcentracióndeCOexpresadaenmgm-+es:

2,06·10-+molCO100Lhumo

·28,0gCO1molCO

·10+mgCO1gCO

·10+Lhumo1m+humo

= 577mgm-+

2.79. LadensidaddelN2(gL–1)encondicionesnormaleses:a)14b)28c)14/22,4d)28/22,4

(O.Q.L.Murcia2019)

ElvalordeladensidaddelN!enlascondicionespropuestases:

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K=28,022,4

2.80. Sabiendoque1,60gdeciertogasocupan560mLa273Ky1atm.¿Dequégassetrata?a)O2b)CO2c)SO2d)Cl2

(O.Q.L.Murcia2019)

Considerandocomportamientoideal,apartirdelaecuacióndeestadosepuededeterminarlamasamolardeungas:

𝑀 =1,60g · (0,082atmLmol-'K-') · 273K

1atm · 560mL·10+mL1L

= 64,0gmol-'

Gas O! CO! SO! Cl!𝑀/gmol-' 32,0 44,0 64,0 71,0

Deacuerdoconelvalorde𝑀obtenido,elgasdesconocidoeselSO!.Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2000,Madrid2017yBaleares2018).

2.81. Siladensidaddelvapordeunfluorurodeuranio,UF𝒙 ,a56°Cy1,17atmesde22,16gL–1sepuedeasegurarquelafórmulaquímicaes:a)UFb)UF4c)UF6d)UF8

Considerandocomportamientoideal,lamasamolardeunasustanciagaseosapuededeterminarseme-diantelasiguienteexpresión:

Elvalordelamasamolardeesegases:

𝑀 =(22,16gL-') · (0,082atmLmol-'K-')(56 + 273,15)K

1,17atm= 352gmol-'

Apartirdelamasamolarobtenidasepuedeobtenerlaidentidaddelgasdesconocido

(𝑥molF · 19,0gmol-') + (1molU · 238gmol-') = 352gmol-' → 𝑥 = 6

LafórmuladelfluorurodeuranioproblemaesUF&.

2.82. Unasustanciagaseosatieneunadensidadde1,432kgm–3a25,0°Cy1,00atm.Lamasamoleculardedichamoléculaserá:a)1,432ub)14,32uc)35,0ud)350u

𝑀 =(1,432kgm-+) · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

1,00atm·10+g1kg

10+L= 35,0gmol-'(u)

2.83. Elnúmerodemoléculasdeetano(gas)quehayenunrecipientede22,4L,a27°Cy1,0atmesde:a)0,91b)1,00c)5,48·1023d)6,012·1023

(O.Q.LAsturias2019)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesqueintegranlamuestradeC!H&es:

𝑛 =1,0atm · 22,4L

(0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K= 0,91molC!H&

Elnúmerodemoléculascorrespondientealacantidaddesustanciaanteriores:

0,91molC!H& ·6,022·1023moléculasC!H&

1molC!H&= 5,5·1023moléculasC!H&

2.84. Undepósitode10Ldecapacidadcontieneungasaunapresiónde5,0atmyalatemperaturade18°Cyseconectaatravésdeunaválvulaconotrodepósitode20Lquecontieneelmismogasalamismapresiónytemperatura.¿Cuálserálapresióncuandoseabralallavequeconectaambosdepósitos?a)5,0atmb)7,5atmc)10atmd)2,5atm

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasquecontienecadadepósitoes:

𝑛' =𝑝'𝑉'𝑅𝑇

=5,0atm · 10L

𝑅𝑇=50𝑅𝑇

𝑛! =𝑝!𝑉!𝑅𝑇

=5,0atm · 20L

Lapresiónalconectarambosdepósitoses:

𝑝 =(50 + 100)

𝑅𝑇 mol · 𝑅𝑇(10 + 20)L

= 5,0atm

(CuestiónsimilarlapropuestaenValencia2011,Valencia2014yotras).

2.85. Unrecipientequecontieneungasidealreducesuvolumenal25%delvolumeninicial,yseenfríaaunatemperaturaabsolutaigualalamitaddelainicial.Lapresiónenlasnuevascondicioneses:a)Lamismaquelainicial.b)Lamitaddelainicial.c)Eldobledelainicial.d)Nosepuedesaberconlosdatosdelenunciado.

Aplicandolaecuacióndeestadodelosgasesideales:𝑝'𝑉'𝑇'

=𝑝!𝑉!𝑇!

𝑝'𝑉'𝑇'

=𝑝! · (0,25𝑉')

𝑇'/2®𝑝! = 2𝑝'

2.86. Ungasidealocupaunvolumende125cm3aunapresiónde700mmHgyaunatemperaturade20°C.¿Quépresióndebeejercerseparaqueocupeunvolumende0,115Launatemperaturade25°C?a)780mmHgb)725mmHgc)774mmHgd)757mmHg

Laecuacióngeneralde losgases idealespermitecalcular lapresiónqueejerceelgasencualesquieracondicionesdevolumenytemperatura:

𝑝'𝑉'𝑇'

=𝑝!𝑉!𝑇!

Elvalordelapresiónenlascondicionespropuestases:

700mmHg · 125cm+

(20 + 273,15)K·

1L10+cm+ =

𝑝! · 0,115L(25 + 273,15)K

®𝑝! = 774mmHg

2.87. Ladensidaddeldióxidodecarbonolíquidoesde1,101gmL–1.Siunapersonaingiere0,10mLdedióxidodecarbonolíquido,elvolumendelgasqueseproduciríaensucuerpo,medidoa37,0°Cy1,00atmdepresión,será:a)8,0mLb)16mLc)32mLd)64mL

LacantidaddeCO!ingeridoes:

0,10mLCO! ·1,101gCO!1mLCO!

·1molCO!44,0gCO!

= 2,5·10-+molCO!

𝑉 =(2,5·10-+molCO!) · (0,082atmLmol-'K-') · (37,0 + 273,15)K

1,00atm·10+mLCO!1LCO!

= 64mLCO!

2.88. SeandosdepósitosdeigualvolumenAyB.EneldepósitoAhaymonóxidodecarbonogasaunadeterminadapresiónytemperatura.EneldepósitoBhaydióxidodecarbonogasalamismapresiónydobletemperatura¿Enquédepósitohaymayornúmerodemoles?a)Ab)HayelmismonúmerodemolesenAyenB.c)Bd)Adoblepresióneldióxidodecarbonosedescompone.

Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegassecalculadeacuerdoconlaecuacióndeestado:

Comoambosdepósitostienenelmismovolumenyseencuentranalamismapresión,elnúmerodemolesesmayorenelqueseencuentraamenortemperatura.SetratadeldepósitoAquecontienemonóxidodecarbono.

2.89. ¿Cuáldelassiguientestransformacionessepuederealizarsobreungasideal,contenidoenunrecipienteendeterminadascondiciones,demaneraquelapresiónensuinteriorpermanezcaconstante?a)Aumentarelvolumenylatemperatura.b)Aumentarelvolumenydisminuirlatemperatura.c)Disminuirelvolumenyaumentarlatemperatura.d)Ningunadelastransformacionesanteriores.

Apartirdelaecuacióndeestadodeungasidealsepuedeescribirque:

𝑝 =𝑛𝑅𝑇𝑉

Paraquelapresióndelgaspermanezcaconstanteesnecesarioqueaumenten,deformasimultánea,elvolumenylatemperatura.

2.90. Sedisponedeunahabitaciónde25,0m2,conunaalturade2,50m,ymantenidaa25°Cy1atmdepresión.Considerandoqueelaireesungasidealquecontieneun78,0%dedinitrógeno(envolumen),calculecuántasmoléculasdeN2habráenlahabitaciónycuálserálamasadeN2.a)1,97·1027moléculas;91,9kgb)3,4·1026moléculas;15,8kgc)1,54·1027moléculas;71,7kgd)1,2·1027moléculas;55,9kg

Elvolumendeairequecontienelahabitaciónes:

(25m! · 2,5m)aire ·10+Laire1m+aire

= 6,25·10$Laire

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeN!contenidoenlahabitaciónes:

𝑛 =1atm · 6,25·10$Laire

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K·78,0LN!100Laire

= 1,99·10+molN!

Elnúmerodemoléculasqueintegranesamuestraes:

1,99·10+molN! ·6,022·10+moléculasN!

1molN!= 1,20·10!0moléculasN!

1,99·10+molN! ·28,0gN!1molN!

·1kgN!10+gN!

= 55,7kgN!

2.91. Ladensidaddeciertogaspuro,a–3°Cy646mmHges,1,155gL–1.Suponiendocomportamientoideal,¿cuálserásumasamolarengmol–1?a)26,1b)44,0c)60,2d)30,1

𝑀 =(1,155gL-') · (0,082atmLmol-'K-') · (–3 + 273,15)K

= 30,1gmol-'

3.MEZCLASDEGASES

3.1. Enunamezcladenitrógenoyoxígenoenlaquehaydoblenúmerodemolesdeoxígenoquédenitrógeno,silapresiónparcialdenitrógenoes0,30atm,lapresióntotalserá:a)0,60atmb)0,90atmc)1,2atmd)1,5atm

(O.Q.L.Asturias1987)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.CastillayLeón2011)(O.Q.L.Baleares2015)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

𝑝# = 𝑝𝑦# = 𝑝 ·𝑛#

𝑛# + 𝑛W

Sielnúmerodemolesdeungaseseldoblequeeldelotro,supresiónparcialtambiénseráeldoble.Relacionandoambaspresionesparcialesseobtiene:

𝑝A! = 𝑝 ·𝑛A!

𝑛n! + 𝑛A!

𝑝n! = 𝑝 ·𝑛n!

𝑛n! + 𝑛A!⎭⎪⎬

⎪⎫

®𝑝A!𝑝n!

=𝑛A!𝑛n!

Elvalordepresiónes:𝑝A!

0,30atm=2𝑛n!𝑛n!

®𝑝A! = 0,60atm

Lapresióntotaldelamezclaes:

𝑝 = 𝑝n! + 𝑝A! = (0,30 + 0,60)atm = 0,90atm

3.2. Unrecipientecerradocontiene2,0moldeN2alatemperaturade30°Cypresiónde5,0atm.Sequiereelevarlapresióna11atmparalocualseinyectaunaciertacantidaddeoxígenoqueseráiguala:a)1,6molb)2,4molc)6,4mold)4,0mole)Nosetienensuficientesdatosparacalcularlo.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.LValencia2013)(O.Q.L.PreselecciónValencia2014)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801):

𝑝 = 𝑝n! + 𝑝A!

Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

𝑝A! = 𝑝𝑦A! = 𝑝 ·𝑛A!

𝑛n! + 𝑛A!

ElnúmerodemolesdeO!es:

(11 − 5,0)atm = 11atm ·𝑛A!

2,0 + 𝑛A!→ 𝑛A! = 2,4mol

(EnlacuestiónpropuestaenValencia2013secambiaCl!porN!ylosvaloresdelaspresiones).

3.3. Calculelahumedadrelativasilapresiónparcialdelvapordeaguaenelairees28,0Torra303K.Lapresióndevapordelaguaa30°Ces31,6Torr.a)88,6%b)11,4%c)47,0%d)12,9%e)53,0%

(O.Q.N.Burgos1998)

Lahumedadrelativadeungas,𝜑,sedefinecomo:

𝜑 =𝑝_𝑝k® �𝑝_ = presiónparcial

𝑝° = presióndevaporalatemperatura𝑇

Elvalordelahumedadrelativaes:

𝜑 =28,0Torr31,6Torr

= 0,886 → 88,6%

3.4. Sedisponedeunrecipientede1,16L,conunmanómetroincorporadoqueseñala800mmHgdepresiónyenelqueestánmezclados17,604gdedióxidodecarbono,4,803gdemetanoy5,602gdemonóxidodecarbono.Lapresiónparcialdecadaunodelosgasespresentesesde:a)Dióxidodecarbono465mmHg,metano213mmHgymonóxidodecarbono122mmHgb)Dióxidodecarbono300mmHg,metano235mmHgymonóxidodecarbono265mmHgc)Dióxidodecarbono355mmHg,metano227mmHgymonóxidodecarbono218mmHgd)Dióxidodecarbono355mmHg,metano267mmHgymonóxidodocarbono178mmHg

𝑝# = 𝑝𝑦# = 𝑝 ·𝑛#

𝑛# + 𝑛W + 𝑛B

Elnúmerodemolesdecadagasyelnúmerototaldemolesmezclason,respectivamente:

𝑛BA! = 17,604gCO! ·1molCO!44,0gCO!

= 0,400molCO!

𝑛BM& = 4,803gCH$ ·1molCH$16,0gCH$

= 0,300molCH$

𝑛BA = 5,602gCO ·1molCO28,0gCO

= 0,200molCO⎭⎪⎪⎪⎬

⎪⎪⎪⎫

®𝑛jkjaN = 0,900mol

Lapresiónparcialejercidaporcadagasenelrecipientees:

𝑝BA! = 800mmHg ·0,400molCO!0,900molmezcla

= 355mmHg

𝑝BM& = 800mmHg ·0,300molCH$0,900molmezcla

= 267mmHg

𝑝BA = 800mmHg ·0,400molCO

0,900molmezcla= 178mmHg

3.5. Siunamezclagaseosaestáformadapormasasidénticasdehelioymonóxidodecarbono,¿cómoseránsuspresionesparciales?a)Iguales.b)LadelCOserámayorporsermásgrandesumolécula.c)Ladelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodepartículas.d)LadelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodemoléculasdeHe2.

𝑝# = 𝑝𝑦# = 𝑝 ·𝑛#

𝑛# + 𝑛W

Silasmasasdeambosgasessonigualeslaspresionesparcialesrespectivasson:

𝑝M[ = 𝑝 ·𝑛M[

𝑛M[ + 𝑛BA= 𝑝 ·

𝑚𝑀M[

+ 𝑚𝑀BA

= 𝑝 ·

1𝑀M[

+ 1𝑀BA

𝑝BA = 𝑝 ·𝑛BA

𝑛M[ + 𝑛BA= 𝑝 ·

𝑚𝑀BA

𝑚𝑀M[

+ 𝑚𝑀BA

= 𝑝 ·

1𝑀BA

1𝑀M[

+ 1𝑀BA

Comosecumpleque𝑀BA>𝑀M[,entonces,𝑛M[>𝑛BA®𝑁M[>𝑁BAy,portanto,𝑝M[>𝑝BA.

3.6. Unamezclagaseosaestáformadapor4mmoldeH2porcadammoldeNe.¿CuálserálapresiónparcialdelNe?a)1atmósferab)1/4delapresióntotalc)3/4delapresióntotald)1/5delapresióntotal

𝑝# = 𝑝𝑦# = 𝑝 ·𝑛#

𝑛# + 𝑛W

Lapresiónparcialejercidaporcadagasenelrecipientees:

𝑝M! = 𝑝 ·4mmolH!

4mmolH! + 1mmolHe

𝑝M[ = 𝑝 ·1mmolHe

4mmolH! + 1mmolHe⎭⎪⎬

⎪⎫

®𝑝M!𝑝M[

Lapresióntotaldelamezclaes:

𝑝 = 𝑝M! + 𝑝M[ = 5𝑝M[

LapresiónparcialdelHees:

𝑝M[ =𝑝5

3.7. Serecogeunamuestradeoxígenosobreagua25°C.Lapresióndevapordelaguaaesatempera-turaesiguala23,8mmHg.Silapresióntotales500mmHg,laspresionesparcialesdeloxígenoydelaguason:a)476,2mmHgy23,8mmHgb)250mmHgy250mmHgc)500mmHgy0mmHgd)Ningunadelasanteriores.

Esungashúmedo,esdecir,unamezcladelgasyvapordeagua.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801):

𝑝jkjaN = 𝑝A! + 𝑝°

ElvalordepresiónparcialdelO!es:𝑝A! = (500 − 23,8)mmHg = 476,2mmHg

3.8. Enunamezcla inertedegaseshay3,00·1023moléculasdeAy1,50·1024moléculasdeB.Si lapresióntotaldelamezclaes600Torr,laspresionesparcialesdeAyB,enTorr,serán,respectivamente:a)104y416b)100y500c)259y261d)Nosepuedesaberalnodisponerdeldatodelatemperatura.

LaexpresiónmatemáticadelaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801)es:𝑝# = 𝑝𝑦#

LasfraccionesmolaresdeAyBson,respectivamente:

𝑦# =3,00·1023moléculasA · 1molA

𝑁#moléculasA

3,00·1023moléculasA · 1molA𝑁#moléculasA

+ 1,50·1024moléculasB · 1molB𝑁#moléculasB

= 0,167

Enunamezclabinariasecumpleque:𝑦# + 𝑦W = 1®𝑦W = 1 − 0,167 = 0,833

LapresiónparcialdelcomponenteAes:𝑝# = 600Torr · 0,167 = 100Torr

Lapresióntotaldelamezclaes:𝑝# + 𝑝W = 600

LapresiónparcialdelcomponenteBes:𝑝W = (600 − 100)Torr = 500Torr

3.9. Serecogenitrógenosobreaguaaunatemperaturade40°Cylapresióndelamuestrasemidióa796mmHg.Silapresióndevapordelaguaa40°Ces55mmHg,¿cuáleslapresiónparcialdelN2gas?a)55mmHgb)741mmHgc)756mmHgd)796mmHge)851mmHg

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.LaRioja2014)

Esungashúmedo,esdecir,unamezcladelgasyvapordeagua.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801):

𝑝jkjaN = 𝑝n! + 𝑝°

ElvalordelapresiónparcialdelN!es:

𝑝n! = (796 − 55)mmHg = 741mmHg

(EnlacuestiónpropuestaenLaRiojasecambianlosdatosnuméricos).

3.10. ¿Cuálserálapresióntotalenelinteriordeunrecipientede2,00Lquecontiene1,0gdeHe,14,0gdeCOy10,0gdeNOa27°C?a)21,61atmb)13,33atmc)1,24atmd)0,31atm

(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2019)

Considerandocomportamientoideal,laspresionesparcialesejercidasporcadaunodelosgasesson:

𝑝M[ =1,0gHe · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

2,00L·1molHe4,0gHe

= 3,08atm

𝑝BA =14,0gCO · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

2,00L·1molCO28,0gCO

= 6,15atm

𝑝nA =10,0gNO · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

2,00L·1molNO30,0gNO

= 4,10atm

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801):

𝑝=𝑝M[+𝑝BA+𝑝nA=(3,08+6,15+4,10)atm=13,3atm

3.11. Considerandoelairecomounamezclahomogéneadecomposiciónvolumétrica78,0%denitró-geno,21,0%deoxígenoy1,00%deargón,la“masamolaraparente”delaireresultaser:a)14,7gmol–1b)29,0gmol–1c)29,4gmol–1d)Nosepuedeconocer.

(O.Q.L.Murcia2004)

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),enunamezclagaseosalacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar.Portanto,siseconsideraquesepartede“1moldeaire”sedisponede:

0,780moldeN!;0,210moldeO!y0,0100moldeAr.

Lamasamolardelairees:

0,780molN! ·28,0gN!1molN!

+ 0,210molO! ·32,0gO!1molO!

+ 0,0100molAr · 39,9gAr1molAr1molaire

= 29,0gmol-'

3.12. Unamezclagaseosacontiene50,0%deO2,25,0%deN2y25,0%deCl2,enmasa.Atemperaturaypresiónestándar,lapresiónparcialdel:a)Cl2(g)esmayorde0,25atmb)O2(g)esiguala380Torrc)Cl2(g)esmenorde0,25atmd)N2(g)esiguala0,25atm

𝑝_ = 𝑝𝑦_

Lasfraccionesmolarescorrespondientesacadaunodelosgasesdelamezclason,respectivamente:

𝑦A! =𝑛A!

𝑛BN! + 𝑛A! + 𝑛n!=

+ 50gO! ·1molO!32,0gO!

+ 25gN! ·1molN!28,0gN!

= 0,557

𝑦BN! =𝑛BN!

+ 50gO! ·1molO!32,0gO!

+ 25gN! ·1molN!28,0gN!

= 0,125

𝑦n! =𝑛n!

+ 50gO! ·1molO!32,0gO!

+ 25gN! ·1molN!28,0gN!

= 0,318

Laspresionesparcialescorrespondientesacadaunodelosgasesdelamezclason,respectivamente:

𝑝A! = 𝑝 · 𝑦A! = 1atm · 0,557 = 0,557atm ·760Torr1atm

= 423Torr

𝑝BN! = 𝑝 · 𝑦BN! = 1atm · 0,125 = 0,125atm

𝑝n! = 𝑝 · 𝑦n! = 1atm · 0,375 = 0,318atm⎭⎪⎪⎬

⎪⎪⎫

®𝑝BN! < 0,25atm

3.13. Sedisponedeunamezclade150gdeN2(g)y150gdeH2(g)parainiciarlasíntesisdeamoníaco.Silapresióntotaldelamezclagaseosaes1,5atm,lapresiónparcialdeN2(g)es:a)0,10atmb)0,25atmc)1,0atmd)1,25atme)0,75atm

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)(O.Q.L.Sevilla2010)

𝑝_ = 𝑝𝑦_ElvalordelapresiónparcialdelN!es:

𝑝n! = 1,5atm ·150gN! ·

1molN!28,0gN!

150gN! ·1molN!28,0gN!

+ 150gH! ·1molH!2,0gH!

= 0,10atm

3.14. Enelairequerespiramosseencuentranprincipalmentelossiguientesgases:a)Oxígeno,cloroyvapordeagua.b)Nitrógeno,oxígeno,vapordeaguaydióxidodecarbono.c)Hidrógeno,oxígenoydióxidodecarbono.d)Neón,cloroyoxígeno.

Elaireesunamezclagaseosaconlasiguientecomposiciónvolumétrica:78,084%N!;20,946%O!;0,934%Ary0,035%CO!.

Enelenunciadoseomitequeelargón,elterceroenabundanciaenelaire.

3.15. Enunrecipientede2,5Lse introducencantidadesequimolecularesdeNO2(g)yN2O4(g)a latemperaturade25°C.Silamasatotaldegasenelmatrazesde30g,lapresióntotalensuinteriorserá:a)1,54barb)5,45barc)4,30bard)2,63bare)3,85bar

Sisetratadecantidadesequimolecularesdeambosgaseslaspresionesejercidasporellossoniguales:𝑝nA! = 𝑝n!A&

Llamando𝑛alosmolesdeNO!ydeN!O$sepuedeescribir:

𝑛molNO! ·46,0gNO!1molNO!

+ 𝑛molN!O$ ·92,0gN!O$1molN!O$

= 30gmezcla → 𝑛 = 0,217mol

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801)yconsiderandocomportamientoideal:

𝑝 = 𝑝nA! + 𝑝n!A& =2𝑛𝑅𝑇𝑉

Elvalordelapresióntotaldelamezclaes:

𝑝 =2 · (0,217mol) · (0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K

2,5L·1,013bar1atm

= 4,3bar

3.16. Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera.a)Atemperaturayvolumenfijos,lapresiónejercidaporungascontenidoenunrecipientedisminuyecuandoseintroducemáscantidaddelmismo.b)Atemperaturafija,elvolumendeungascontenidoenunrecipienteaumentaconlapresión.c)Volúmenesigualesdegasesdiferentessiempretienenelmismonúmerodemoléculas.d)Cuandosemezclanvariosgases,lapresiónejercidaporlamezclaesdirectamenteproporcionalalasumadelnúmerodemolesdetodoslosgases.e)Volúmenesigualesdehidrógeno,H2,ydióxidodeazufre,SO2,encondicionesnormales,contienenelmismonúmerodeátomos.

(O.Q.N.Córdoba2007)(O.Q.L.Galicia2014)(O.Q.L.Cantabria2014)

a)Falso.Considerandocomportamientoideal,atemperaturayvolumenconstantes,siseintroducemásgasenelrecipiente,aumentaelnúmerodemolesy,portanto,lapresión.

𝑝 = 𝑛𝑅𝑇𝑉

b)Falso.DeacuerdoconlaleydeBoyleyMariottedelastransformacionesisotérmicas(1662):“paraunamasadegasatemperaturaconstante,lapresiónyelvolumensonmagnitudesinversa-menteproporcionales”

𝑝𝑉 = 𝑘

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811):“volúmenesigualesdegasesdiferentescontienenelmismonúmerodemoléculassiemprequees-ténmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura”.

d)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801):“lapresióntotalejercidaporunamezcladegasesesigualalasumadelaspresionesparcialesdesuscomponentes”.

Porejemplo,paraunamezcladedosgasesAyB:

𝑝 = 𝑝I + 𝑝c = 𝑛I𝑅𝑇𝑉+ 𝑛c

𝑅𝑇𝑉= (𝑛I + 𝑛c)

𝑅𝑇𝑉

e)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadrocontienenigualnúmerodemoléculas,peroelnúmerodeátomosesdiferente,yaquesetratadesustanciascondistintonúmerodeátomosensusmoléculas,H!(diatómica)ySO!(triatómica).

3.17. Unrecipientecontiene2moldeHealatemperaturade30°C.Manteniendoconstantelatempe-ratura,cuandoalrecipienteseleañade1moldeH2:a)LapresióndelHepermanececonstante.b)ElvolumendeHedisminuye.c)LasmoléculasdeH2presentaránmayorenergíacinéticaquelosátomosdeHe.d)LapresiónparcialdelH2dependerádelosmolesdeHepresentes.

(O.Q.L.Murcia2007)

a)Verdadero.ElHeesungasinerteynoreaccionaconelH!,portanto,elnúmerodemolesdeambosgasespermanececonstanteytambiénsupresiónparcial.

b)Falso.ElvolumendeHepermanececonstantealnohaberreacciónentreambosgases.

c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadelasmo-léculasdegassolodependedelatemperaturaabsoluta:

ycomoambosgasesseencuentranalamismatemperaturasuenergíacinéticaseráidéntica.

d)Falso.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),lapresiónqueejerceungasenunamezclasecalculacomosielgasestuvierasoloenelrecipiente,portanto,lacantidaddeungasenelinteriordelrecipientenoafectaalapresiónqueejerceelotro.

3.18. Enunrecipienteherméticode30Lhayunamezclagaseosadenitrógenoyoxígenoenlaqueesteúltimoseencuentraenun20%envolumen.Lapresiónquesemideenelrecipientees1,25atmylatemperatura25°C.Señalelarespuestacorrecta:a)Lapresiónparcialdeloxígenoendichamezclaesde190mmHg.b)SegúndeBroglie,siseaumentalatemperaturadelamezcladisminuirálapresión.c)Siseabreelrecipientequecontienelamezclasaldráeloxígenoenbuscadelaire.d)Siseinyectaungasinertelapresiónnovariará.

(O.Q.L.Murcia2009)

a)Verdadero.Enunamezclagaseosa,lacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801), lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:

𝑝_ = 𝑝𝑦_Enunamezclagaseosa,lacomposiciónvolumétricadelamismaproporcionalasfraccionesmolaresdesuscomponentes.Asípues,sielcontenidodeO!es20%envolumen,sufracciónmolarserá0,20.ElvalordelapresiónparcialdelO!es:

𝑝A! = 1,25atm · 0,20 ·760mmHg1atm

= 190mmHg

b)Falso.DeBroglieproponeelcomportamientoondulatoriodelaspartículasatómicas.c)Falso.Siseabreelrecipiente,queseencuentraamayorpresiónqueelexterior,nosolosaleelO!sinoquesaletambiénN!.d)Falso.Siseinyectaungas,aunqueseainerte,enunrecipientedevolumenconstantelapresiónau-menta.Larespuestacorrectaeslaa.

3.19. Cuandolasautoridadescomunicanunaalertamedioambientalporhabersedetectadounacon-centracióndeSO2de2.000ppmsignificaque:a)Hay2.000mgdeSO2/Laireb)Hay2.000cm3deSO2/Lairec)Hay2.000cm3deSO2/m3aired)El2%deunvolumendeaireesSO2

(O.Q.L.Madrid2009)

Enunamezclagaseosa,laconcentraciónexpresadacomoppmsedefinecomo:

ppm =cm+gas

m+mezclagaseosa

Aplicadoalcasopropuesto:

2.000ppmSO!®2.000cm+SO!

m+aire

3.20. Elmetanoyeletanosondoscomponentesesencialesdelcombustiblellamado“gasnatural”.Sialquemartotalmente50mLdeunamezcladeambosgasesseobtienen85mLdeCO2,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,secumpliráque:a)El70%demezclaesmetano.b)El30%demezclaesetano.c)El30%demezclaesmetano.d)Noesunamezcla,todoesetano.

(O.Q.L.Madrid2009)

§Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelmetano,CH$,es:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(g)§Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletano,C!H&,es:

C!H&(g) +72O!(g)®2CO!(g) + 3H!O(g)

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811), lasrelacionesmolarescoincidenconlasvolumétricas,portanto,siseconsideraquelamezclainicialcontiene𝑥mLdeCH$e𝑦mLdeC!H&sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:

𝑥mLCH$ + 𝑦mLC!H& = 50mLmezcla

𝑥mLCH$ ·1mLCO!1mLCH$

+ 𝑦mLC!H& ·2mLCO!1mLC!H&

= 85mLCO!

Resolviendoelsistemaseobtiene:𝑥 = 15mLCH$𝑦 = 35mLC!H&

Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajeenvolumenes:15mLCH$

50mLgasnatural· 100 = 30%CH$

35mLC!H&50mLgasnatural

· 100 = 70%C!H&

3.21. Unrecipientecontiene,un60%envolumendehidrógenoyun40%deeteno,alapresiónde2,0atm.Siambosgasesreaccionanentresíyformanetanogaseoso.¿Cuálserálapresiónfinaldelamezcla?a)0,80atmb)1,0atmc)0,4atmd)1,2atm

(O.Q.L.Madrid2010)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreC!H$yH!es:

C!H$(g)+H!(g)®C!H&(g)

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),lacomposiciónvolumétricaenunamezclagaseosacoincideconsucomposiciónmolar,portanto,aplicandolaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801):

𝑝_ = 𝑝𝑦_

Losvaloresdelaspresionesparcialesdeambosreactivosson:

𝑝M! = 2,0atm · 0,60 = 1,2atm

𝑝B!M& = 2,0atm · 0,40 = 0,80atm

Larelaciónentrelaspresionesquecoincideconlarelaciónmolares:𝑝M!𝑝B!M&

=1,20,80

Comoestarelaciónmolaresmayorque1,indicaquesobraH!yqueC!H$eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeC!H&queseforma(entérminosdepresión):

0,80atmC!H$ ·1atmC!H&1atmC!H$

= 0,80atmC!H&

LacantidaddeH!queseconsume(entérminosdepresión):

0,80atmC!H$ ·1atmH!1atmC!H$

= 0,80atmH!

LacantidaddeH!sobrante(entérminosdepresión):

1,2atmH!(inicial)− 0,80atmH!(reaccionado) = 0,40atmH!(sobrante)

DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes:

𝑝jkjaN = 𝑝M! + 𝑝B!M+ = (0,40 + 0,80)atm = 1,2atm

3.22. UnrecipientecontieneunamezcladeNe(g)yAr(g).Enlamezclahay0,250moldeNe(g)queejercenunapresiónde205mmHg.SielAr(g)delamezclaejerceunapresiónde492mmHg,¿quémasadeAr(g)hayenelrecipiente?a)4,16gb)12,1gc)24,0gd)95,5g

(O.Q.L.LaRioja2010)

𝑝_ = 𝑝𝑦_

Relacionandolaspresionesparcialesdeamboscomponentesdelamezcla:𝑝#^𝑝n[

=𝑦#^𝑦n[

=𝑛#^𝑛n[

LamasadeArenlamezclaes:

492mmHg205mmHg

=𝑥gAr · 1molAr39,9gAr0,250molNe

®𝑥 = 24,0gAr

3.23. Unamezclagaseosaformadapor1,5moldeAry3,5moldeCO2ejerceunapresiónde7,0atm.¿CuáleslapresiónparcialdelCO2?a)1,8atmb)2,1atmc)3,5atmd)4,9atme)2,4atm

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Extremadura2016)

𝑝_ = 𝑝𝑦_

ElvalordelapresiónparcialdelCO!es:

𝑝BA! = 7,0atm ·3,5molCO!

3,5molCO! + 1,5molAr= 4,9atm

3.24. Unaempresaofrecebotellasparabuceo(mezclagaseosadeO2yHe)de10,0Ldecapacidad.Latemperaturapromediodelfondomarinoesde10,0°C.Enlasetiquetasseleequelapresiónparcialdelhelioesde12,0atmyqueelnúmerototaldemolesgaseososes6,00.Conlafinalidaddeampliarlainformaciónporbotella,sedeterminaelporcentajemolardecadaunodelosgasespresentesylapresióntotalenelrecipiente.Identifiquelainformacióncorrectadelosresultados:a)He=86,17% O2=13,83% pt=12,00atmb)He=86,17% O𝟐=13,83% pt=13,92atmc)He=13,83% O2=86,17% pt=13,92atmd)He=13,83% O𝟐=86,17% pt=12,00atme)He=12,00% O2=88,00% pt=13,92atm

Considerandocomportamientoideal,lapresióntotalenelinteriordelabotellaes:

𝑝 =6,00mol · (0,082atmLmol-'K-') · (10,0 + 273,15)K

10,0L= 13,9atm

𝑝_ = 𝑝𝑦_

Lafracciónmolarycomposiciónvolumétricadecadaunodelosgaseses:

𝑦M[ =12,0atm13,92atm

= 0,862®86,2%He

𝑦A! = (1 − 0,862) = 0,138®13,8%O!

3.25. Sisemezclanenunrecipiente10gdenitrógenogas,10gdedióxidodecarbonogasy10gdeoxígenogas:a)Lafracciónmolardelastressustanciaseslamisma.b)Lafracciónmolardenitrógenogaseosoydedióxidodecarbonogaseosoeslamisma.c)Eloxígenogaseosotienemayorfracciónmolar.d)Eldióxidodecarbonogaseosotienelamenorfracciónmolar.

(O.Q.L.Murcia2011)

a-b)Falso.Lasfraccionesmolaresdebenserdiferentes,yaquelasmasasmolaresdelassustanciastam-biénloson.

c)Falso.Lamayorfracciónmolarlecorrespondealgasquetengamenormasamolar,elnitrógeno(𝑀=28,0gmol-').

d)Verdadero.Lamenorfracciónmolarlecorrespondealgasquetengamayormasamolar,eldióxidodecarbono(𝑀=44,0gmol-').

3.26. Enunrecipientecerradohay2,5moldeO2alatemperaturade25°Cypresiónde6,0atm.Seelevalapresióna12atminyectandounacantidaddehelioqueseráiguala:a)12molb)2,5molc)6mold)5mol

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión

𝑝_ = 𝑝𝑦_

AplicadoalHequecontienelamezcla:

𝑝M[ = 𝑝 ·𝑛M[

𝑛A! + 𝑛M[

ElnúmerodemolesdeHees:

6,0atm = 12atm ·𝑛M[

2,5mol + 𝑛M[®𝑛M[ = 2,5mol

(CuestiónsimilaralapropuestaenBurgos1998.EnCastillaLeón2016lapresiónfinales10atm).

3.27. Sedisponedeunamezclade210gdeN2y5,0gdeH2ylapresióndelrecipienteesde2,0atm.Lapresiónparcialdecadaunodeelloses:a)1,5atmy0,5atmb)0,85atmy0,65atmc)Lamismay0,75atmd)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.L.Murcia2012)

𝑝_ = 𝑝𝑦_

Elvalordelapresiónparcialcadagases:

𝑝n! = 𝑝𝑦n! = 2,0atm ·210gN! ·

1molN!28,0gN!

+ 210gN! ·1molN!28,0gN!

= 1,5atm

𝑝M! = 𝑝𝑦M! = 2,0atm ·5,0gH! ·

1molH!2,0gH!

+ 210gN! ·1molN!28,0gN!

= 0,50atm

3.28. Atravésdelaelectrólisisdelaguaseproduceunamezclagaseosadehidrógenoyoxígenoqueserecogeenunrecipientede20L.Sielmanómetrosituadoenelrecipienteindicaunapresiónde600Torr,laspresionesparcialesdeloxígenoydelhidrógenoserán,respectivamente:a)350Torry250Torrb)100Torry500Torrc)500Torry100Torrd)200Torry400Torr

LaecuaciónquímicacorrespondientealaelectrólisisdelH!Oes:

2H!O(g)®2H!(g)+O!(g)DeacuerdoconlaestequiometríadelareacciónyconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801)secumpleque:

𝑝M! = 2𝑝A! = 2𝑝

𝑝j = 𝑝M! + 𝑝A!Î ®𝑝j = 3𝑝®𝑝 =

600Torr3

= 200Torr

Laspresionesparcialesson:𝑝A! = 𝑝 = 200Torr

𝑝M! = 2𝑝 = 400Torr

3.29. Elairehúmedoesmenosdensoqueelairesecoalamismatemperaturaypresiónbarométrica.¿Cuáleslamejorexplicaciónaestaobservación?a)ElH2Oesunamoléculapolar,peronoN2yO2.b)ElH2OtienemayorpuntodeebulliciónqueN2yO2.c)ElH2OtienemenormasamolarqueN2yO2.d)ElH2OesunamoléculaapolarigualqueN2yO𝟐.

portanto,ladensidadesdirectamenteproporcionalalvalordelamasamolar.

Lamasamolardeunamezclagaseosasecalculateniendoencuentalasfraccionesymasasmolaresdelosgasesquelaintegran.Enlatablasemuestranestosvaloresparalosgasesqueformanelaireseco.

Gas N! O! Ar CO! aire𝑀/gmol-' 28,0 32,0 39,9 44,0 28,95

𝑦 0,7808 0,2095 0,0093 0,00035 —

ElH!Otieneunamasamolarmenor(18,0gmol-')queladelrestodelosgasescitados,porestemotivo,elairehúmedodebetenerunamasamolarmenorqueelaireseco.

3.30. Enunrecipienteseintroduceunadeterminadacantidaddeamoniacogaseoso,NH3,comprobándosealcabodeuntiempoquelapresióntotalesde876mmHg.Siladescomposiciónhasidototal,laspresionesparcialesdelnitrógenoydelhidrógenoserán,respectivamente:a)438mmHgy438mmHgb)292mmHgy584mmHgc)214mmHgy662mmHgd)219mmHgy657mmHge)202mmHgy674mmHg

LaecuaciónquímicacorrespondientealadescomposicióndelNH+es:

2NH+(g)®N!(g)+3H!(g)

SegúnlaestequiometríadelareacciónylaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801)secumpleque:𝑝M! = 3𝑝n! = 3𝑝

𝑝j = 𝑝n! + 𝑝M!Î ®𝑝j = 4𝑝®𝑝 =

876mmHg4

= 219mmHg

Laspresionesparcialesson:𝑝n! = 𝑝 = 219mmHg

𝑝M! = 3𝑝 = 657mmHg

3.31. Sienunrecipientehaycantidadesequimolecularesdehidrógenoyoxígenogaseososysumasatotalesde340gy,lapresiónenelinteriordelrecipienteesde1,5atm,¿cuáleslapresiónparcialdehidrógenogaseosoenatm?a)0,33b)0,50c)0,75d)1,00e)0,10

𝑝_ = 𝑝𝑦_

Portratarsedeunamezclaequimolecularsetieneque:𝑦M! = 𝑦A! = 0,50

ElvalordelapresiónparcialdelH!es:𝑝M! = 1,5atm · 0,50 = 0,75atm

3.32. Unamezclagaseosaqueestáformadapor40,00gdeAy10,00gdeB(M=32,00gmol–1)ocupa10,0Launatemperaturade300Kyunapresióntotalde2,00atm.LamasamolardeAes:a)80,08gmol–1b)40,00gmol–1c)32,00gmol–1d)20,00gmol–1e)Nohaydatossuficientes.

(O.Q.N.Oviedo2014)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),lapresióntotaldelamezclaes:

𝑝 = 𝑝#+𝑝W

Considerandocomportamientoidealsecumpleque:

2,00atm · 10,0L = �40,00gA𝑀#gmol-'

+10,00gB

32,0gmol-'�· (0,082atmLmol-'K-') · 300K

Seobtiene,𝑀#=80,0gmol-'

3.33. Dosgases,AyB,estánconfinadosenunrecipienterígidocerrado.Siseintroduceunaciertacan-tidaddeungasinerteCenelrecipientealamismatemperatura:a)LapresiónparcialdelgasApermanececonstante.b)LapresiónparcialdelgasAaumenta.c)LapresiónparcialdelgasAdisminuye.d)Lapresióntotalenelrecipientenovaría.e)LafracciónmolardeBnosemodifica.

(O.Q.N.Oviedo2014)(O.Q.L.PreselecciónValencia2016)

a)Verdadero.Considerandocomportamientoideal,paraelgasAsecumpleque:

𝑝#𝑉 = 𝑛#𝑅𝑇

Teniendoencuentaque𝑉,𝑅y𝑇sonconstantes,si𝑛#permanececonstante𝑝#tambiéndebeserlo.

b-c)Falso.Segúnsehajustificadoenelapartadoanterior.

d)Falso.Lapresióndelamezclaes:

𝑝jkjaN = 𝑛jkjaN ·𝑅𝑇𝑉

Si𝑉,𝑅y𝑇sonconstantes,alañadirungasinerteC,𝑛jkjaNaumenta,elvalorde𝑝jkjaNaumenta.

e)Falso.LafracciónmolardelgasBes:

𝑦c =𝑛W𝑛jkjaN

AlañadirelgasinerteC,elvalorde𝑛jkjaNaumenta,portanto,𝑦Wdisminuye.

3.34. Enunrecipientehay1,0moldeungasAy3,0moldeungasB.Silapresióntotalenelrecipienteesde2,0atm.Laspresionesparcialesdelosdosgasesson:a)pA=1,5atm;pB=0,50atmb)pA=0,50atm;pB=1,5atmc)pA=1,0atm;pB=3,0atmd)pA=2,0atm;pB=1,0atme)Nosepuedenconocersinsaberelvolumenylatemperatura.

𝑝_ = 𝑝𝑦_

Lasrespectivasfraccionesmolaresson:

𝑦# =1,0molA

1,0molA + 3,0molB= 0,25

𝑦# + 𝑦W = 1,0®𝑦W = 1,0 − 0,25 = 0,75

Losvaloresdelaspresionesparcialesson:

𝑝# = 2,0atm · 0,25 = 0,50atm

𝑝W = 2,0atm · 0,75 = 1,5atm

3.35. Undepósitode4Lcontienenitrógenogaseosoaunatemperaturade325Ky2atm.Acontinua-ción,seintroducehelioeneldepósitohastaquesealcanzaunapresiónde5atm,alamismatemperatura.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:a)Todaadicióndegasaunrecipientehaceaumentarlatemperatura.b)Lapresiónparcialdelnitrógenogaseosoesde2atm.c)Paraquelapresiónfinalenelrecipienteseade4atm,elvolumendelrecipientedebedisminuirsucapacidad.d)Lapresiónparcialdelgasnitrógenoes2,5atm.

LaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),estableceque:“lapresiónparcialdeungasenunamezclagaseosaeslaqueejerceríacadaunodeelloscomosiseencontraraélsoloenelrecipientealamismatemperatura”.

Silapresióntotales5atmylapresiónparcialdelnitrógeno2atm,lapresiónparcialdelhelioseráde3atm.

3.36. Unrecipientede10,0Lcontiene35,0gdeH2,15,0gdeCO2y250gdeNH3a30°C.Laspresionesparciales(atm)delostresgasesson,respectivamente:a)8,70;3,73;62,0a)8,70;3,73;620c)4,31;0,0839;3,61d)43,5;0,847;36,5e)4,35;0,0847;3,65

(O.Q.N.Madrid2015)

Considerandocomportamientoideal,laspresionesparcialesejercidasporcadaunodelosgasesson:

𝑝M! =35,0gH! · (0,082atmLmol-'K-') · (30 + 273,15)K

10,0L·1molH!2,0gH!

= 43,5atm

𝑝BA! =15,0gCO! · (0,082atmLmol-'K-') · (30 + 273,15)K

10,0L·1molCO!44,0gCO!

= 0,847atm

𝑝nM' =250gNH+ · (0,082atmLmol-'K-') · (30 + 273,15)K

10,0L·1molNH+17,0gNH+

= 36,6atm

3.37. Elcloratodepotasiosedescomponeporaccióndelcalordesprendiendooxígeno(másclorurodepotasio).Siserecogieron240mLdegasa25°Csiendolapresióntotalde700mmHg,calculelamasadeoxígenoobtenida.a)0,10gb)0,20gc)0,30gd)0,40g(Dato.Presióndevapordelaguaa25°C=16,3mmHg).

(O.Q.L.Galicia2015)

DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),lapresióntotaldelgashúmedoes:

𝑝 = 𝑝A! +𝑝°

siendo𝑝°lapresióndevapordelagua

Suponiendo que el gas se encuentra recogido sobre agua y considerando comportamiento ideal, elnúmerodemolesdeO!secoes:

𝑛 =(700 − 16,3)mmHg · 240mL

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K·

1atm760mmHg

10+mL= 8,83·10-+molO!

8,83·10-+molO! ·32,0gO!1molO!

= 0,283gO!

3.38. Unamezcladegasescontenidaenunrecipientea1,2atmtieneunacomposiciónenvolumende60%deNH3,25%deNOy15%deN2.SeañadeunpocodeP4O10paraeliminarelNH3delavasija.¿Cuálesseránlaspresionesparcialesdelosgasesquequedan?pNOpN2a)0,30atmy0,18atmb)0,40atmy0,25atmc)0,65atmy0,35atmd)0,75atmy0,45atm

(O.Q.L.Galicia2016)

EnlasmezclasgaseosaslacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolarylaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),estableceque:

“lapresiónparcialdeungasenunamezclagaseosaeslaqueejerceríacadaunodeelloscomosiseencontraraélsoloenelrecipientealamismatemperatura”ysecalculamediantelaexpresión:

𝑝_ = 𝑝𝑦_

LapresiónparcialcorrespondientealNH+es:

𝑝nM' = 1,2atm · 0,60 = 0,72atm

LapresiónresultantedespuésdeeliminarelNH+es:

𝑝 = 𝑝jkjaN − 𝑝nM' = (1,2 − 0,72)atm = 0,48atm

DeacuerdoconlaleydeDalton,laspresionesdelosgasesquequedanenelrecipienteson:

𝑝nA = 0,48atm ·25mol

(25 + 15)mol= 0,30atm

𝑝n! = 0,48atm ·15mol

(25 + 15)mol= 0,18atm

3.39. Ladensidaddeunamezcladeargónyhelio,medidaa20°Cy800mmHg,es1,1656gL–1.Calculelacomposicióndelamezclaexpresadaenporcentajeenmasa.a)37,5%Ary62,5%Heb)62,5%Ary37,5%Hec)94,44%Ary5,56%Hed)82,3%Ary17,7%He

(O.Q.L.LaRioja2016)

Considerandoquelamezclagaseosaestáformadapor𝑥%enmolesdeAry(100–𝑥)%enmolesdeHey,además,comportamientoidealdelamisma,ladensidadendeterminadascondicionesde𝑝y𝑇vienedadaporlaexpresión:

Sustituyendolosvaloresdados:

𝜌 =800mmHg · Ï39,9g/mol · 𝑥

(0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K·

1atm760mmHg

= 1,1656gL-'

Seobtienequelacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajeenmoleses:

𝑥=63,0%Ar y (100–𝑥)=37,0%He

Cambiandoaporcentajeenmasa:

63,0molAr · 39,9gAr1molAr63,0molAr · 39,9gAr1molAr + 37,0molHe ·

4,0gHe1molHe

· 100 = 94,4%Ar

37,0molHe · 4,0gHe1molHe63,0molAr · 39,9gAr1molAr + 37,0molHe ·

4,0gHe1molHe

· 100 = 5,56%He

3.40. UncilindroAdevolumen10,0LcontieneHea1,20atma25°C.OtrocilindroBtieneunvolumende8,00LycontieneN2aunapresióndesconocidaalamismatemperatura.SeconectanamboscilindrosmanteniendoT=cte;lapresiónahoraes1,35atm.¿CuáleslapresióninicialdelcilindroB?a)1,20atmb)1,42atmc)1,54atmd)1,65atm

(O.Q.L.Valencia2016)(O.Q.L.Baleares2017)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasencadarecipientees:

𝑛M[ =1,20atm · 10,0L

(𝑅atmLmol-'K-') · 𝑇K=12,0𝑅𝑇

𝑛n! =𝑝atm · 8,00L

(𝑅atmLmol-'K-') · 𝑇K=8,00𝑝𝑅𝑇

Lacantidadtotaldegasenelsistemaes:

𝑛jkjaN =12,0𝑅𝑇

molHe +8,00𝑝𝑅𝑇

molN! =12,0 + 8,00𝑝

𝑅𝑇molmezcla

Siseconectanamboscilindrosyseconocelapresióndelamezcla,sepuededeterminarlapresióninicialenelinteriordelcilindroBqueconteníaN!:

(10,0 + 8,00)L®𝑝 = 1,54atm

3.41. Unamezcladegasesa2,00atmcontiene30,00gdeH2y20,00gdeN2.Siseintroducen1,14moldeCO2manteniendoconstanteelvolumenylapresióndelrecipiente.Marquelarespuestanocorrecta:a)Elnúmerodemolestotalesdemezclaserá16,65.b)LafracciónmolardeH2será0,889.c)LafracciónmolardeN2será4,29·10–2.d)LapresiónparcialdeH2será1.351,28Torr.e)Lapresiónparcialde𝐂O𝟐será6,85·10–2atm.

a)Correcto.Elnúmerodemolesdecadaunodelosgasesyeltotaldelamezclason:

30,00gH! ·1molH!2,016gH!

= 14,87molH!

20,00gN! ·1molN!28,02gN!

= 0,7142molN!

1,14molCO! ⎭⎪⎪⎬

⎪⎪⎫

®𝑛jkjaN = 16,7molmezcla

b-c)Correcto.Lasfraccionesmolaresdecadaunodelosgasesson:

𝑦M! =15,0molH!

16,9molmezcla= 0,890

𝑦n! =0,714molN!16,9molmezcla

= 0,0424

𝑦BA! =1,14molCO!16,9molmezcla

= 0,0676

d)Correcto.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801),lapresiónparcialdeungasenunamezclasecalculadeacuerdoconlasiguienteexpresión:

𝑝_ = 𝑝𝑦_

𝑝M! = 2,00atm · 0,890 ·760Torr1atm

= 1.353Torr

e)Incorrecto.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparcialeslapresiónparcialdelCO!es

𝑝BA! = 2,00atm · 0,0676 = 0,135atm

3.42. Enunrecipientede3,50LseintroducencantidadesequimolecularesdeNO2(g)yN2O4(g)alatemperaturade20°C.Silamasatotaldegasenelmatrazesde50,0g,lapresióntotalensuinteriorserá:a)6,45barb)5,04barc)2,78bard)4,12bar

(O.Q.L.Galicia2018)

Lacantidaddecadaunadelassustanciasenlamezclaequimoleculares:

𝑥molNO! ·46,0gNO!1molNO!

+ 𝑥molN!O$ ·92,0gN!O$1molN!O$

= 50,0g®𝑥 = 0,362mol

Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporlamezclagaseosaes:

𝑝 =(2 · 0,362mol) · (0,082atmLmol-'K-') · (20 + 273,15)K

3,50L·1,013bar1atm

= 5,04bar

3.43. Lacomposicióndeunaireatmosféricocontaminadoeslasiguiente:Gas PorcentajemolarOxígenoNitrógenoDióxidodecarbonoDióxidodeazufre

16,080,03,001,00

¿Cuáleselpesomolecularpromediodedichoairecontaminado?a)28,51b)50,08c)29,48d)34,12

Siseconsideraquesepartede“100moldeaire”lamasamolar,𝑀(pesomolecular)delmismoes:

80,0molN! ·28,0gN!1molN!

+ 16,0molO! ·32,0gO!1molO!

+ 3,00molCO! ·44,0gCO!1molCO!

+ 1,00molSO! ·64,0gSO!1molSO!

100molaire

Seobtiene,𝑀 = 29,5gmol-'

4.TEORÍACINÉTICO-MOLECULARDELOSGASES

Volúmenesiguales(alamismapresiónytemperatura)detresgasesA,ByCdifundenseparadamenteatravésdeunfinísimotubodevidrio.Lasmasasmolecularesrelativasdecadaunodeellossonrespecti-vamente,A=30,B=15yC=67.Deaquísededuceque:a)ElgasCeselqueinviertemenostiempoendifundirse.b)ElgasBeseldemenordensidad.c)EltiempoinvertidoporelgasAeseldobledelinvertidoporelgasB.d)LasmoléculasdelgasCtienenunaenergíacinéticamediamayorquelasmoléculasdelgasB.e)ElgasAeseldemayordensidad.

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Falso.DeacuerdoconlaleydeGraham(1833):

“lasvelocidadesdedifusiónoefusióndedosgasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares”

𝑢#𝑢W

= Ó𝑀W

ElgasCeselquetienemayormasamolar(𝑀B=67),porlotanto,eselquemástardaendifundirse.

b)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:

ElgasBeselquetienemenormasamolar(𝑀W=15),portanto,eselquetienemenordensidad.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeGraham,larelacióndevelocidadesdedifusiónentrelosgasesAyBes:

𝑢#𝑢W

= Ó𝑀W

𝑀#®

𝑢#𝑢W

= Ó1530

= 0,71

Silarelacióndevelocidadesnoes2,larelaciónentrelostiemposdedifusióntampocoloes.

d)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependesutemperaturaabsoluta:

e)Falso.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascon-dicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:

ElgasAnoeselquetienemayormasamolar(𝑀#=30),portanto,noeselquetienemayordensidad.

4.1. Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgases,lasmoléculasdeungasideal:a)Debenmoversetodasconlamismavelocidad.b)Handeserpartículasminúsculasycargadaseléctricamente.c)Debenatraersefuertementeentresí.d)Ocupanunvolumendespreciable.

a)Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,esimposiblequetodaslasmoléculasdeungassemuevanconlamismavelocidad.

b)Falso.Lasmoléculassonpartículasminúsculas,perosoneléctricamenteneutras.

c)Falso.Lasfuerzasintermolecularessoloexistenenelinstantedelchoqueentremoléculas.

d)Verdadero.Elvolumenocupadoporlasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.

4.2. Sisecomparan1moldeCl2y2moldeneón,encondicionesnormales,sepuedeafirmarque:a)Contienenelmismonúmerodemoléculas.b)Tienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Ocupanelmismovolumen.d)Tienenlamismavelocidadcuadráticamedia.e)Tienenlamismavelocidaddeefusión.f)Ningunadelasopcionesanterioresescorrecta.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Jaén2018)(O.Q.N.Valencia2020)

a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodepartículasdeNeeseldoblequelasdeCl!.Además,elNeesungasinerteynoformamoléculas.

b)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependesutemperaturaabsoluta:

Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),elvolumenqueocupaelNeeseldoblequeelocupadoporelCl!.

d)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasamolarsusvelocidadescuadráticasmediasserándiferentes.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

𝑢Ê = Ó3𝑅𝑇𝑀

𝑢Ê = velocidadcuadráticamedia𝑅 = constantedelosgases𝑇 = temperaturaabsoluta𝑀 = masamolar

LavelocidadcuadráticamediadelNeesmayor,yaquetienemenormasamolarqueCl!.

e)Falso.DeacuerdoconlaleydeGraham(1833):

“lasvelocidadesdedifusiónoefusióndedosgasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares”

𝑢#𝑢W

= Ó𝑀W

𝑀#®

𝑢n[𝑢BN!

= Ó𝑀BN!𝑀n[

LavelocidaddeefusióndelNeesmayor,yaquetienemenormasamolarqueelCl!.

4.3. Unrecipientecerradocontieneunamezclade1volumendeoxígenoy2volúmenesdehidrógenoenequilibriotérmico,luego:a)Elhidrógenoyeloxígenotendránlamismapresiónparcial.b)Habráelmismonúmerodemoléculasdecadagasenlamezcla.c)Laenergíacinéticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma.d)Lavelocidadcuadráticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma.

(O.Q.L.Murcia1999)

a)Falso.Siseproponeque:𝑝M! = 𝑝A!

𝑝M! = 𝑝 · 𝑦M! = 𝑝 ·𝑛M!

𝑛M! + 𝑛A!

𝑝A! = 𝑝 · 𝑦A! = 𝑝 ·𝑛A!

𝑛M! + 𝑛A!⎭⎪⎬

⎪⎫

®𝑛M! = 𝑛A!

DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),𝑉 = 𝑛𝑘,siendo𝑘elvolumenmolar:𝑉M!𝑘=𝑉A!𝑘®𝑉M! = 𝑉A!

Loqueescontrarioalapropuesta:𝑉M! = 2𝑉A!

b)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadoanterior,elnúmerodemolesy,porconsiguiente,eldemoléculasdeH!eseldoblequeeldeO!.c)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependedelatemperaturaabsoluta:

d)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperatura(equilibriotérmico)tienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasasusvelocidadescuadráticasmediasserándiferentes.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

LasmoléculasdeH!tienenmayorvelocidadcuadráticamediayaque,deambosgases,esteeselquetienemenormasamolar.Larespuestacorrectaeslac.

4.4. Considerandoaplicableslosmodelosdegasidealylateoríacinéticadegases,seríacorrectoafir-marque:a)Inclusoatemperaturasmuyaltas,esprobableencontraralgunasmoléculasconvelocidadpráctica-mentenula.b)Soloseconsideranlasinteraccionesentremoléculasdetipoatractivo.c)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungaseslavelocidadmásprobablequevaatenerunamolé-cula.d)Elvolumendelasmoléculasenelmodelovaadependerdelamasamoleculardelgas.e)LavelocidadmediadelasmoléculasdeH2ylasdeN2eslamismaparaunamismatemperatura.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2002)

a)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,sehabladeenergíacinéticasmedias,loquequieredecirquetodaslasmoléculasnotienenquetenerlamismavelocidad.

b)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,lasinteraccionesdetipoatractivosolosetienenencuentaenelinstantedelchoque.

c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,lavelocidadmediasecalculaconsi-derandoatodaslasmoléculasdegas,estonoquieredecirquetodastenganlamismavelocidad.d)Falso.Elvolumenqueocupanlasmoléculasnotienenadaqueverconlamasamoleculardelgas.e)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasamolarsusvelocidadescuadráticasmediasserándiferentes.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

LavelocidadcuadráticamediadelH!esmayoryaque,delosdosgases,eselquetienemenormasamolar.Larespuestacorrectaeslaa.

4.5. Dadaslassiguientesafirmaciones,indiquecuálessoncorrectas:1)Lavelocidadconquesemuevenlasmoléculasenungasdependedelatemperatura.2)Alaumentarlatemperaturadisminuyelaenergíacinéticadelasmoléculas.3)Exceptoapresionesmuyelevadas,elvolumendeunamoléculagaseosaesmuypequeñoenrelaciónconelvolumendelrecipiente.

4)Enelestadolíquidoysólidolasmoléculasnuncainteraccionanentresí.a)1b)1y3c)4d)1y2

1)Verdadero.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasesdirectamentepro-porcionalalatemperaturaabsoluta:

2)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadelasmo-léculasdegasaumentaconlatemperaturaabsoluta:

3)Verdadero.Cuandolaspresionessonbajas,losgasestienentendenciaaexpandirseyelvolumenocu-padoporlasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas.d)Falso.Lasinteraccionesentremoléculassonmuygrandesenelestadosólidoylíquido.Larespuestacorrectaeslab.

4.6. ¿Cuál/esdelassiguientesafirmacioneses/soncorrecta/s?1)Paradeterminarlamasamoleculardeungas,suponiendocomportamientoideal,lomásade-cuadoespesarunvolumenconocidoatemperaturasbajasypresionesaltas.

2)EnigualescondicionesdepyT,dosmolesdeHeocuparánelmismovolumenqueunmoldeN2.3)Aigualdaddetemperatura,todoslosgasestienenlamismaenergíacinética.4)Avolumenconstante,lapresióndeungasesinversamenteproporcionalalatemperatura.

a)2y3b)1y4c)1,2y3d)3

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Madrid2018)(O.Q.L.Baleares2019)

1)Incorrecto.Paraqueungastengacomportamientoidealyasípoderaplicarlelaecuacióndeestado,𝑝𝑉 = 𝑛𝑅𝑇,esprecisoqueseencuentresometidoatemperaturasaltasypresionesbajas.

2)Incorrecto.DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),enigualescondicionesdetemperaturaypre-sión,2moldeHeocupandoblevolumenque1moldeN!.

3)Correcto.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependesutemperaturaabsoluta:

4)Incorrecto.DeacuerdoconlaleydeGay-Lussac(1802),lapresiónejercidaporungasavolumencons-tanteesdirectamenteproporcionalasutemperaturaabsoluta:

𝑝𝑇= 𝑘

4.7. ¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungasaumentaalaumentarsutemperatura.2)Aigualdaddetemperatura,cuantomayorsealamasamoleculardeungasmenorserálaveloci-daddesusmoléculas.

3)Ungasrealtieneunmayorcovolumencuantomenorseaeltamañodesusmoléculas.4)Paraungasreal,elvalordelfactordecorreccióndelapresiónenlaecuacióndevanderWaals,estantomayorcuantomásfuertesseansusfuerzasintermoleculares.

a)1,2y4b)2y4c)Todasd)3y4

1)Correcto.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependesutemperaturaabsoluta:

𝐸Ê� = 32𝑘𝑇siendo𝑘laconstantedeBoltzmann

Siaumentalaenergíatambiénaumentalavelocidaddelapartícula.

2)Correcto.Como𝐸� =½𝑚𝑣!,cuantomayorsealamasa,menorserálavelocidaddelapartícula.

3)Incorrecto.Elcovolumenesunconceptoqueaparececuandoseestudialosgasesrealesquerepresentaelvolumenocupadoporlasmoléculasconstitutivasdelosmismosyquesedeberestaralvolumentotaldelacantidaddegas,portanto,cuantomenorseaeltamañodelasmoléculasmenoreselcovolumen

4)Correcto.Cuantomásintensasseanlasfuerzasintermoleculares,mayoreselfactordecorreccióndelapresiónymenorelcomportamientoidealquetieneelgas.

4.8. Comparando0,5moldeH2(g)y1,0moldeHe(g)temperaturaypresiónestándarsepuedeafir-marquelosgases:a)Tienenlamismavelocidaddeefusión.b)Tienenlamismavelocidadmediamolecular.c)Tienenlamismaenergíacinéticamolecular.d)Ocupanvolúmenesiguales.e)Tienenlamismamasa.

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Madrid2011)

a)Falso.Deacuerdocon la leydeGraham(1833), lasvelocidadesdedifusiónoefusióndedosgasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:

𝑢M[𝑢M!

= Ó𝑀M!𝑀M[

LavelocidaddeefusióndelH!esmayorqueladelHeyaquetienemenormasamolar.

b)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasamolar,susvelocidadescuadráticasmediasserándiferentes.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

LavelocidadcuadráticamediadelH!esmayorquedelHeyaquetienemenormasamolar.

c)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependesutemperaturaabsoluta:

Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.

d)Falso.SegúnlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelHeeseldoblequeelocupadoporelH!.

e)Falso.Lamasadeungasdependedesunúmerodemolesydesumasamolar:

0,5molH! ·2,0gH!1molH!

= 1,0gH!

1molHe ·4,0gHe1molHe

= 4,0gHe

(CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999yotras).

4.9. Segúnlateoríacinético-moleculardelamateria:a)Loschoquesentrepartículaspuedenserelásticos.b)Lavelocidaddedesplazamientodelaspartículasesdirectamenteproporcionalasutemperaturaab-soluta.c)Lasfuerzasderepulsiónentrepartículassonmásimportantesquelasdeatracción.d)Todassonfalsas.

a)Falso.Loschoquesentrelaspartículasdebenserelásticosparaquesemantengaconstantelaenergíadelsistema.

b)Verdadero.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasvienedadaporlaexpresión:

c)Falso.Lasfuerzasderepulsiónentrelaspartículassontanimportantescomolasdeatracción.

4.10. ¿Cuáldelassiguientesparejasdegasesserámásdifícildesepararporelmétododeefusiónga-seosa?a)O2yCO2b)N2yC2H4c)H2yC2H4d)HeyNed)HeyO2

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.N.Sevilla2010)

DeacuerdoconlaleydeGraham(1833),lasvelocidadesdedifusiónoefusióndedosgasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:

𝑢#𝑢W

= Ó𝑀W

Observandolasmasasmolaresdelassiguientesparejasdegases:

Gases 𝑀#/gmol-' 𝑀W/gmol-' 𝑀W/𝑀#

O!yCO! 32 44 1,4N!yC!H$ 28 28 1H!yC!H$ 2 28 14HeyNe 4 20 5HeyO! 4 32 8

Serámásdifícildesepararlaparejadegasesentrelosqueexistamenorrelaciónentrelasmasasmolares.Enestecaso,laparejaN!–C!H$,yaquetienen,aproximadamente,lamismamasamolar.

4.11. Unadelassiguientesexpresionessobreelcomportamientodelosgasesesfalsa:a)Lasinteraccionesentrelasmoléculasdeungasidealsonnulas.b)Losgasesseacercanalcomportamientoidealabajastemperaturas.c)Lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejer-ceríacadagasindividualmente.d)Losgasessealejandelcomportamientoidealaaltaspresiones.e)Lapresiónobservadaesdebidaalchoquedelasmoléculasdegasconlasparedesdelrecipiente.

(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.L.Valencia2013)

a)Verdadero.Deacuerdoconteoríacinético-molecular,lasinteraccionesentremoléculassonpráctica-mentedespreciables,yaquelamayorpartedeltiempolaspartículasnochocanentresí.

b)Falso.Losgasestienencomportamientoidealatemperaturasaltas.

c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales(1801):

“lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejerceríacadagasindividualmente”.

d)Verdadero.Losgasestienencomportamientoidealapresionesbajasysealejandelmismoapresionesaltas.

e)Verdadero.Lapresiónejercidaporelgassedebealchoquedelasmoléculasconlasparedesdelreci-pientequelocontiene.

4.12. Alestudiarelcomportamientode1moldemoléculasdehidrógenogaseosoa100°Cenunrecipientede2Ldecapacidady,asumiendoqueesteestábiendescritoporlateoríacinéticadegasesyelmodelodegasideal,seencuentraque:a)Laenergíacinéticadetodaslasmoléculaseslamisma.b)Lapresiónobservadaesdebidaalchoquedelasmoléculasdegasconlasparedesdelrecipiente.c)Lasinteraccionesentrelaspartículassondetipodipoloinducido-dipoloinducido.d)Lasmoléculasdegasestaránprácticamenteinmóvilesaestatemperatura.

(O.Q.L.Murcia2004)

a)Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,esimposiblequetodaslasmoléculassemuevanconlamismavelocidad, es decir, tengan lamisma energía cinética.De acuerdo con la teoría cinético-molecular deBoltzmann,sehabladeunaenergíacinéticamediadelasmoléculasdegasquesolodependedelatem-peraturaabsoluta:

b)Verdadero.Lasmoléculasdegasestánenconstantemovimientoyalchocarconlasparedesdelreci-pientesonlasresponsablesdelapresiónejercidaporelgas.

c)Falso.La temperaturaesdemasiadoaltaparaqueexistan interaccionesentre lasmoléculasy,portanto,lasinteraccionesquepuedanexistirsondespreciables.

d)Falso.Lasmoléculassoloestaráninmóvilesalatemperaturade0K.Dehecho,deacuerdoconlaecua-cióndeMaxwell,a100°Csuvelocidadsecalculamediantelaexpresión:

ElvalordelavelocidaddelasmoléculasdeH!a100°Ces:

𝑢Ê = Ó3 · (8,314Jmol-'K-') · (100 + 273,15)K

0,002016kgmol-'= 2.149ms-'

4.13. UnamuestradeKr(g)seescapaatravésdeunpequeñoagujeroen87,3syungasdesconocido,encondicionesidénticas,necesita42,9s.¿Cuáleslamasamolardelgasdesconocido?a)40,5gmol–1b)23,4gmol–1c)20,2gmol–1d)10,5gmol–1

𝑢�^𝑢Y

= Ó𝑀Y

𝑀�^®𝑀Y = 𝑀�^ �

𝑢�^𝑢Y�!®𝑀Y = 𝑀�^ Õ

𝑛 𝑡�^°𝑛 𝑡Y°

= 𝑀�^ �𝑡Y𝑡�^�!

𝑀Y = (83,80gmol-') · �42,9s87,3s�

!= 20,2gmol-'

4.14. ¿CuáleslarazóndelasvelocidadesdedifusióndeCl2/O2?a)0,45b)0,69c)0,47d)1,5e)0,67

(O.Q.N.Luarca2005)

𝑢BN!𝑢A!

= Ó𝑀A!𝑀BN!

®𝑢BN!𝑢A!

= Ó32,0gmol-'

71,0gmol-'= 0,671

4.15. A27°Cy750Torr,dosmuestrasdegasmetano,CH𝟒,yoxígeno,O2,de16gcadauna,tendránlasmismas:a)Velocidadesmolecularesmedias.b)Energíascinéticasmolecularesmedias.c)Númerodepartículasgaseosas.d)Volúmenesgaseosos.e)Velocidadesdeefusiónmedias.

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.N.Sevilla2010)

a)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasamolarsusvelocidadesmolecularesmediasserándiferentes.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

LavelocidadmolecularmediadelCH$esmayor,yaquetienemenormasamolarqueelO!.

b)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:

c)Falso.Elnúmerodemoléculasquecontienecadamuestraes:

·𝑁#moléculasCH$

1molCH$= 𝑁#moléculasCH$

·𝑁#moléculasO!

1molO!=𝑁#2moléculasO!

d)Falso.Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupacadamuestraes:

𝑉BM& =16gCH$ · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

750mmHg·1molCH$16,0gCH$

·750mmHg1atm

= 24,9L

𝑉A! =16gO! · (0,082atmLmol-'K-') · (27 + 273,15)K

750mmHg·1molO!32,0gO!

·750mmHg1atm

= 12,5L

e)Falso.Deacuerdocon la leydeGraham(1833), lasvelocidadesdedifusiónoefusióndedosgasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:

𝑢BM&𝑢A!

= Ó𝑀A!𝑀BM&

LavelocidaddeefusióndelCH$esmayoryaquetienemenormasamolarqueelO!.

(CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999yotras.EnSevilla2010secambianlosdatos).

4.16. Calculelavelocidadcuadráticamedia,enms–1,paralasmoléculasdeH2(g)a30°C.a)6,09·102b)5,26·103c)6,13·101d)1,94·103e)2,74·103

(O.Q.N.Luarca2005)

LaecuacióndeMaxwellparacalcularlavelocidadcuadráticamediaes:

ElvalordelavelocidaddelasmoléculasdeH!a30°Ces:

𝑢Ê = Ó3 · (8,314Jmol-'K-') · (30 + 273,15)K

0,00200kgmol-'= 1,94·103ms-'

4.17. ¿AquétemperaturalasmoléculasdeCH4(g),(masamolar=16gmol–1),tienenlamismaenergíacinéticamediaquelasmoléculasdeH2O(g),(masamolar=18gmol–1),a120°C?a)30°Cb)80°Cc)90°Cd)120°Ce)180°C

(O.Q.N.Vigo2006)

Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolode-pendedelatemperaturaabsoluta:

Paraquelasmoléculasdeambosgasestenganlamismaenergíacinética,debenencontrarsealamismatemperatura,120°C.

4.18. Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Todaslasmoléculasoátomosdeungastienenlamismaenergíacinética.b)Loschoquesentrelasdistintasmoléculasoátomosdeungassonperfectamenteelásticos.c)Elvolumenqueocupaungasdependedesumasamolecular.d)Cuandoseaumentamucholapresiónsepuedellegaralicuarelgas.

(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2014)(O.Q.L.Murcia2015)

a)Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,esimposiblequetodaslasmoléculassemuevanconlamismavelocidad, es decir, tengan lamisma energía cinética.De acuerdo con la teoría cinético-molecular deBoltzmann,sehabladeunaenergíacinéticamediadelasmoléculasdegasquesolodependedelatem-peraturaabsoluta:

b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículasyconlasparedesdelrecipientesonperfectamenteelásticos,yaque,deotraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante, laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable.c)Falso.Deacuerdoconlasleyesdelosgases,elvolumenqueocupaunadeterminadamasadegassolodependedelapresión(BoyleyMariotte)ydelatemperatura(Charles).d)Falso.Ungaspuedelicuarseaumentandolapresiónsolosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.Larespuestacorrectaeslab.

4.19. Unrecipientecontiene,a130°Cy760mmHg,50gdecadaunodelossiguientesgases:CO2,O2,Ne,N2yH2O.Lasvelocidadesmolecularesmediasson:a)CO2>Ne>N2>H2O>O2b)O2>Ne>CO2>N2>H2Oc)CO2=Ne=N2=H2O=O2d)H2O>Ne>N2>O2>CO2

(O.Q.L.Madrid2006)

Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comotodoslosgasesestánalamismatempe-raturatienenlamismaenergíacinéticamedia,perosegúnlaecuacióndeMaxwellaltenerdiferentemasamolarsusvelocidadescuadráticasmediasserándiferentes:

→ É

Lavelocidadcuadráticamediadelungasesinversamenteproporcionalasumasamolar,portanto,elgasmásligeroeselquetienemayorvelocidadcuadráticamedia.Lasmasasmolaresdelosgasesdadosson:

Sustancia H!O Ne N! O! CO!𝑀/gmol-' 18,0 20,2 28,0 32,0 44,0

Deacuerdoconlasmasasmolares,elordendecrecientedevelocidadeses:

H!O>Ne>N!>O!>CO!Larespuestacorrectaeslad.

4.20. Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Ungasesidealcuandotodassuspartículastienenlamismaenergíacinética.b)Laenergíacinéticaglobaldelasdistintasmoléculassemantieneconeltiempo.c)Elvolumenqueocupaungasesinversamenteproporcionalalatemperatura.d)Cuandosedisminuyesuficientementelapresiónsepuedellegaralicuarelgas.

(O.Q.L.Murcia2007)

a)Falso.Ungasseconsideraidealcuandoseencuentraaaltatemperaturaybajapresión.b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículasyconlasparedesdelrecipientesonperfectamenteelásticos,yaque,deotraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante, laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumen

queesprácticamentedespreciable,por tanto, laenergíacinéticade lasmoléculassemantieneconeltiempo.

c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas(1787):

“paraunamasadegasapresiónconstante,losvolúmenessondirectamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.

d)Falso.Seconseguiríaaumentandolapresiónysielgasseencontrasepordebajodesutemperaturacrítica.

4.21. Deacuerdoconlateoríacinéticadegasesideales:a)Ungasesidealcuandolasinteraccionesentresuspartículassondetiporepulsivo.b)Ungasnosepuedelicuarpormásqueseaumentelapresión.c)Ungasesidealcuandonoseproducenchoquesentrelaspartículas.d)Unaumentodelatemperaturanoimplicaningúncambioenlavelocidaddelaspartículas.

(O.Q.L.Murcia2008)

a)Falso.Deacuerdoconteoríacinético-molecular,lasinteraccionesentremoléculassonprácticamentedespreciablesyaquelamayorpartedeltiempolaspartículasnochocanentresí.b)Falso.Ungaspuedelicuarseaumentandolapresiónsolosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.c)Verdadero.Segúnsehajustificadoenelapartadoa).d)Falso.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasesdirectamentepropor-cionalalatemperaturaabsoluta:

→ É

4.22. ¿Quésucederíaconlapresióndeungassisusmoléculaspermanecieranestáticas?a)Aumentaríab)Seguiríaigualc)Descenderíad)Seríanula

Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardelosgases,lasmoléculasdeungasejercenpresiónalchocarelásticamentecontralasparedesdelrecipientequelocontiene.Silasmoléculaspermanecenestáticaslapresiónejercidaporelgasesnula.

4.23. Sellenaunrecipienteconelmismonúmerodemolesdeoxígenoydióxidodecarbono.¿Cuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta?a)LasmoléculasdeCO2tienenlamismaenergíacinéticamediaquelasdeO2.b)LasmoléculasdeCO2tienenlamismavelocidadmediaquelasdeO2.c)LasmoléculasdeCO2tienenmayorvelocidadmediadecolisiónconlasparedesquelasdeO2.d)LasmoléculasdeCO2tienenmayorvelocidadmediaquelasdeO2.

(O.Q.L.Madrid2008)

a)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:

b-c-d)Falso.Deacuerdocon la teoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestána lamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasamolarsusvelo-cidadesmolecularesmediasserándiferentes.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

LavelocidadmediadelO!esmayor,yaquetienemenormasamolarqueelCO!.

4.24. Dosrecipientesconelmismovolumencontienen100gdeCO2y100gdeCH4,respectivamente,alamismatemperatura.Sepuedeafirmarqueenambosrecipientes:a)Hayelmismonúmerodemoles.b)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Lasmoléculastienenlamismavelocidadmedia.d)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamediaylamismavelocidadmedia.e)Existelamismapresión.

(O.Q.N.Ávila2009)(O.Q.L.Cantabria2011)

a)Falso.Elnúmerodemolesdecadagasesdiferenteyaquetambiénesdiferentesumasamolar:

= 2,27molCO!

= 6,25molCH$

b)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependesutemperaturaabsoluta:

Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,susenergíascinéticasmediassoniguales.

c)Falso.Aunqueambosgases,porestaralamismatemperatura,tenganenergíascinéticasmediasigua-les,lasvelocidadesmediasdelasmoléculassondiferentes,yaque,susmasasmolaressondistintas.Tie-nenmayorvelocidadmedialasmoléculasdeCH$quesonmásligerasquelasdeCO!.

d)Falso.Talcomosehajustificadoenlosapartadosanteriores.

e)Falso.Comoelnúmerodemolesesdiferente,aunquelatemperaturayelvolumenseaelmismo,lapresiónesmayorenelrecipientequecontieneCH$,yaquecontienenúmerodemolesdeestegas.

4.25. Setieneunamezcladedosgasesalamismatemperatura.Indiquecuáleslaafirmacióncorrecta:a)Ambosgasestienenlamismapresiónindividual.b)Eldemayormasamolecularharámáspresión.c)Eldemenormasamolecularharámenospresión.d)Ambosgasestienenlamismaenergíacinéticamolar.

(O.Q.L.Madrid2010)

a-b-c)Falso.Esnecesarioconocerlacantidaddecadagasquecontienecadarecipiente.

d)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependedelatemperaturaabsoluta:

4.26. UnamuestradegashelioseencuentraaunapresiónytemperaturadeterminadasocupandounvolumenV.Sielvolumensereducealamitadmanteniendoconstantelatemperatura:a)Disminuirálaenergíacinéticamediadelaspartículas.b)Disminuirálapresión.c)Aumentaráelnúmerodecolisionesdelaspartículasconlasparedesdelrecipiente.d)Nopasaránada.

(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)

a)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolodependedelatemperaturaabsoluta:

b)Falso.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoyle-Mariottedelastransformacionesisotérmicas(1662):

“paraunamasadegasatemperaturaconstantelapresiónyelvolumensonmagnitudesinversa-menteproporcionales”,

portanto,sisereduceelvolumenalamitadlapresiónseduplica.

c)Verdadero.Alreducirseelvolumen,aumentaelnúmerodechoquesentrelaspartículasdegasylasparedesdelrecipiente,portanto,aumentalapresiónenelinteriordelmismo.

4.27. Cuatromatracesde1,0LcontienenlosgasesHe,Cl2,CH4,yNH3,a0°Cy1atm.¿Encuáldelosgaseslasmoléculastienenmenorenergíacinética?a)Heb)Cl2c)CH4d)NH3e)Todostienenlamisma.

Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassolode-pendedelatemperaturaabsoluta:

Comotodoslosgasesseencuentranaigualtemperaturasusmoléculastienenlamismaenergíacinética.

4.28. Lasvelocidadesmolecularesmediasdedosgases,O2yCH4,a25°Cy800mmHg,estánrelacio-nadasdeacuerdocon:a)uO2 =uCH4 b)uO2 =2uCH4 c)uO2 =½uCH4 d)uO2 =4uCH4 e)uO2 =¼uCH4

DeacuerdoconlaleydeGraham(1833):

“lasvelocidadesdedifusiónoefusióndedosgasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares”.

Aplicadaalosgasespropuestos:

𝑢A!𝑢BM&

= Ó𝑀BM&𝑀A!

®𝑢A!𝑢BM&

= Ó16,032,0

= 0,707®𝑢A! = 0,707𝑢BM&

4.29. Lasvelocidadesdeefusiónde UF2356y UF238

6seencuentranenlasiguienterelación(Mindicalamasamolar):a)M( UF235

6)/M( UF2386)

b)[M( UF2356)/M( UF238

6)]½c)[M( UF238

6)/M( UF2356)]½

d)[M( UF2356)·M( UF238

6)]½e)238/235

DeacuerdoconlaleydeGraham(1833):

“lasvelocidadesdedifusiónoefusióndedosgasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares”.

Aplicadaalosgasespropuestos:

𝑢( UF!+8&)

𝑢( UF!+<&)= Ó

𝑀( UF!+<&)

𝑀( UF!+8&)= Ù

𝑀( UF!+<&)

𝑀( UF!+8&)Ú½

4.30. ¿Quétipodeinteracciónexisteentrelasmoléculasdeungasideal?a)Atracciónelectrostáticab)Enlacedehidrógenoc)AdherenciadevanderWaalsd)Ningunainteracción

Losgasestienencomportamientoidealatemperaturasaltasypresionesbajas,enesascondicionessuspartículassemuevendesordenadamentedeformaqueapenaschocanentresíy,silohacen,esoschoquesnosirvenparaquesecreeningúntipodeinteracciónintermolecularentrelasmismas.

4.31. Dosmuestrasdegasmonóxidodecarbonoydioxígenode32gcadauna,enlasmismascondicio-nesdepresiónytemperatura,tienenigual:a)Volumen.b)Densidad.c)Energíacinéticamolecularmedia.d)Númerodemoléculas.

a-d)Falso.Elnúmerodemolesdecadaunodelosgaseses:

𝑛BA = 32gCO ·1molCO28,0gCO

= 1,1molCO

𝑛A! = 32gO! ·1molO!32,0gO!

= 1,0molO!

Alencontrarseenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,lamuestraquecontienemayornú-merodemolesocupamayorvolumenyestáintegradapormásmoléculas.

b)Falso.Aunqueambasmuestrastenganlamismamasacomoocupandiferentevolumen,ladensidadnoserálamisma.

c)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:

(CuestiónsimilaralapropuestaenLuarca2005ySevilla2010).

4.32. ¿CuáleslavelocidadmediadelasmoléculasdeH2enrelaciónaladelasmoléculasdeO2alatemperaturade300K?a)0,25b)0,353c)4d)16e)12,5

(O.Q.N.Madrid2015)

DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidadmediadelaspartículasvieneporlaexpresión:

RelacionandolasvelocidadesmolecularesdeH!y𝑀A! seobtiene:

𝑢M!𝑢A!

= Ó𝑀A!𝑀M!

®𝑢M!𝑢A!

= Ó32,0gmol-'

2,0gmol-'= 4

(CuestiónsimilaralapropuestaenLuarca2005).

4.33. Lateoríacinéticadelosgasesasumetodaslasproposicionessiguientes,excepto:a)Losgasessecomponendepartículasenmovimientocontinuoyalazar.b)Lostamañosdelaspartículasdegassoninsignificantesencomparaciónconeltamañodelrecipientequelascontiene.c)Laspartículasnoseatraenniserepelenentresí.d)Cuandolaspartículasdegaschocanpierdenenergíacinética.e)Lafrecuenciadelascolisionesconlasparedesdelrecipienteexplicalapresiónqueejercenlosgases.

(O.Q.L.Madrid2015)

a)Verdadero.Elmovimientode laspartículasescontinuoycaótico.Losgasesson lassustanciasqueposeenmayorentropíaodesorden.

b)Verdadero.Elvolumenocupadoporlasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.

c)Verdadero.Lasfuerzasintermolecularessoloexistenenelinstantedelchoqueentremoléculas.

d)Falso.Loschoquesentre laspartículassonperfectamenteelásticosy laenergíaseconservaen losmismos.

e)Verdadero.Lapresiónqueejerceungastienesuorigenenloschoquesdelaspartículasconlasparedesdelrecipientequelascontiene.

4.34. Enunrecipientequecontieneundeterminadonúmerodemoléculasdegasideal,segúnlateoríacinéticadelosgases,esciertoque:a)Cualquierfraccióndevolumentieneelmismonúmerodemoléculasdegas.b)Aumentandolapresiónlosuficientesepuedellegaralicuarelgas.c)Todaslasmoléculasdegaspresentanlamismaenergíacinética.d)Siseintroducenmásmoléculasdegas,aumentarálapresión.

(O.Q.L.Murcia2016)

a)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro(1811),paraqueunciertovolumendegascontengaelmismonúmerodemoléculasqueotro,debeestarmedidoenidénticascondicionesdepresiónytemperatura.

b)Falso.Soloesposiblelicuarungasaumentandolapresiónsiesteseencuentrapordebajodesutem-peraturacrítica.

c)Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,esimposiblequetodaslasmoléculassemuevanconlamismavelocidad, es decir, tengan lamisma energía cinética.De acuerdo con la teoría cinético-molecular deBoltzmann,sehabladeunaenergíacinéticamediadelasmoléculasdegasquesolodependedelatem-peraturaabsoluta:

d)Verdadero.Siseintroducenenelrecipientemásmoléculasdegas,aumentaelnúmerodechoquesdeestasconlasparedesdelrecipientey,portanto,lapresiónqueejerceelgas.

4.35. Paralosgases:N2,COyCO𝟐,queseencuentranalamismatemperatura,sepuedeafirmarque:a)LavelocidadmediadelasmoléculasdeCO2esmayorqueladelasmoléculasdeN2.b)ElN2yelCOtienen,aproximadamente,lamismavelocidadmedia.c)LavelocidadmediadelasmoléculasdeCO2esmayorqueladelasmoléculasdeCO.d)CO2yCOtienen,aproximadamente,lamismavelocidadmedia.

(O.Q.L.Madrid2016)

Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comotodoslosgasesestánalamismatempe-raturatienenlamismaenergíacinéticamedia,perosegúnlaecuacióndeMaxwellaltenerdiferentemasamolarsusvelocidadescuadráticasmediasserándiferentes:

Lavelocidadcuadráticamediadelungasesinversamenteproporcionalasumasamolar,portanto,elgasmásligeroeselquetienemayorvelocidadcuadráticamedia.Lasmasasmolaresdelosgasesdadosson:

Sustancia N! CO CO!𝑀/gmol-' 28,0 28,0 44,0

Deacuerdoconlasmasasmolares,lasvelocidadesmediasdelN!yCOson,aproximadamente,iguales.

4.36. ¿CuáleslavelocidadpromediodelasmoléculasdeH2a100Krelativaasuvelocidada50K?a)2,00veceslade50Kb)1,41veceslade50Kc)0,71veceslade50Kd)0,50veceslade50K

Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestánalamismatempera-turatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasamolarsusvelocidadescuadrá-ticasmediasserándiferentes.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:

Larelacióndevelocidadesadiferentestemperaturases:

𝑢'𝑢!= Ó

𝑇'𝑇!®

𝑢'𝑢!= Ó100K

50K= 1,41

4.37. ¿CuálesdelassiguientesafirmacionessonciertasparaelcomportamientodemoléculasgaseosasdeH2a1atmy298K?

I.TodaslasmoléculasdeH2semuevenalamismavelocidad.II.Lasmoléculaschocancontralasparedesdelrecipientemásfrecuentementequeloharíansies-tuvieranenelmismorecipientea398K.

III.Haymenoschoquesentremoléculasquesiestuvieranenelmismorecipientea2atm.a)Ib)IyIIIc)IIId)Todassonfalsas

I.Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,esimposiblequetodaslasmoléculasdeungassemuevanconlamismavelocidad.b)Falso.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasvienedadaporlaexpre-sión:

Siaumentalatemperaturadelgas,aumentalavelocidaddesusmoléculas,portanto,estaschocanmásfrecuentementecontralasparedesdelrecipiente.III.Verdadero.DeacuerdoconlaleydeBoyle-Mariotte(1662),siatemperaturaconstanteseaumentalapresiónsereduceelvolumen,portanto,aumentaelnúmerodechoquesentrelaspartículasdegas.Larespuestacorrectaeslac.

4.38. ¿Cuáles larelaciónentre lasvelocidadesmediasdeletano(Et)ymetano(Met)enestadogasmedidosalamismatemperaturaypresión?a)vMet/vEt=0,53b)vMet/vEt=1,88c)vMet/vEt=0,13d)vMet/vEt=1,37

(O.Q.L.Madrid2017)

DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasvienedadaporlaexpresión:

�̅� = Ó3𝑅𝑇𝑀

→ É

�̅� = velocidadcuadráticamedia𝑅 = constantedelosgases𝑇 = temperaturaabsoluta𝑀 = masamolar

Relacionandolasvelocidadesdeambosgasesseobtiene:

𝑣l[j𝑣�j

= Ó𝑀�j

𝑀l[j®

𝑣l[j𝑣�j

= Ó30,0gmol-'

16,0gmol-'= 1,37

4.39. Unamuestradehidrógenodifundeatravésdelaparedporosadeunrecipienteconunavelocidadcincovecesmayorqueungasdesconocido.Calculelamasamoleculardelgasdesconocido.a)25ub)50uc)100ud)250u

𝑢M!𝑢Y

= Ó𝑀Y

𝑀M!®𝑀Y = 𝑀M! �

𝑢M!𝑢Y�!

𝑀Y = (2,0u) · (5)! = 50u

(CuestiónsimilaralacuestiónpropuestaenCastilla-LaMancha2004).

4.40. Latemperaturadeuncuerpoes:a)Lamedidadelcalorquegeneraelcuerpo.b)Lamanifestacióntérmicadelatransferenciadecalor.c)Proporcionalalaenergíacinéticamediadelaspartículasdelcuerpo.d)Lasensacióntérmicarecogidaporuntermómetro.

Latemperaturadeuncuerpoesunamedidadesuniveltérmicoyestárelacionadaconlaagitacióndelaspartículasqueloforman,portanto,deacuerdoconlaecuación:

esdirectamenteproporcionalalaenergíacinéticadelasmismas.

4.41. Sisetomacomomodeloelgasidealylateoríacinéticadegases:a)Lasmoléculastienenchoquesperfectamenteelásticosconlasparedesdelrecipienteenelqueestáncontenidas.b)Alaumentarlatemperatura,aumentalaenergíadeatracciónentremoléculas.c)Soloseconsideranlasinteraccionesentremoléculasdetiporepulsivo.d)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungasdisminuyeconlatemperatura.

(O.Q.L.Murcia2018)

a)Verdadero.Loschoquesentrepartículasyconlasparedesdelrecipientedebenserelásticosparaquesemantengaconstantelaenergíadelsistema.b)Falso.Alaumentarlatemperaturadelasmoléculassoloaumentasuenergíacinética(velocidad),peronoaumentalaatracciónenlasellas.c)Falso.Deacuerdoconteoríacinético-molecular,lasinteraccionesentremoléculassonprácticamentedespreciables,yaquelamayorpartedeltiempolaspartículasnochocanentresí.d)Falso.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidadmolecularaumentaconlatemperatura.

4.42. Considerelassiguientesmuestrasdegas:Muestra Sustancia n(mol) T(K) p(atm)

A S2(g) 1 800 0,20B O2(g) 2 400 0,40

¿Cuáldelassiguientespropuestasesfalsa?a)ElvolumendelamuestraAesdoblequeeldelamuestraB.b)LaenergíacinéticamediadelasmoléculasenlamuestraAeseldoblequelaenergíacinéticamediadelasmoléculasenlamuestraB.c)ElnúmerodemoléculasenlamuestraBeseldoblequeenlamuestraA.d)LavelocidadcuadráticamediadelasmoléculasdelamuestraAeseldobledelavelocidadcuadráticamediadelasmoléculasdelamuestraB.

a)Verdadero.Considerandocomportamientoideal,larelaciónentrelosvolúmenesocupadosporambosgases:

𝑉A𝑉B=

(1molS!) · (0,082atmLmol-'K-') · (800K)0,20atm

(2molO!) · (0,082atmLmol-'K-') · (400K)0,40atm

b)Verdadero.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadelasmoléculasdegassolodependedelatemperaturaabsoluta:

ComolatemperaturadelgasAeseldoblequeladelgasB,suenergíacinéticatambiénseráeldoble.c)Verdadero.Considerandocomportamientoideal,comoelvolumenqueocupaelgasA,enlasmismascondicionesde𝑝y𝑇,eseldoblequeeldelgasB,elnúmerodemolesymoléculastambiéneseldoble.d)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético-moleculardeBoltzmann,comolatemperaturadeungasesdoblequeladelotrosuenergíacinéticatambiénseráeldoble,perodeacuerdoconlaecuacióndeMax-wellaltenerdiferentemasamolarlarelaciónentresusvelocidadescuadráticasmediasserá:

Larelacióndevelocidadesadiferentestemperaturases:

𝑢#𝑢W

= Ó𝑇# · 𝑀W

𝑇W · 𝑀#= Ó

800K · (32,0gmol-')400K · (64,2gmol-')

4.43. Dadoungasidealatemperaturaconstante,esciertoque:a)Loschoquesentresusmoléculasoátomossoninelásticos.b)Haymoléculasquesemoveránmuyrápidamentemientrasotrasestaráncasiquietas.c)Elvolumenocupadodependerádelpesomolecular.d)Senecesitaráaumentarmucholapresiónparapoderlicuarlo.

(O.Q.L.Murcia2019)

a)Falso.Loschoquesentrepartículasyconlasparedesdelrecipientedebenserelásticosparaquesemantengaconstantelaenergíadelsistema.b)Verdadero.Estadísticamente,lasmoléculasdeungasadeterminadatemperaturanosemueventodasconlamismavelocidad, laecuacióndeMaxwellpermitecalcular lavelocidadcuadráticamediadelasmoléculasgaseosas:

c)Falso.Elvolumenocupadoporungassolodependedelascondicionesdepresiónytemperatura.

d)Falso.Soloesposiblelicuarelgassiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.

IV.TERMOQUÍMICA1.ENERGÍADELASREACCIONESQUÍMICAS

1.1. ElgasXessolubleenagua.SiunadisoluciónacuosadeXsecalienta,seobservaeldesprendi-mientodeburbujasdelgasX.Deestehecho,sededuceque:a)ElprocesodedisolucióndeXenaguaesexotérmico.b)ElprocesodedisolucióndeXenaguaesendotérmico.c)ΔG°espositivoparaelprocesodedisolucióndeXenagua.d)ΔG°esnegativoparaelprocesodedisolucióndeXenagua.

(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Asturias2011)(O.Q.L.CastillayLeón2012)

Laecuacióntermoquímicacorrespondientealprocesoes:X(aq)®X(g) Δ𝐻°>0(endotérmico)

portanto,elprocesoopuestotendráunavariacióndeentalpíaconsignocontrario:X(g)®X(aq) Δ𝐻°<0(exotérmico)

1.2. Lasreaccionesexotérmicas:a)Seproducensiempreavelocidadesdereacciónaltas.b)Handetenerconstantesdeequilibriomenoresde1.c)Tienenunavariacióndeentalpíanegativa.d)Seproducenentrereactivosinestables.

(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Castilla-LaMancha2012)

a-b-d)Falso.Lavelocidaddeunareacción,elvalordesuconstantedeequilibrioolaestabilidaddelosreactivos,notienenningunarelaciónconelvalordesuentalpía.

c)Verdadero.Unareacciónexotérmicasecaracterizapor:

Σ𝜈H∆g𝐻°(productos) < Σ𝜈^∆g𝐻°(reactivos) → Δ𝐻° < 0

1.3. CuandolosóxidosFe3O4yFe2O3sereducenporaluminiosegúnlasreaccionessiguientes:1)3Fe3O4(s)+8Al(s)®4Al2O3(s)+9Fe(s) ∆1H=–800,1kcal2)Fe2O3(s)+2Al(s)®Al2O3(s)+2Fe(s) ∆2H=–203,5kcal

¿CómoeslacantidaddecalorliberadopormoldeFeformado?a)Mayoren1queen2.b)Mayoren2queen1.c)Igualen1queen2.d)Nula.

ElcalorliberadopormoldeFeencadaprocesoes:

∆'𝐻 =–800,1kcal9molFe

= –88,9kcalmol-'∆!𝐻 =–203,5kcal2molFe

= –101,8kcalmol-'

Comoseobserva,envalorabsoluto,∆!𝐻 > ∆'𝐻.

1.4. Alquemar25,6gdemetanol,encondicionesestándar,sedesprenden190,4kJ.Laentalpíadecombustióndelmetanolencondicionesestándares:a)–190,4kJb)–238kJmol–1c)238kJmol–1d)380,8kJmol–1

(O.Q.L.Murcia2000)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelCH+OH(l)es:

CH+OH(l) +32O!(g) → CO!(g) + 2H!O(l)

Relacionandocantidaddesustanciaconcalorseobtieneelvalordelaentalpíadecombustión:

∆`𝐻° =–190,4kJ

25,6gCH+OH·32,0gCH+OH1molCH+OH

= –238kJmol-'

(Elenunciadopropuestoesincorrecto,yaqueelvalorqueseobtienesecorrespondeconlaentalpíadeformaciónynoconladecombustióncuyovalores–726kJmol–1).

1.5. Entrelasreaccionesquímicasmásestudiadasentermoquímicaestálacombustióndelbutano:2C4H10(g)+13O2(g)®8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=–5.308,6kJ

¿Quécantidaddeenergíaseliberarásisequeman200,0gdeestegas?a)770kJb)1.539,5kJc)4.577,1kJd)9.154,2kJ

Relacionandocantidaddesustanciayentalpía:

200,0gC$H'( ·1molC$H'(58,0gC$H'(

·– 5.308,6kJ2molC$H'(

= –9.153kJ

1.6. Dadalasiguientereacción:nA+mB®xC+Qkcal

dondeA,ByCrepresentansustanciaspurasgaseosas,seproponecomobalanceenergéticoparalacan-tidaddeenergíaliberadapormoldeA:a)nQkcalb)(n+m)Qkcalc)Q/nkcald)(x/n+m)Qkcal

RelacionandoAconlaentalpíadelareacción:

1molA ·𝑄kcal𝑛molA

= 𝑄/𝑛kcal

1.7. EloxígenosepuedeobtenerenellaboratorioporcalentamientodeKClO3sólido,deacuerdoconlaecuacióntermoquímica:

2KClO3(s)®2KCl(s)+3O2(g) ΔH=–89,4kJCalculelaenergíaqueseliberacuando,poresteprocedimiento,seobtienen10,1Ldeoxígenomedidosencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.a)26,8kJb)37,2kJc)64,0kJd)13,4kJ

(O.Q.L.Murcia2002)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasqueseobtienees:

𝑛 =1,00atm · (10,1LO!)

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,451molO!

0,451molO! ·– 89,4kJ3molO!

= –13,4kJ

1.8. Laafinidadelectrónicadelyodoes–295kJmol–1.Calculelaenergíaliberadaalionizar152,4gdeátomosdeyodogasqueseencuentranenestadofundamental.a)127kJb)354kJc)708kJd)12,7kJ

(O.Q.L.Murcia2002)

Laafinidadelectrónicadelyodoeslaenergíaasociadaalproceso:

I(g)+e-®I-(g) Δ𝐻=–295kJmol-'

Relacionandocantidaddesustanciayenergía:

152,4gI ·1molI126,9gI

·– 295kJ1molI

= –354kJ

1.9. Cuandoreacciona1,00Ldenitrógeno,medidoencondicionesnormales,conelhidrógenonecesarioparaformaramoniaco,seliberan4.138,2J.¿Cuáleslaentalpíadeformacióndelamoniaco?a)–92,67kJmol–1b)–46,34kJmol–1c)–185,34kJmol–1d)–307,9kJmol–1

(O.Q.L.Murcia2002)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeNH+(g)es:12N!(g) +

32H!(g) → NH+(g)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasquereaccionanes:

𝑛 =1,00atm · (1,00LN!)

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,0446molN!

RelacionandocantidaddesustanciaycalorseobtieneelvalordelaentalpíadeformacióndelNH+(g):

∆g𝐻° =–4.138,2J

0,0446molN!·1molN!2molNH+

·1kJ10+J

= –46,4kJmol-'

1.10. Paraelprocesoendotérmico:Cl2(g)®2Cl(g)

¿Cuáldelossiguientesdiagramasenergéticosseajustaalproceso?

a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia2003)

Setratadeunprocesoenelqueserompenenlacesyparaellohayquecomunicarenergía,portanto,esunprocesoendotérmico.Elcontenidoenergéticode losproductosessuperioralde losreactivosyeldiagramaenergéticoqueloilustraeselb).

1.11. LaentalpíaestándardecombustióndelAl(s)esde–834,9kJpormoldeAl.SireaccionaAlconO2,¿enquécircunstanciassedesprenderán1.045kJ?a)Cuandoseforman1,252moldeAl2O3.b)Cuandoseforman0,626moldeAl2O3.c)Cuandoreaccionan0,299moldeAl.d)Cuandoreaccionan0,626moldeAl.e)Cuandoseforman2,543moldeAl.

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.Cantabria2013)

LaecuacióntermoquímicacorrespondientealareacciónentreO!yAles:

Al(s) +34O!(g) →

12Al!O+(s)Δ𝐻° =– 834,9kJmol-'

Lasrespuestasc)yd)sonfalsas,yaquelacantidaddecalordesprendida,1.045kJ,esmayorquelaco-rrespondienteacuandoreacciona1moldeAl.

Relacionandoentalpíaycantidaddesustancia:

– 1.045kJ ·0,5molAl!O+– 834,9kJ

= 0,626molAl!O+

1.12. ¿Cuáldelossiguienteshidrocarburosesmejorcombustibledeunmotordecombustióninterna?a)Ciclooctanob)Octanoc)3-Etilhexanod)2,2-Dimetilhexanoe)2,2,4-Trimetilpentano

LoshidrocarburosquecontienenentreC&– C%sonlosprincipalescomponentesdelagasolina.Noobs-tante,noardentodosigual,yaquealgunosalarderproducenexplosiones.

Transcurso de Transcurso de la reaccila reaccióónn

EE EE EE EE

El2,2,4-trimetilpentano,elmásramificadodelospropuestos,eselquemejorarde,porloqueesunex-celentecombustibleparamotoresdecombustióninterna(seleasignauníndicedeoctanode100).Elpeor,yaqueardeconmásexplosiones,eselheptano(índicedeoctano0).

1.13. ¿Decuáldelossiguienteshidrocarburosseobtienemáscalorenlacombustióncompletade1Ldelosmismosencondicionesidénticas?a)Metanob)Etanoc)Propanod)Butanoe)Todosigual

Elcalordecombustióndeunhidrocarburoaumentaamedidaqueaumentaelnúmerodecarbonosqueposee.Porestemotivo,deloshidrocarburospropuestos,elbutano,C$H'(,eselquetienemayorcalordecombustión.

Loscuatrohidrocarburospropuestossongasesencondicionesestándar,portanto,1Ldecadaunodeellosestáintegradoporelmismonúmerodemolesdesustancia.

Porambasrazones,sedesprendemáscalorcuandosequema1Ldebutano.

1.14. Laentalpíadecombustióndelaacetona(propanona)es–1.787,2kJmol–1¿Cuántaenergíasehadesprendidocuandosehayanrecogido13,44LdeCO2,medidoenc.n.,enlacombustióndelamisma?a)536,16kJb)1.072,32kJc)357,44kJd)1.787,2kJ

(O.Q.L.Murcia2004)

Laecuacióntermoquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelaacetonaes:

CH+COCH+(l)+4O!(g)®3CO!(g)+3H!O(l) Δ𝐻°=–1.787,2kJmol-'

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasqueseobtienenes:

𝑛 =1,00atm · 13,44L

(0,082atmLmol-'K-') · 273,15K= 0,6000molCO!

Relacionandocantidaddesustanciaycalor:

0,6000molCO! ·– 1.787,2kJ3molCO!

=– 357,4kJ

1.15. Dadalasiguienteecuacióntermodinámica:2H2(g)+O2(g)®2H2O(g) ΔH°=–483,6kJ

señalelarespuestaincorrecta:a)Esunareacciónexotérmica.b)Enlaformaciónde180gdeaguasedesprenden4.836kJ.c)Esunprocesoacompañadodeunadisminucióndeentropía.d)Laentalpíadeformacióndelaguagas,encondicionesestándar,es–241,8kJmol–1.

(O.Q.L.Murcia2004)

a)Correcto.Deacuerdoconelsignomenosdelaentalpíadelareacciónsetratadeunprocesoexotérmicoenelquesedesprendeenergía.

b)Incorrecto.Relacionandomasayentalpía:

·– 483,6kJ2molH!O

= –2.418kJ

c)Correcto.Todaslasespeciessongaseosasyademásexistenmásmolesenreactivosqueenproductos,portanto,lavariacióndeentropíadelproceso,Δ𝑆°,es:

Secumpleque:

2𝑆°M!A(m) < (2S°M!(m) + S°A!(m)) → Δ𝑆° < 0

d)Correcto.Relacionandocantidaddesustanciayentalpía:

– 483,6kJ2molH!O

= –241,8kJmol-'

1.16. LaentalpíaestándardeformacióndelH2O(l)es–285,8kJmol–1.¿Cuáleslaenergíanecesariaexpresadacomocambiodeentalpíaestándar,paraproducirporelectrólisisdelagua3,50Ldeoxígenogas,medidosa22,5°Cy0,600atm?a)24,8kJb)49,5kJc)58,0kJd)89,3kJe)138kJ

(O.Q.N.Luarca2005)

Laecuacióntermoquímicacorrespondientealaelectrólisisdelaguaes:

H!O(l)®H!(g)+½O!(g) Δ𝐻°=285,8kJmol-'

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeO!queseobtienees:

𝑛 =0,600atm · (3,50LO!)

(0,082atmLmol-'K-') · (22,5 + 273,15)K= 0,0866molO!

0,0866molO! ·1molH!O½molO!

·285,8kJ1molH!O

= 49,5kJ

1.17. Teniendoencuentalosenlacesqueserompenyqueseformanenlareacción:O2N–NO2®2NO2 sepuedeafirmarquelareacciónes:

a)Exotérmicab)Endotérmicac)Exoentrópicad)Endoentrópicae)Espontánea

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Granada2014)

SetratadeunareacciónenlaquehayquecomunicarenergíapararomperunenlaceN–Nporloquesetratadeunprocesoendotérmico.

1.18. Paralareacción(a25°Cy1atm),I2(s)+H2(g)®2HI(g),silaentalpíaesΔH=52kJ,puededecirseque:a)Exotérmicab)Endotérmicac)Muyrápidad)Espontánea

Enunprocesoquesecaracterizaportener∆𝐻>0setratadeunprocesoendotérmico.

1.19. Enlacombustiónde13,2gdepropano,C3H8(g),seliberan6,60·103kJdecalor.¿Cuáleselcambiodeentalpíaparaestareacción?a)0,5·10𝟑kJmol–1b)–2,0·103kJmol–1c)–22,0·103kJmol–1d)22,0·103kJmol–1e)–0,5·103kJmol–1

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Madrid2011)

Relacionandomasaycalorseobtienelaentalpíadelareacción:

∆`𝐻° =–6,60·103kJ13,2gC+H<

·44,0gC+H<1molC+H<

= –22,0·103kJmol-'

(Elenunciadopropuestoenambasolimpiadasesincorrectoyaqueelresultadoqueseobtieneesdiezvecesmayorqueelqueapareceenlabibliografía).

1.20. ¿Cuántaenergíaesnecesariaparaobtener10,0gdeNOa25°Cy1atm?N2(g)+O2(g)®2NO(g) ΔH°=180,7kJ

a)59,6kJb)180,7kJc)90,35kJd)29,8kJ

Relacionandolacantidaddesustanciaconlaentalpía:

10,0gNO ·1molNO30,0gNO

·180,7kJ2molNO

= 30,1kJ

1.21. SienunareacciónR®P,sesabequelaenergíadelosproductosesmayorqueladelosreactivos,sepuedeafirmarque:a)Lareacciónabsorbeenergía.b)Lareacciónesexotérmica.c)Lareacciónesespontánea.d)Senecesitauncatalizadorparaqueseverifiquelareacción.

(O.Q.L.Madrid2007)

Segúnseobservaeneldiagramaenergéticocorrespondienteaunareacciónenlaquelosproductostie-nenmayorenergíaquelosreactivos,setratadeunareacciónendotérmica,aquellaenlaqueseabsorbeenergía.

1.22. ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesessiemprecorrectaenunareacciónexotérmica?a)Noesnecesarioaportarcalorparainiciarlareacción.b)Losproductosdelareacciónposeenmenosenergíaquelosreactivos.c)Lareaccióntranscurresinnecesidaddeuncatalizador.d)Laenergíadeactivaciónesnegativa.

(O.Q.L.Murcia2007)

Comosepuedeobservarenlaimagen,enunprocesoexotérmicolaenergíadelosproductosesmenorqueladelosreactivos.

1.23. Siesaficionadoalalechechocolateadayhaobservadoelprocesoquesuponeañadiralalecheelpolvo,quizássehayadadocuentadequeduranteelmismoseproduceunaumentodetemperatura.Sepodríaafirmar:a)Queeseaumentodetemperaturasedaráenmayormedidacuantomáspolvochocolateadoañada.b)Estoesconsecuenciadequeelprocesoesendotérmico.c)Estoesconsecuenciadequeelprocesoimplicaunaumentodeentropía.d)Debehaberunerror,puestoqueesteprocesonopuedetraerasociadounaumentodetemperatura.

(O.Q.L.Murcia2008)

Comosetratadeunprocesoexotérmico(aumentalatemperatura),cuantomáspolvochocolateadoseañade,seproducemayoraumentodelatemperatura.

1.24. ¿Puede darse el caso de dos reacciones químicas, una exotérmica y otra endotérmica, con lamismaenergíadeactivación?a)No, lasreaccionesexotérmicassecaracterizanporposeerenergíasdeactivaciónpositivasyen lasendotérmicasestasiempreesnegativa.b)Sí,siemprequeunareacciónsealareaccióninversadelaotra.c)Sí,porqueelcarácterexotérmicooendotérmicodeunareacciónesindependientedesuenergíadeactivación.d)Sí,siemprequesetratedereaccionescatalizadasendisolución.

(O.Q.L.Murcia2008)(O.Q.L.Cádiz2019)

Comoseobservaeneldiagramadeentalpías,ambasreacciones,exotérmicayendotérmica, tienen lamismaenergíadeactivacióndirectaydiferenteenergíadeactivacióninversa.

Laentalpíadelareacciónseobtieneapartirdeladiferenciaentrelasenergíasdeactivación,directaeinversa:

Δ𝐻=𝐸#(q_^[`ja) − 𝐸#(_o�[^ra)

1.25. Enelsiguientediagrama,laentalpíadereacciónsepuedecalcularmediantelasiguienteexpresión:a)ΔH=EA(directa)–EA(inversa)b)ΔH=EA(inversa)c)ΔH=EA(directa)+EA(inversa)d)ΔH=EA(directa)

(O.Q.L.Madrid2008)Comosededucedeldiagramadeentalpíaspropuesto,lavariacióndeentalpíadelareacciónpuedecal-cularseapartirdelaexpresión:

Δ𝐻=𝐸#(q_^[`ja)–𝐸#(_o�[^ra)

1.26. Lareaccióndedescomposicióndelamoniacogaseoso,NH3(g),es:

NH3(g) →12N2(g) +

32H2(g)ΔH = 45,9kJ

Escojalarespuestaadecuadaparacompletarlafrase:laecuaciónyelvalordelaentalpíademuestranquelaformacióndelNH3(g):a)Desprende45,9kJporcadamoldeNH3formado.b)Desprende23kJporcadamoldeNH3empleado.c)Absorbe45,9kJporcadamoldeNH3formado.d)Absorbe23kJporcadamoldeNH3empleado.

(O.Q.L.LaRioja2008)

LaecuacióntermoquímicacorrespondientealaformacióndeNH+(g),procesoopuestoalpropuesto,ladescomposicióndelNH+(g),es:

12N!(g) +

32H!(g) → NH+(g)Δ𝐻 = –45,9kJmol-'

Elsignonegativodelaentalpíaindicaquesetratadeunprocesoexotérmicoenelquesedesprendecalor.

1.27. ¿Cuántocalor,expresadoenkJ,sedesprendeenlacombustiónde50,00LdeC4H10(g)medidosencondicionesestándar(25°Cy1atm)sabiendoque∆cH°(C4H10)=–2.877kJmol–1?a)1,438·103kJb)5,887·103kJc)2,887·103kJd)1,438·105kJe)2,887·105kJ

(O.Q.N.Ávila2009)

Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeC$H'(es:

𝑛 =1atm · (50,00LC$H'()

(0,082atmLmol-'K-') · (25 + 273,15)K= 2,045molC$H'(

2,045molC$H'( ·– 2.877kJ1molC$H'(

= –5,883·10+kJ

1.28. Enuncalorímetro,sedeterminaelcalordeneutralizaciónhaciendoreaccionar10,0mLdeHNO313,0Mcon350mLdeNaOH0,500Mproduciéndoseundesprendimientodecalorde7,54kJ.Laentalpíamolardeneutralización,∆nH,es:a)–7,54kJb)–58,0kJc)–43,1kJd)–3,77kJe)–1,35kJ

(O.Q.N.Ávila2009)

Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizacióndadaes:HNO+(aq)+NaOH(aq)®NaNO+(aq)+H!O(l)

Lacantidaddecadareactivoes:

10,0mLHNO+13,0M ·13,0mmolHNO+1mLHNO+13,0M

= 130mmolHNO+

= 175mmolNaOH

Comolareacciónesmolamol,elHNO+queseencuentraenmenorcantidad,HNO+,eselreactivolimitantequedeterminaelcalorquesedesprende.Relacionandocalorycantidaddesustanciaseobtienelaentalpíadeneutralización:

– 7,54kJ130mmolHNO+

·10+mmolHNO+1molHNO+

= –58,0kJmol-'

1.29. Considerelasiguienteecuaciónquímicaysuvalordeentalpíaasociada:2H2(g)+2Cl2(g)®4HCl(g) ΔH°=–369,2kJ

¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesincorrecta?a)Siseconsideralareaccióninversa,elvalordeΔH°es369,2kJ.b)ElvalordeΔH°será–369,2kJsielHClseproduceenfaselíquida.c)LoscuatroenlacesHClsonmásfuertesqueloscuatroenlacesH2yCl2.d)Sedesprenderáunaenergíade92,3kJcuandoseproduzca1moldeHCl.

(O.Q.L.LaRioja2009)

a)Correcto.Silareaccióndadaesexotérmica,Δ𝐻°<0,lareaccióninversaseráendotérmica,Δ𝐻°>0.

b)Incorrecto.SiseproduceHCl(l)sedesprendetambiénelcalorcorrespondientealcambiodeestado,portanto,elvalordeΔ𝐻°será,envalorabsoluto,mayor.

c)Correcto.Silareaccióndadaesexotérmica(Δ𝐻°<0)quieredecirqueseliberamáscaloralformarselosenlacesenelHCl(sonmásfuertes)queelqueseprecisapararomperlosenlacesenelH!yCl!(sonmásdébiles).

d)Correcto.LaentalpíadeformacióndelHCl(g)es:– 369,2kJ4molHCl

= –92,30kJmol-'

1.30. AunatemperaturaT,lareacciónA+B®C+D,esespontáneayendotérmica.Portanto:a)Esunareacciónrápida.b)ΔH<0.c)Laentalpíadelosproductosesmayorqueladelosreactivos.d)Esespontáneaacualquiertemperatura.

(O.Q.L.Murcia2010)

a)Falso.Sedesconocenlosdatoscinéticos.

b)Falso.EnunareacciónendotérmicasecumplequeΔ𝐻 > 0.

c)Verdadero.Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:

Δ𝐻° = Σ𝜈H∆g𝐻°(productos) − Σ𝜈^∆g𝐻°(reactivos)Enunprocesoendotérmicosecumpleque:

Δ𝐻° > 0 → Σ𝜈H∆g𝐻°(productos) > Σ𝜈^∆g𝐻°(reactivos)

d)Falso.Parasabersilatemperaturainfluyeenlaespontaneidadesnecesarioconocerlavariacióndeentropíadelareacción,Δ𝑆.

1.31. Si reaccionan 250,0 mg de fósforo en una atmósfera de cloro a presión constante de 1 atm ytemperaturade25°C,seobtienePCl3(g)yseliberan2,470kJdeenergía.LaentalpíaestándardeformacióndelPCl3(g)es:a)–679,25kJmol–1b)–1.358,50kJmol–1c)306,28kJmol–1d)–306,28kJmol–1e)–9,87kJmol–1

(O.Q.L.Asturias2010)(O.Q.L.Cantabria2018)

LaecuacióncorrespondientealaformacióndePCl+(g)es:14P$(s) +

32Cl!(g) → PCl+(g)

Relacionandocantidaddesustanciayenergía:

∆g𝐻° =–2,470kJ250,0mgP$

·10+mgP$1gP$

·124,0gP$1molP$

·1molP$4molPCl+

= –306,3kJmol-'

(EnlacuestiónpropuestaenAsturias2010lamasadeP(s)esdiferente).

1.32. Cuandoelcambiodeentalpíaespositivoparaladisolucióndesolutoenaguaenunvasodeacero,¿cuáldelassiguientesafirmacionesseobservará?a)Seliberarácalorhaciaelmedioquelorodeayelvasosesentiráfrío.b)Seliberarácalorhaciaelmedioquelorodeayelvasosesentirácaliente.c)Seabsorberácalordesdeelmedioquelorodeayelvasosesentirácaliente.d)Seabsorberácalordesdeelmedioquelorodeayelvasosesentiráfrío.

SiΔ𝐻>0,setratadeunprocesodedisoluciónendotérmico.Enestosprocesosseabsorbecalordesdeelmediohaciaelvaso,loquemotivaquebajelatemperaturadelsistemayelvasodeacerosesientafrío.

Eselcasodelassustanciasqueseempleanparaprepararmezclasfrigoríficas.Ejemplodeestasson:KCl,NH$Cl,NH$NO+,etc.

1.33. ¿Quéafirmaciónessiemprecorrectaparaunareacciónexotérmica?a)Lavariacióndeentalpíaesnegativa.b)Lavariacióndeentropíaesnegativa.c)Lareacciónabsorbecalordelentorno.d)Lareacciónesespontánea.

(O.Q.L.LaRioja2010)

EnunprocesoexotérmicosedesprendecalordesdeelsistemaalentornoyΔ𝐻<0.

1.34. LavariacióndeentalpíadeformacióndelH2O(l)es–285,84kJ.ElvalordeΔH°paralareacción:2H2O(l)®2H2(g)+O2(g) será:

a)–285,84kJb)285,84kJc)571,68kJd)–571,68kJ

Siunareacciónesexotérmicaenunsentido,esendotérmicaensentidocontrario.

Relacionandoentalpíaycantidaddesustancia:

2molH!O ·285,84kJ1molH!O

= 571,68kJ

1.35. Respondacuáldelassiguientespropuestaseslaverdadera:a)Elincrementodeentalpíadependedelnúmerodeetapasenqueseverificalareacción.b)Lavariacióndeentalpíaesigualalincrementodetemperatura.c)EnunprocesoespontáneolavariacióndeenergíadeGibbsespositiva.d)Enlosprocesosexotérmicoslavariacióndeentalpíaesnegativa.

a)Falso.DeacuerdoconlaleydeHess(1840):“lavariacióndeentalpíaasociadaaunprocesoeslamismatantosiesteserealizaenunasolaetapaotranscurreenvariasetapasdiferentes”.

Elnúmerodeetapasintermediasnoinfluyeenlaentalpíadelareacción.b)Falso.Lavariacióndeentalpíaeselcalorintercambiadoenunprocesomedidoapresiónconstante.c)Falso.UnprocesoespontáneosecaracterizaporqueΔ𝐺<0.

d)Verdadero.UnprocesoexotérmicosecaracterizaporqueΔ𝐻<0.Larespuestacorrectaeslad.

1.36. ParalareacciónA+B®C+D,laenergíadeactivaciónes40kJmol–1.Paralareaccióninversalaenergíadeactivaciónes60kJmol–1.Sepuedeafirmarquelareacciónpropuesta:a)Esendotérmica.b)Esexotérmica.c)Tieneunaentalpíadereacciónde100kJmol–1.d)Esunareacciónmuylenta.

(O.Q.L.Murcia2011)

Comosededucedeldiagramaentálpicodelareacciónpropuesta,lavariacióndeentalpíadeunareacciónpuedecalcularseapartirdelaexpresión:

Δ𝐻=𝐸#(q_^[`ja)–𝐸#(_o�[^ra)=

=40kJmol-'–60kJmol-'=–20kJmol-'ComoΔ𝐻<0,setratadeunareacciónexotérmica.Larespuestacorrectaesb.

1.37. Paralacombustióndelalcoholetílicoqueserepresentaenlasiguienteecuación:C2H5OH(l)+3O2(g)®2CO2(g)+3H2O(l) ΔH°=–1,37·103kJmol–1

¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?I.Lareacciónesexotérmica.II.Lavariacióndeentalpíapodríaserdiferentesiseformaraaguagas.III.Noesunareaccióndeoxidación-reducción.IV.Losproductosdelareacciónocupanmásvolumenquelosreactivos.

a)I,IIb)I,II,IIIc)I,III,IVd)III,IVe)I

(O.Q.N.Alicante2013)(O.Q.L.Granada2016)

I.Verdadero.LareacciónesexotérmicayaqueΔ𝐻°<0.II.Verdadero.Laentalpíadelareacciónseríamenorsiseformaraaguagas,yaquenosetendríaelcalordesprendidoenlacondensacióndelamisma.III.Falso.Lacombustiónesunaoxidaciónllevadaasugradomáximo.IV.Falso.Haymásmolesdegasenlosreactivosqueenlosproductos.Larespuestacorrectaeslaa.

1.38. Seintroducenenunrecipientede1Ldecapacidad0,500moldeN2O4(g),secierraysedejaque,atemperaturaambiente,alcanceelequilibrio:

N2O4(g)D2NO2(g) ΔH=57,42kJSienelequilibrioelN2O4(g)estádisociadoenun5,00%,lacantidaddeenergíapuestaenjuegoenelpro-cesoes:a)Sedesprenden28,6kJ.b)Senecesitanabsorber28,6kJ.c)Senecesitasuministrarle27,2kJ.d)Senecesitaaportarle1,43kJ.

Setratadeunprocesoendotérmicoenelqueelcalorabsorbidoaldisociaresacantidaddesustanciaes:

0,500molN!O$ ·5,00molN!O$(disociado)100molN!O$(inicial)

·57,42kJ

1molN!O$= 1,43kJ

1.39. Indiquecuáldelossiguientesprocesosesendotérmico:a)Laexplosiónalmezclaraguaycesio.b)Elenfriamientoproducidoalevaporarseunasgotasdeéteretílicoenlapalmadeunamano.c)Lacombustióndelpropanoconoxígeno.d)ElaumentodetemperaturaalmezclardisolucionesacuosasdeNaOHyHCl.

(O.Q.L.Murcia2014)

a)Falso.Unaexplosiónestáasociadaaunprocesomuyexotérmico.

b)Verdadero.Setratadeunprocesoendotérmicoyaqueparavaporizareléteretílicoseabsorbecalorqueseempleaenromperlosenlacesintermolecularesexistentesentrelasmoléculasdeestasustancia.

c)Falso.Losprocesosdecombustiónsonmuyexotérmicos.

d)Falso.Lasreaccionesdeneutralizaciónsonprocesosexotérmicos.

1.40. Lacombustióndeletanolpuededescribirsepormediodelasiguientereacción:C2H5OH(l)+3O2(g)®2CO2(g)+3H2O(l) ΔH°=–324kcalmol–1

Delassiguientesopcionesescojalacorrecta:a)Lavariacióndeentalpíapodríaserdiferentedeformarseaguaenestadogaseoso.b)Bajolasmismascondicionesdepresiónytemperatura,elvolumendelosproductosesmayorqueeldelosreactivos.c)Lareacciónesendotérmica.d)Lareacciónesendotérmicaporencimadelatemperaturacrítica.e)Ningunadelasopcionesescorrecta.

a)Verdadero.SiseformaH!O(g)laentalpíadelareacciónesdiferenteyaquehayquetenerencuentalaentalpíamolardecambiodeestado.

b)Falso.Existenmayorcantidaddemolesdegasenlosreactivosqueenlosproductos.

c-d)Falso.Elsignonegativodelaentalpíaindicaquelareacciónesexotérmicaylatemperaturacríticanotienequeverconquelareacciónseaonoendotérmica.

1.41. Considerelasiguientereacción:2N2H4(l)+N2O4(l)®3N2(g)+4H2O(g) ΔH°=–1.078kJ

¿Cuántaenergíaseliberaráenestareaccióndurantelaformaciónde140,0gdeN2(g)?a)1.078kJb)1.797kJc)3.234kJd)4.560kJe)5.390kJ

(O.Q.L.LaRioja2015)(O.Q.L.Granada2020)

Lacantidaddeenergíaqueseliberaenlaformaciónde140,0gdeN!es:

140,0gN! ·1molN!28,00gN!

·– 1.078kJ3molN!

= –1.797kJ

1.42. ¿Cuáldelossiguientesesunejemplodeprocesoquímicoexotérmico?a)Evaporacióndelagua.b)Combustióndecarbón.c)Fotosíntesisdeglucosa.d)Fusióndelhielo.

(O.Q.L.Murcia2015)

a-d)Falso.Setratadeprocesosfísicosyaquesoncambiosdeestado.

b)Verdadero.Losprocesosdecombustiónsonmuyexotérmicos.

c)Falso.Lafotosíntesisesunprocesoendotérmicoyaquerequiereenergíasolarparallevarseacabo.

1.43. Serecomiendaqueelfuegooriginadoporunaparatoeléctriconoseintenteapagarconagua.Sinembargo,elempleodeextintoresdeCO2resultamuyefectivo.EstosextintoressísonadecuadosporqueelCO2:a)Desplazaaloxígeno.b)Hacequelacombustiónseasinllama.c)Formavapordeagua.d)Disminuyelavelocidaddereacción.

(O.Q.L.Murcia2015)

ElCO!desplazaalO!queactúacomocomburente,ysinélnopuedetenerlugarlacombustión.

1.44. LatemperaturadeebullicióndelN2es77K.Cuandoseabreunrecipienteconnitrógenolíquido,seobservacomoseformaunacapadehieloentornoasuabertura.Laexplicaciónaestefenómenoes:a)Elaguaa0°CestámásfríaqueelN2líquidoyporestosecongela.b)ElN2hierveyluegoseenfríaparaformarunsólidoenlaaberturadelrecipiente.c)LasmoléculasdeaguaatrapadasenelsenodelN2líquidoescapanysecongelan.d)Elvapordeaguadelairepróximoalaaberturadelrecipientesecongela.

(O.Q.L.Murcia2015)

ElvapordeaguacontenidoenelaireestáamayortemperaturaqueelN!líquidocontenidodentrodelrecipiente,portanto,lecedecaloraestequeseconvierteenvapor,mientrasqueelvapordeaguasecongelasobreelrecipiente.

1.45. Dadalasíntesisdelamoniaco:N2(g)+3H2(g)®2NH3(g) ΔH°=–92,4kJ

Señalecuáldelasafirmacionesescorrecta:a)Cuandoseforman17,02gdeamoniacoencondicionesestándarsedesprenden92,4kJ.b)Puestoquelavariacióndeentalpíaesnegativa,sepuedeasegurarqueelprocesoesespontáneo.c)Puestoquelavariacióndeentalpíaesnegativa,elprocesoesexotérmico.d)Elcalordeformacióndelamoniacoes92.400J.

Respectoavariacióndeentalpíadeunproceso:

Δ𝐻°<0®exotérmico

1.46. Cuandoreacciona1,00gdenitrógeno,a25°Cy1atm,segúnlareacción:N2(g)+3H2(g)®2NH3(g)

sedesprenden788,6cal.CalculelaentalpíadeformacióndelamoniacoenkJmol–1.a)–184,6b)92,3c)–46,2d)–92,3

(O.Q.L.LaRioja2016)

Relacionandocantidaddesustanciaycalorseobtienelaentalpíadeformación:– 788,6cal1,00gN!

·28,0gN!1molN!

·1molN!2molNH+

·4,18J1cal

·1kJ10+J

= –46,1kJmol-'

1.47. Dadalareacción:S(s)+O2(g)®SO2(g) ΔH=–296kJ

¿cuáldelassiguientespropuestasesincorrecta?a)Lareacciónesexotérmica.b)Cuandoreaccionan0,5moldeazufresedesprenden148kJ.c)Paraquelareaccióntengalugarlosreactivostienenqueabsorber296kJ.d)Cuandosequeman32,0gdeazufresedesprenden2,96·105J.

a)Correcta.LareacciónesexotérmicayaqueΔ𝐻<0.

b)Correcta.Lacantidaddeenergíaqueseliberacuandoreaccionan0,5moldeSes:

0,5molS ·– 296kJ1molS

= –148kJ

c)Incorrecta.Silareacciónesexotérmicalosreactivosnotienenqueabsorberenergía.

d)Correcta.Lacantidaddeenergíaqueseliberacuandosequeman32,0gdeSes:

·– 296kJ1molS

·10+J1kJ

= –2,96·108J

1.48. Lareacción:2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)®BaCl2·2H2O(aq)+2NH3(g)+8H2O(l)

esunprocesoendotérmico.Sienunvasodeprecipitadosehacequereaccionenatemperaturaambiente,¿quélepasaalatemperaturadelamezcladentrodelvaso?a)Aumentab)Disminuyec)Permaneceiguald)Dependedelascantidades.

Enunprocesoendotérmicoelsistemaabsorbecalordelentornoporloquelatemperaturadelamezclareaccionantedisminuye,estoseponedemanifiestoalobservarquecondensavapordeaguadelentornoenlasuperficieexteriordelvaso.

1.49. Laentalpíadeformaciónestándardeletanoles–277,7kJmol–1.Indiquelaentalpíadereacción,encondicionesestándar,delprocesoporelquecuatromolesdegrafitoreaccionaríanconlosgaseshi-drógenoyoxígenoparadaretanol:a)–69,42kJb)–277,7kJc)–555,4kJd)–1.110,8kJ

Laecuacióntermoquímicacorrespondientealaformacióndeletanoles:

2C(s)+3H2(g)+½O2(g)®C2H5OH(l) ΔH°=–277,7kJmol-'Multiplicandolaecuaciónanteriorpordosseobtiene:

4C(s)+6H2(g)+O2(g)®2C2H5OH(l) ΔH°=–555,4kJLarespuestacorrectaeslac.

1.50. Laoxidacióndelóxidodecobre(I)aóxidodecobre(II)esunprocesoexotérmicocuyaecuacióntermoquímicaes:

2Cu2O(s)+O2(g)®4CuO(s) Δ𝐫H°=–292,0kJ¿Cuántodioxígenohacefaltaparaoxidar25,0gdeCu2O(s)apresiónconstanteycuántaenergíaselibe-raráenformadecalorapresiónconstante?a)1,40g24,42kcalb)1,40g12,15kcalc)2,80g6,10kcald)1,40g9,14kcal

(O.Q.L.LaRioja2019)

RelacionandoCu!OyconO!:

25,0gCu!O ·1molCu!O143,0gCu!O

·1molO!2molCu!O

·32,0gO!1molO!

= 2,80gO!

25,0gCu!O ·1molCu!O143,0gCu!O

·– 292,0kJ2molCu!O

·1kcal4,18kJ

= –6,11kcal

1.51. Elhidrógenoesunvectorenergético(tambiénllamadocombustible)que,porsueficaciaylim-pieza,puedeservirparaeltransporteporcarreteraenunfuturocercano.Recientemente,enelperiódicoElPaís(25deoctubrede2019),sepublicóunreportajeenelquesedescribíaunviajede500kmcon5,00kgdehidrógeno.Sabiendoquelaentalpíadeformacióndelaguaenfasegaseosaes–241,8kJmol–1,¿cuáleselgastoener-géticoporkmdedichovehículo?a)425kJb)1.209kJc)2.178kJd)Nosepuederesolverconestosdatos.

(O.Q.L.Madrid2020)

TeniendoencuentaquelaentalpíadecombustióndelH2coincideconlaentalpíadeformacióndelH2OyrelacionandolacantidaddeH2disponibleconsuentalpíayladistanciarecorridasepuedeobtenerelconsumoenergéticoporkm:

5,00kgH2500km

·10+gH21kgH2

·1molH22,0gH2

·–241,8kJ1molH2

= 1.209kJkm-1

1.52. Conrespectoatodoprocesoendotérmico,sepuedeafirmarque:a)Enélseabsorbeenergía.b)Enélseliberaenergía.c)Laabsorciónoliberacióndeenergíadependerádelatemperaturaalaquetranscurra.d)Nuncaseráespontáneo.

(O.Q.L.Murcia2020)

Enunprocesoendotérmicoelsistemaabsorbeenergíadelentorno.

2.CALORIMETRÍA

2.1. Unatazade137ga20,0°Csellenacon246gdecafécalientea86,0°C.Elcalorespecíficodelcafées4,00Jg–1°C–1yeldelataza0,752Jg–1°C–1.Suponiendoquenohaypérdidadecaloralosalrededores,¿cuáleslatemperaturafinaldelsistema?a)79,9°Cb)93,7°Cc)98,4°Cd)76,0°Ce)53,0°C

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Extremadura2013)

Teniendoencuentaquelatazasecomportacomouncalorímetroy,aceptandoqueesteesunsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,𝑄r_rj[\a=0:

𝑄r_rj[\a=𝑄jata+𝑄`agé=0 donde

𝑄jata=calorabsorbidoporlatazaparapasarde20,0°Ca𝑇[�

𝑄`agé=calorcedidoporelcaféparapasarde86,0°Ca𝑇[�

𝑚jata𝐶jataã𝑇[� − 𝑇jataä +𝑚`agé𝐶`agéã𝑇[� − 𝑇 agéä = 0

Sustituyendo:

å137g · (0,752Jg-'°C-') · ã𝑇[� − 20,0ä°Cæ + å246g · (4,00Jg-'°C-') · ã𝑇[� − 86,0ä°Cæ = 0

Seobtiene,𝑇[�=79,7°C.

2.2. ¿Quécantidaddecalor,expresadaenJ,senecesitaparaaumentarlatemperaturade5,00gdeaguadesde25,0°Ca35,0°C?a)7.075Jb)12Jc)21Jd)105Je)209J(Dato.C(agua)=4,184Jg–1K–1).

Experimentalmente,sehadeterminadoquelacantidaddecalorintercambiadoporunsistemavienedadoporlaexpresión:

𝑄 = 𝑚𝐶∆𝑇

Elvalordelcalorabsorbidoporelaguaparaaumentarlatemperaturadesde25,0Ka35,0Kes:

𝑄 = 5,00g · (4,184JK-'g-') · (35,0 − 25,0)K = 209J

2.3. Seañade0,0500Ldeunadisolucióndeácidoclorhídrico0,200Ma0,0500Ldeamoníacoacuoso0,200Menuncalorímetrocuyacapacidadcaloríficaes480JK–1.Latemperaturaascendióen1,09K.Calcule∆rH°paralasiguientereacción,HCl(aq)+NH3(aq)®NH4Cl(aq).a)–58,2kJmol–1b)–55,8kJmol–1c)–63,4kJmol–1d)–52,3kJmol–1e)–61,1kJmol–1

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Madrid2011)

Suponiendoqueelcalorímetroesunsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,𝑄r_rj[\a=0:

𝑄r_rj[\a=𝑄`aNk^í\[j^k+𝑄^[a``_óo=0

donde:𝑄`aNk^í\[j^k=calorabsorbidoporelcalorímetroparaaumentarlatemperatura

𝑄^[a``_óo=calorcedidoenlaneutralización

Elvalordelcalordesprendidoenlareaccióndeneutralizaciónes:

𝑄^[a``_óo =– 𝑘`aNk^í\[j^kΔ𝑇 = (– 480JK-') · (1,09K) = –523J

Comosehacenreaccionarvolúmenesigualesdedisolucióndeigualconcentraciónylaestequiometríadelareacciónesmolamol,setratadecantidadesestequiométricas.Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

= 0,0100molHCl

Relacionandomolesdesustanciaconcalorseobtienelaentalpíadelareaccióndeneutralización:

∆^𝐻° =–523kJ

0,0100molHCl=– 52,3kJmol-'

2.4. Laenergíanecesariaparacalentarunamasadehielode2,00kgdesde0,0°Chasta25,0°Ces:a)209Jb)889kJc)680kJd)209kJ(DatosdelH2O:Cp=4,18Jg–1°C–1;ΔfusH=3,40·102Jg–1).

(O.Q.L.Madrid2008)

Suponiendounsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor:

𝑄r_rj[\a=𝑄gpr+𝑄ampadonde:

𝑄gpr=calorabsorbidoporelhieloparafundirse

𝑄ampa=calorabsorbidoporelaguaparaaumentarlatemperatura

quedacomo:

𝑄r_rj[\a=(𝑚Δgpr𝐻)+(𝑚𝐶HΔ𝑇)=𝑚(Δgpr𝐻 + 𝐶HΔ𝑇)

Elcalornecesarioparaelprocesodecalentamientoes:

𝑄r_rj[\a = Ù2,00kg ·10+g1kg

· ã3,40·102Jg-'ä + (4,18Jg-'°C-') · (25,0 − 0,0)°CÚ ·1kJ10+J

= 889kJ

2.5. Elcalornecesarioparaelevarlatemperaturade7,35gdeaguade21,0°Ca98,0°Ces:a)2.360Jb)1.850Jc)2.150Jd)3.600J

Experimentalmente,sehadeterminadoquelacantidaddecalorintercambiadoporunsistemavienedadoporlaexpresión:

𝑄=𝑚𝐶[Δ𝑇

Elcalornecesarioparaconseguireseaumentodetemperaturaes:

𝑄 = 7,35g · (4,18Jkg-'K-') · (98,0 − 21,0)K = 2,37·103JLarespuestacorrectaeslaa.(CuestiónsimilaralapropuestaenExtremadura2005).

2.6. Unestudiantemezcla100mLdedisolución0,5MdeNaOHcon100mLdedisolución0,5MdeHClenunrecipienteaisladoyobservaunincrementodetemperaturade∆T1.Alrepetirelexperimentousando200mLdecadadisoluciónobservauncambiodetemperatura∆T2 .Sielcalornoesabsorbidoniporlosalrededoresniporelrecipientedondeocurrelareacciónlarelaciónentre∆T1y∆T2es:a)∆T2=∆T1b)∆T2=0,5∆T1c)∆T2=2∆T1d)∆T2=4∆T1

Setratadeunareaccióndeneutralizaciónenlaqueenambosexperimentosseutilizancantidadeseste-quiométricasysecumpleque:

𝑄a�rk^�_qkq_rkNp`_óo = 𝑄q[rH^[oq_qko[pj^aN_ta`_óo

Llamando𝑥alcalordesprendidoenlaneutralizacióndelexperimento1,elcalordesprendidoenelexpe-rimento2será2𝑥,yaqueenesteseutilizadoblecantidaddeambosreactivos.Llamando𝐶alacapacidadcaloríficaespecíficadeladisoluciónyhaciendolassiguientessuposicionesprevias:

§queladensidadaproximadadeladisoluciónresultantees1gcm-+§quelosvolúmenessonaditivos,

portanto,sepuedeconsiderarquelasmasasfinalesdeambosexterimentosson200gy400g,respecti-vamente.Elcalorabsorbidoporlamezclasepuedecalcularmediantelaexpresión:

𝑄 = 𝑚𝐶Δ𝑇Lavariacióndetemperaturaencadaunodelosexperimentoses:

Δ𝑇' =𝑥

200 · 𝐶

Δ𝑇! =2𝑥

400 · 𝐶⎭⎪⎬

⎪⎫

→ Δ𝑇! = Δ𝑇'

2.7. Consideredosmetales,AyB,cadaunoconunamasade100gyambosalatemperaturade20°C.ElcalorespecíficodeA(50Jkg–1K–1)esmayorqueeldeB(25Jkg–1K–1).Siseaplicaunapotenciadecalentamientode50Js–1,¿cuáleselmetalquetardamástiempoenalcanzarlatemperaturade21°C?a)ElmetalA.b)ElmetalB.c)Ambostardanelmismotiempo.d)Nosedisponedeinformaciónsuficientepararesponderaestapregunta.

Elcalorintercambiadoporunasustanciasecalculaexperimentalmentepormediodelasiguienteexpre-sión:

𝑄 = 𝑚𝐶∆𝑇 → �𝑚 = masadelasustancia𝐶 = calorespecíficodelasustanciaΔ𝑇 = variacióndetemperatura

Lapotenciacaloríficasuministrada,𝑃,secalculamediantelasiguienteexpresión:

𝑃 =𝑄𝑡

Igualandoelcalordeambasexpresionesseobtiene:

𝑃𝑡 = 𝑚𝐶∆𝑇

Seobserva,queeltiempoesdirectamenteproporcionalalcalorespecíficodelasustancia,portanto,lasustanciaconmayorvalordeestamagnitud,elmetalA,esquientardamásencalentarse.

2.8. Unadeterminadamarcadecervezatieneuncontenidoenetanoldel6,00%envolumen.Sisebebeunajarradecervezade250mL,lamasadesudorquedeberáevaporarseparaeliminarlaenergíaproducidaporlacombustióndeletanoles:a)8,72gb)10,9gc)157gd)196ge)245g(Datos.∆cH°(combustióndeetanol)=–1.371kJmol–1;∆vapH°(vaporizacióndeagua)=41,0kJmol–1.ρ(gmL–1):cerveza=1,00;etanol=0,800.Supongaqueelsudorestuvieseconstituidosoloporagua).

(O.Q.N.Oviedo2014)

Teniendoencuentaqueelorganismosecomportacomouncalorímetroy,aceptandoqueesteesunsis-temaaisladoenelquenoentranisalecalor,𝑄r_rj[\a=0:

𝑄r_rj[\a=𝑄[jaokN+𝑄ampa=0

donde:𝑄[jaokN=calorcedidoenlacombustióndeletanol,C!H&O,contenidoenlacerveza

𝑄ampa=calorabsorbidoporelorganismoparaevaporarelsudor(agua)

Sustituyendo:

𝑚[jaokNΔ`𝐻° +𝑚ampaΔ�aH𝐻° = 0

250mLcerveza ·6,00mLC!H&O100mLcerveza

·0,800gC!H&O1mLC!H&O

·1molC!H&O46,0gC!H&O

·– 1.371kJ1molC!H&O

+𝑥gH!O ·1molH!O18,0gH!O

·41,0kJ

1molH!O= 0 → 𝑥 = 157gH!O

2.9. ¿Quéelemento,entrelossiguientes,podríasfundirconelcalordetusmanos?a)Asb)Cac)Gad)Gee)Zn

Paraqueunelementosepuedafundirúnicamenteconelcaloraportadoporuncuerpohumanodebeteneruncalormolarlatentedefusiónmuybajo.Deloselementospropuestos,elúnicoquecumpleesacondicióneselgalio(Ga)loquemotivaqueseencuentreenestadolíquidocasiatemperaturaambiente.

Consultandolabibliografía,seencuentraquelosvaloresdelcalormolarlatentedefusiónydelatempe-raturadefusiónson,respectivamente:5,59kJmol-'y302,9K.

2.10. ¿Cuántaenergíadebesersuministradaparapasar36gdehieloa0°C,aaguaatemperaturaypresiónambiente?a)12kJb)16kJc)19kJd)22kJ(Datos.ΔfusH°=6,01kJmol–1;Cp°=4,18Jmol–1K–1).

Considerandoqueelprocesotienelugarenunsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor:

𝑄=𝑄gpr_óo+𝑄ampa=0

donde:𝑄gpr_óo=calorabsorbidoenlafusióndelhielo

𝑄ampa=calorabsorbidoenelcalentamientodelagua

Sustituyendo:

𝑄 = 𝑚�_[NkΔgpr𝐻° +𝑚�_[Nk𝐶D°∆𝑇 = 𝑚�_[Nk(Δgpr𝐻° + 𝐶D°∆𝑇)

𝑄 = 36gH!O ·1molH!O18,0gH!O

· �6,01kJ

1molH!O+ 4,18Jmol-'K-' · (25 − 0)K ·

1kJ10+J�

= 12kJ

2.11. Unvasode100gseretiradellavavajillasa45,0°Cysellenacon125mLdevinotintoqueestáa12,0°C.Siloscaloresespecíficosdelvasoydelvinoson,respectivamente,0,620y2,50Jg–1°C–1yladensidaddelvinoes1,05gmL–1,latemperaturafinal(°C)delconjuntovasoconvinoserá:a)22,7b)17,3c)19,8d)27,5

Teniendoencuentaqueelvasosecomportacomouncalorímetroy,aceptandoqueesteesunsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,𝑄r_rj[\a=0:

𝑄r_rj[\a=𝑄�ark+𝑄�_ok=0

donde:𝑄�ark=calorcedidoporelvasoparapasarde45,0°Ca𝑇[�

𝑄�_ok=calorabsorbidoporelvinoparapasarde12,0°Ca𝑇[�

𝑚�ark𝐶�arkã𝑇[� − 𝑇�arkä +𝑉�_ok𝜌�_ok𝐶�_okã𝑇[� − 𝑇�_okä = 0

Sustituyendo:

å100g · (0,620Jg-'°C-') · ã𝑇[� − 45,0ä°Cæ +

+å125mL · (1,05gmL-') · (2,50Jg-'°C-') · ã𝑇[� − 12,0ä°Cæ = 0

Seobtiene,𝑇[�=17,2°C.

2.12. Unamuestrade9,40gdeKBrsedisuelveen105gdeH2Oa23,6°Cenunatazadecafé.¿Cuáleslatemperaturafinaldelsistema?a)20,0°Cb)20,3°Cc)26,1°Cd)27,2°C(Datos.Supongaqueelcalornosetransfierealatazanialosalrededores.Propiedadesdeladisolución:masamolardelKBr=119,1gmol–1;ΔsolH(KBr)=19,9kJmol–1;Cedeladisolución=4,184Jg–1°C–𝟏).

ComoΔrkN𝐻(KBr)>0,quieredecirqueelprocesodedisolucióndelKBresendotérmico,portanto,elH!Ocontenidaenlatazaseenfría.

Considerandoquelatazaesunsistemaaislado,enlaquenientra,nisale,niabsorbecalor,𝑄r_rj[\a=0,sepuedeplantearelsiguientebalancedeenergía:

𝑄r_rj[\a = 𝑄q_r + 𝑄jata + 𝑄�W^ = 0 → �𝑄�W^ = calorabsorbidoporelKBraldisolverse𝑄jata = 0𝑄q_r = calordesprendidoporelH!O

(𝑚q_r𝐶[Δ𝑇) + (𝑛�W^ΔrkN𝐻) = 0

Latemperaturafinaldelaguaes:

[(105 + 9,40)g · (4,184Jg-'°C-') · (𝑇 − 23,6)°C] + ç9,40gKBr ·1molKBr119,1gKBr

·19,9kJmolKBr

·10+J1kJ

è = 0

Seobtiene,𝑇 = 20,3°C.

2.13. Enunlaboratorioalatemperaturaambientede20°Cseintroducenenunvasodeprecipitados(deparedesnoadiabáticas)3.000mLdeaguaa20°C.Entonces,seañaden1.000mLdeagualíquidaa60°Cenelvaso.Suponiendoqueladensidaddelagualíquidaesde1,0gmL–1yqueelcalorespecíficodelagualíquidaes1,0calg–1°C–𝟏

entre0y100°C,¿cuálserálatemperaturadelaguacuandosealcance

elequilibriotérmico?a)10°C b)20°C c)30°Cd)60°C

(O.Q.L.Madrid2018)

Teniendoencuentaqueelvasosecomportacomouncalorímetroy,aceptandoqueesteesunsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,𝑄r_rj[\a=0:

𝑄r_rj[\a=𝑄ampag^ía+𝑄ampa`aN_[oj[=0

donde:

𝑄ampag^ía=calorabsorbidoporlatazaparapasarde20°Ca𝑇[�°C

𝑄ampa`aN_[oj[=calorcedidoporelcaféparapasarde60°Ca𝑇[�°C

𝑉ampag^ía𝜌ampa𝐶[ã𝑇[� − 𝑇ampag^íaä +𝑉ampa`aN_[oj[𝜌ampa𝐶[ã𝑇[� − 𝑇ampa`aN_[oj[ä = 0

Considerandoque𝜌ampanocambiaconlatemperatura:

𝑉ampag^íaã𝑇[� − 𝑇ampag^íaä + 𝑉ampa`aN_[oj[ã𝑇[� − 𝑇ampa`aN_[oj[ä = 0

Sustituyendo:

(3.000mL) · ã𝑇[� − 20ä°C + (1.000mL) · ã𝑇[� − 60ä°C = 0

Seobtiene,𝑇[�=30°C.

2.14. Adosmetalesconlamismamasaydiferentecapacidadcaloríficaselessuministralamismacan-tidaddecalor.¿Encuáldeellosseproduceelmenorcambiodetemperatura?a)Enelmetalconmenorcapacidadcalorífica.b)Enelmetalconmayorcapacidadcalorífica.c)Enambosseproduceelmismocambiodetemperatura.d)Esnecesariosaberdequémetalessetrata.

Elcalorintercambiadoporunmetalsepuedecalcularmediantelaexpresión:

𝑄 = 𝑚𝐶Δ𝑇

donde𝑚eslamasadelmetal,𝐶sucapacidadcaloríficay∆𝑇lavariacióndetemperaturaqueexperi-menta.

Deacuerdoconlaecuaciónanterior,sielcalorsuministradoaamboseselmismo,elmetalconmayorcapacidadcaloríficaregistramenorcambiodetemperatura.

2.15. Lacantidaddecalornecesariaparaelevar1°Clatemperaturade1gramodeunadeterminadasustancia,sedenomina:a)Equivalentetérmicob)Capacidadtérmicac)Resistenciatérmicad)Calorespecífico

(O.Q.L.Murcia2020)

Ladefiniciónpropuestacorrespondealconceptodecapacidadcaloríficaespecíficallamadatambiéncalorespecífico.

3.PRIMERALEYDELATERMODINÁMICA

3.1. Asumiendouncomportamientoidealparatodoslosgases,¿encuáldelassiguientesreaccionessecumplequelavariacióndeentalpíaesigualalavariacióndeenergíainterna?a)3H2(g)+N2(g)®2NH3(g)b)Fe(s)+2HCl(aq)®FeCl2(aq)+H2(g)c)2SO2(g)+O2(g)®2SO3(g)d)H2(g)+Cl2(g)®2HCl(g)e)C6H12O6(s)+6O2(g)®6CO2(g)+6H2O(g)

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Granada2013)(O.Q.L.Jaén2017)

LarelaciónentreΔ𝐻yΔ𝑈vienedadaporlaexpresión:

Δ𝐻=Δ𝑈+Δ𝑛𝑅𝑇 dondeΔ𝑛=molesdegasenproductos-molesdegasenreactivos

ParaquesecumplaqueΔ𝐻=Δ𝑈esprecisoqueΔ𝑛=0.

Laúnicareacciónquecumpledichacondiciónes:

H!(g)+Cl!(g)®2HCl(g) Δ𝑛=2–(1+1)=0

3.2. Silacombustióndelácidobenzoicoserealizaenunabombacalorimétricaa25°C,¿quésecum-ple?a)Q<0,W=0,ΔU<0b)Q=0,W=0,ΔU=0c)Q<0,W<0,ΔU>0d)Q<0,W>0,ΔU<0e)Q<0,W>0,ΔU>0

(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.Asturias2010)(O.Q.L.Madrid2014)(O.Q.L.Galicia2016)(O.Q.N.ElEscorial2017)

Deacuerdoconlaprimeraleydetermodinámica,Δ𝑈=𝑄+𝑊,siendo:

Δ𝑈=𝑄�=calormedidoavolumenconstante

𝑄=calorintercambiado

𝑊=–𝑝∆𝑉=trabajodeexpansión

Sustituyendo,laexpresióndelaprimeraleyquedacomo:

Δ𝑈=𝑄–𝑝∆𝑉

Enunabombacalorimétricasemideelcalor,avolumenconstante,desprendidoenlacombustióndeunasustancia.

§Enunacombustiónsedesprendecalor,portanto,𝑄<0

§Sielprocesoserealizaa𝑉constante,entoncesΔ𝑉=0,portanto,𝑊=–𝑝∆𝑉=0

Sustituyendoenlaexpresióndelaprimeraleyseobtiene,Δ𝑈<0.

3.3. ¿Cuálocuálesdelassiguientesafirmacionessonciertas?a)ElcalordeformacióndelFe(l)escero.b)Lacondensaciónesunprocesoendotérmico.c)EnalgunasreaccionesΔH=ΔU.d)Paraunmismoproceso,lavariacióndeentalpíadependedequeelprocesotengalugarapresiónoavolumenconstante.

(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.Asturias2005)

a)Falso.Porconvenio,elcalordeformacióndeunelementoensuformamásestableencondicionesestándarescero.Elhierroensuformamásestableencondicionesestándaressólido.

b)Falso.Lacondensacióneselprocesocorrespondientealcambiodeestado:

Vapor®Líquido

Paraesecambiodeestadodeagregaciónesprecisoqueseformenenlacesintermoleculares,ysiemprequeseformaunenlacesedesprendeenergía,portanto,setratadeunprocesoexotérmico.

c)Verdadero.Laprimeraleydetermodinámicatambiénsepuedeescribircomo:

Δ𝑈=Δ𝐻–Δ𝑛𝑅𝑇

donde,Δ𝑛eslavariaciónentreelnúmerodemolesgaseososenproductosyreactivos.

EnreaccionesenlasqueΔ𝑛=0,secumplequeΔ𝑈=Δ𝐻.

d)Falso.Lavariacióndeentalpía,Δ𝐻,sedefinecomoelcalorintercambiadoenunproceso,medidoapresiónconstante,mientrasque,elcalorintercambiadoenunprocesomedidoavolumenconstanteeslavariacióndeenergíainterna,Δ𝑈.

3.4. Delassiguientesproposiciones,¿cuálescierta?a)EnunprocesoadiabáticoΔHsiempreseráigualacero.b)Elcalorestándardeformacióndeunelementoesnegativo.c)Q+Wesunafuncióndeestado.d)CualquierreacciónconΔG>0serámuylenta.e)UnareacciónprogresahastaqueΔGalcanzasumáximovalor.

(O.Q.L.Asturias2000)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.PaísVasco2007)(O.Q.L.CastillayLeón2014)

a)Falso.Enunprocesoadiabático𝑄=0.SielprocesoesapresiónconstantesetienequeΔ𝐻=𝑄H,perosisetratadeunprocesoavolumenconstanteentoncesΔ𝑈=𝑄�.

b)Falso.Porconvenio,elcalordeformacióndeunelementoensuformamásestableencondicionesestándarescero.

c)Verdadero.Deacuerdoconlaprimeraleydelatermodinámica,Δ𝑈 = 𝑄 +𝑊,aunqueelcaloryeltra-bajonosonfuncionesdeestado,laenergíainterna,𝑈,síloes.

d)Falso.UnareacciónconΔ𝐺>0esunareacciónnoespontánea.LamagnitudΔ𝐺noaportaningunainformaciónacercadelavelocidadconlaquetranscurredichareacción.

e)Falso.Unareacciónprogresahastaqueseconsumealgunodesusreactivos.

3.5. Si0,20moldeungasidealsufrenunacompresiónadiabáticareversibledesde400Torry1.000mLaunvolumenfinalde250mL,¿quésepuedeafirmar?

1)Q=W2)ΔU=ΔH3)ΔU=Q4)ΔU=Wa)Ciertala1b)Ciertala2c)Ciertala4d)Ciertas1y3

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Galicia2016)(O.Q.L.Sevilla2018)

Deacuerdoconelprimerprincipiodelatermodinámicalavariacióndeenergíainternadeunsistema,Δ𝑈,secalculamediantelasiguienteexpresión,∆𝑈 = 𝑄 +𝑊.

Sisetratadeunprocesoadiabático,𝑄=0,portanto,secumple∆𝑈 = 𝑊.

3.6. Medianteunciclo,1moldegascloro,queestabainicialmentea100°Cy1atm,realizauntrabajode125J.¿Quéseverifica?

1)ΔU>02)ΔS<03)Elentornocedecaloralsistema.4)Faltandatosparaverificarlasrespuestas.

a)Todasb)2y4c)3d)1

Deacuerdoconelprimerprincipiodelatermodinámicalavariacióndeenergíainternadeunsistema,Δ𝑈,secalculamediantelasiguienteexpresión:

∆𝑈 = 𝑄 +𝑊

PortratarsedeunciclosecumplequeΔ𝑈=0.

Comoeltrabajoesrealizadoporelsistemasecumpleque𝑊<0,yaquecorrespondeaunaenergíaqueabandonaelsistema.Sustituyendoenlaecuaciónseobtieneque𝑄=125J.Elsignopositivodelcalorquieredecirquesetratadeunprocesoendotérmicoenelqueelentornocedecaloralsistema.

3.7. Lassiguientesmagnitudessonfuncióndeestado:a)p,V,Tb)H,U,Sc)T,H,Ud)Todassoncorrectas.

Funcionesdeestadosonaquellasmagnitudesenlasqueenundeterminadoprocesosolointeresansusvaloresfinaleinicialsininteresarlaevolucióndelvalordelamagnitudalolargodelproceso.

Δ𝑈=𝑈! − 𝑈' Δ𝐻=𝐻! −𝐻' Δ𝑆=𝑆! − 𝑆' Δ𝐺=𝐺! − 𝐺'

Lasfuncionestermodinámicas:𝑈,𝐻,𝑆y𝐺sonfuncionesdeestadoy;𝑝,𝑉y𝑇,sonvariablesdeestadocuyovalordeterminaelestadodeunsistema.

3.8. LaenergíainternamolardeungasidealvienedadaporlaexpresiónU=(a–T)R–aln(a–T)+b

dondeaybsondosconstantesyRlaconstantedelosgases.¿CuáleslaCp,mdelgas?a)a/(a–T)b)a/(a–T)+(a–T)c)a/(a–T)–Rd)ln(a/(a–T)e)a/(a–T)–T

Paraunmoldeungasidealsecumpleque:

𝑈 = 𝐻 − 𝑅𝑇

Derivandorespectoa𝑇:d𝑈d𝑇

=d𝐻d𝑇

− 𝑅

dondesedefinenlascapacidadescaloríficasavolumenypresiónconstantecomo:

𝐶� =d𝑈d𝑇𝐶D =

d𝐻d𝑇

Siendolarelaciónentreambas(relacióndeMayer):𝐶D − 𝐶� = 𝑅

Sustituyendoelvalorde𝑈enlaexpresiónde𝐶� seobtiene:

𝐶� =dd𝑇

[(a − 𝑇)𝑅 − aln(a − 𝑇) + 𝑏] = −𝑅 +a

a − 𝑇

SustituyendoenlarelacióndeMayer:

𝐶D = 𝑅 − ¨−𝑅 +a

a − 𝑇© =

aa − 𝑇

3.9. Enunsistemaquereaccionaexotérmicamente:a)Lavariacióndeentalpíaespositiva.b)Elcalordesprendidosiemprecoincideconlavariacióndeentalpía.c)Silareacciónesavolumenconstante,elcalordesprendidoesigualalavariacióndeenergíainterna.d)Silareacciónesapresiónconstante,elcalordesprendidoesigualalavariacióndeenergíainterna.

a)Falso.EnunprocesoexotérmicosedesprendecaloryΔ𝐻<0.

b)Falso.Lavariacióndeentalpía,Δ𝐻,eselcalordesprendidomedidoapresiónconstante.

c)Verdadero.Lavariacióndeenergíainterna,Δ𝑈,eselcalordesprendidomedidoavolumenconstante.

d)Falso.Deacuerdoconlopropuestoenelapartadoanterior.

3.10. Lacombustiónde90,0gdeácidooxálicoC2H2O4(s),enunabombacalorimétricacuyacapacidadcaloríficaes4,60kJ°C–1,produceunaumentodelatemperaturadesde25,0°Chasta79,6°C.Elcalordecombustióndelácidooxálicoes:a)–21,2kJmol–1b)–54,6kJmol–1c)–126kJmol–1d)–211kJmol–1e)–251kJmol–1

(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2012)(O.Q.L.Galicia2017)

Suponiendoquelabombacalorimétricaesunsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,secumpleque𝑄r_rj[\a=0:

𝑄r_rj[\a=𝑄�k\�a+𝑄`k\=0

donde:𝑄�k\�a=calorabsorbidoporlabombaparaaumentarlatemperatura

Q`k\=calorcedidoenlacombustióndelC!H!O$=–𝑘Δ𝑇

Elvalorqueseobtieneparaelcalordecombustiónes:

𝑄`k\ = (– 4,60kJ/°C) · (79,6 − 25)°C = –251kJ

Enunabombacalorimétricasemideelcalorintercambiadoavolumenconstante,Δ𝑈,yaquíserefierealaentalpía,elcalormedidoapresiónconstante.Larelaciónentreambasfuncionestermodinámicasvienedadaporlaexpresión:

Δ𝐻 = Δ𝑈 + Δ𝑛𝑅𝑇

Noobstante,hayquehacerconstarque,enestasreacciones,eltérminoΔ𝑛𝑅𝑇,correspondientealtrabajo,esmuypequeñocomparadoconeltérminoΔ𝐻,asociadoalcalor,motivoporelcualsesueleconsiderarquesecumplequeΔ𝐻 ≈ Δ𝑈.

Elvalordelaentalpíadecombustiónes:

Δ`𝐻° =–251kJ

90,0gC!H!O$·90,0gC!H!O$1molC!H!O$

= –251kJmol-'

(EnlacuestiónpropuestaenGalicia2017secambianlosdatosnuméricosdemasaytemperatura).

3.11. Dadaslassiguientesecuaciones:I.C2H2(g)+5/2O2(g)®2CO2(g)+H2O(l)II.CH4(g)+H2O(g)®CO(g)+3H2(g)

Laenergíatérmicageneradaapresiónconstante,comparadaconlaenergíatérmicageneradaavolumenconstante,es:a)MayorenIymenorenIIb)MenorenIymayorenIIc)MenorenIymenorenIId)MayorenIymayorenII(Dato.ΔH=ΔU+ΔnRT).

(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

Laprimeraleydetermodinámicatambiénsepuedeescribircomo:

Δ𝐻=Δ𝑈+Δ𝑛𝑅𝑇

donde,Δ𝑛eslavariaciónentreelnúmerodemolesgaseososenproductosyreactivos.

§ReacciónI:∆𝑛𝑅𝑇 = 2 − (1 + 2,5)𝑅𝑇 < 0

Δ𝑈 < 0(setratadeunacombustión)Î → Δ𝐻 < Δ𝑈

§ReacciónII:∆𝑛𝑅𝑇 = (1 + 3) − (1 + 1)𝑅𝑇 > 0

Δ𝑈 > 0(existeH!enlosproductos)Î → Δ𝐻 > Δ𝑈

3.12. Enlossiguientessistemas:I.Unadisolucióndeazúcardentrodeunvasoabierto.II.Unacantidaddeaguadentrodeunaollaapresión.III.Unareaccióndeneutralizaciónácido-baseenuncalorímetro.IV.Unvasoabiertoconteniendoaguaalqueseañadeunmetalalcalino.V.Unamezcladehidrógenoyoxígenodentrodeunabombacalorimétrica.

¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)SoloIesunsistemaabierto.b)Ningunodelossistemasesadiabáticooaislado.c)Unodelossistemasescerrado.d)Tressonsistemascerradosydosabiertos.

§IyIVsonsistemasabiertosyaqueintercambianmateriayenergíaconelentorno.

§IIesunsistemacerradoyaqueintercambiaenergía,peronomateriaconelentorno.

§IIIyVsonsistemasaisladosyaquenointercambiannimaterianienergíaconelentorno.

3.13. ¿Quénombrerecibeunatransformaciónenlacualnohayintercambiodecalor?a)Adiabáticab)Isócorac)Isotermad)Notieneningúnnombreespecífico.

a)Verdadero.Unatransformaciónadiabáticaesaquellaenlanoexistetransferenciadecalor.

b)Falso.Unatransformaciónisócoraesaquellaenlanoexistevariacióndevolumen.

c)Falso.Unatransformaciónisotermaesaquellaenlanoexistevariacióndetemperatura.

3.14. Elprimerprincipiodelatermodinámica:a)Permitecalcularelvalordelaenergíainternadelassustancias.b)Permitecalcularlaentalpíadelassustancias.c)Esunaconsecuenciadelaleydeconservacióndelaenergía.d)Todaslasafirmacionesanterioressoncorrectas.

Laexpresiónmatemáticadelprimerprincipiodelatermodinámicaes:

Δ𝑈 = 𝑄 +𝑊

a)Verdadero.Conocidoselcalorintercambiadoporelsistema,𝑄,yeltrabajorealizadocontraelsistema,𝑊,puedecalcularseelvalordeΔ𝑈.

b)Verdadero.Otraformadeescribirprimerprincipiodelatermodinámicaes:

Δ𝑈sepuedemedirconunabombacalorimétricayΔ𝑛𝑅𝑇sepuedeconocersabiendolavariaciónenelnúmerodemolesgaseososenlareacción.

c)Verdadero.Elprimerprincipiodelatermodinámicasugierequelaenergíadelsistemasemantieneconstante.

3.15. Cuandoelzincesatacadoporelácidosulfúricodiluidosedesprenden143,0kJporcadamoldezinca20,0°Cyapresiónconstante.¿Quéenergíasedesprenderáavolumenconstante?a)Lamismaqueapresiónconstante.b)0kJc)14,3kJd)140,5kJe)145,4kJ

LaecuacióntermoquímicacorrespondientealareacciónentreH!SO$yZnes:

H!SO$(aq)+Zn(s)®ZnSO$(aq)+H!(g) Δ𝐻=–143,0kJmol-'

Laexpresiónquerelacionaelcaloravolumenconstante,Δ𝑈,conelcalorapresiónconstante,Δ𝐻,es:

∆𝑈 = ∆𝐻 − ∆𝑛𝑅𝑇

donde,Δ𝑛eslavariaciónentreelnúmerodemolesgaseososenproductosyreactivos,Δ𝑛=1–0=1

Elvalordelcaloravolumenconstantea20°Ces:

∆𝑈 = (–143,0kJmol-') − [1 · (8,314·10-+kJmol-'K-') · (20,0 + 273,15)K] = –145,4kJmol-'

3.16. Paralareacción:SO3(g)+H2(g)®SO2(g)+H2O(g) lavariacióndeenergíainterna(ΔU)cumple:

a)ΔU<ΔHb)ΔU>ΔHc)ΔU=0d)ΔU=ΔH

(O.Q.L.Murcia2007)(O.Q.L.Granada2014)

LarelaciónentreΔ𝑈yΔ𝐻vienedadaporlaexpresión:

Δ𝑈=Δ𝐻−Δ𝑛𝑅𝑇

dondeΔ𝑛=molesdegasenproductos-molesdegasenreactivos=2–2=0.

Portanto,enestecasosecumplequeΔ𝑈=Δ𝐻.

3.17. Unsistemarecibeunacantidaddecalorde3.000calyelsistemarealizauntrabajode5,000kJ.¿Cuáleslavariaciónqueexperimentasuenergíainterna?a)Aumentaen8.000Jb)Disminuyeen2.000Jc)Disminuyeen7.540Jd)Aumentaen17.540Je)Aumentaen7.540J

(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.Extremadura2013)

Deacuerdoconelprimerprincipiodelatermodinámica,lavariacióndeenergíainternadeunsistema,Δ𝑈,secalculamediantelasiguienteexpresión:

Δ𝑈=𝑄+𝑊

§Sielsistemamodificasuenergíainternaesqueentraosaleenergíadeélenformadecalorotrabajo.

Elsistemaganaenergía®Δ𝑈>0 Elsistemapierdeenergía®Δ𝑈<0

§𝑄representaelcalorintercambiadoporelsistemaconelentorno.

Calorabsorbidoporelsistema®𝑄>0 Calordesprendidoporelsistema®𝑄<0

§𝑊representaeltrabajorealizadosobreelsistema.

Trabajorealizadoporelsistema®𝑊<0(energíaqueabandonaelsistema)

Trabajorealizadocontraelsistema®𝑊>0(energíaqueentraalsistema)

Elvalordelavariacióndeenergíainternaes:

Δ𝑈 = 3.000cal ·4,180J1cal

+ ç– 5,000kJ ·10+J1kJ

è = 7.540J

3.18. Solounadelassiguientesafirmacionesescorrecta.a)Paraunprocesoquetranscurreavolumenconstante,lavariacióndeenergíainterna,ΔU,esigualalcalorabsorbidoporelsistema.b)ΔUeslafunciónquemidelaenergíadetodaslasreaccionesqueserealizanenunlaboratorio.c)ParatodatransformaciónquímicaseverificaqueΔH>>ΔU.d)LarelaciónentreΔHyΔUvienedadaporlaexpresión:ΔH=ΔU+ΔnRTy,paralareacción:

CH4(g)+2O2(g)®CO2(g)+2H2O(l),elvalordeΔn=0.e)Paralamismareaccióndelapartadod),Δn=2.

(O.Q.L.Canarias2008)

a)Verdadero.Lavariacióndeenergíainterna(Δ𝑈)enunprocesoavolumenconstantecoincideconelcalorabsorbidoporelsistemaenesascondiciones.

b)Falso.No,porqueenunlaboratoriolosprocesossepuedenrealizartantoapresiónconstante(sistemaabierto),comoavolumenconstante(sistemacerrado).

c)Falso.LarelaciónentreΔ𝐻yΔ𝑈vienedadaporlaexpresión:Δ𝐻=Δ𝑈+𝑝Δ𝑉.Enlosprocesosenqueintervienensolosólidosolíquidospuros(fasescondensadas),comoΔ𝑉=0,eltérmino𝑝Δ𝑉=0,yenton-ces,Δ𝐻=Δ𝑈,peronunca,Δ𝐻>>Δ𝑈.

d)Falso.EltérminoΔ𝑛representalavariaciónenelnúmerodemolesgaseososimplicadosenlareacciónqueenestecasoesΔ𝑛≠0.

e)Falso.TeniendoencuentaqueΔ𝑛=molesgasproductos–molesgasreactivos,enlareacciónindicadasetieneque:Δ𝑛 = 1 − 3=–2.

3.19. CalculeladiferenciaentreQpyQVa298Kparalareacción:H2+½O2®H2O

a)3,7kJmol–1b)6,4kJmol–1c)1,4kJmol–1d)5,1kJmol–1

Larelaciónentre𝑄py𝑄Vvienedadaporlaexpresión:

𝑄p=𝑄V+Δ𝑛𝑅𝑇® 𝑄H−𝑄�=Δ𝑛𝑅𝑇

Considerandoquea298Kelaguaformadaestáenestadolíquido:

Δ𝑛𝑅𝑇 = [0–(1 +½)] · (8,3·10-+kJmol-'K-') · 298K = –3,7kJmol-'

3.20. ParalareaccióndedescomposicióndelcloratodepotasioenclorurodepotasioyoxígenosesabequeΔH°=–89,2kJa25°Cy1atm.¿CuáleselvalordeΔU°enkJ?a)–82b)–97c)97d)–89,5

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióntérmicadelKClO+es:

LarelaciónentreΔ𝐻°yΔ𝑈°vienedadaporlaexpresión:

Δ𝑈°=Δ𝐻°−Δ𝑛𝑅𝑇 Δ𝑛=molesdegasenproductos-molesdegasenreactivos

ElvalordeΔ𝑈°es:

Δ𝑈° = –89,2kJ − [(3–0)mol · (8,31·10-+Jmol-'K-') · (25 + 273,15)K] = –96,6kJ

3.21. ¿ParacuáldelassiguientesreaccionesΔH=ΔU?(Urepresentalaenergíainterna)a)2CO(g)+O2(g)®2CO2(g)b)H2(g)+Br2(g)®2HBr(g)c)C(s)+2H2O(g)®2H2(g)+CO2(g)d)PCl5(g)®PCl3(g)+Cl2(g)

Δ𝑈=Δ𝐻−Δ𝑛𝑅𝑇 Δ𝑛=molesdegasenproductos-molesdegasenreactivos

ParaquesecumplaqueΔ𝑈=Δ𝐻esprecisoqueΔ𝑛=0.

Laúnicareacciónquecumpledichacondiciónes:

H!(g)+Br!(g)®2HBr(g) Δ𝑛=2–(1+1)=0.

3.22. Paralareacciónexotérmica:2NO(g)+O2(g)®2NO2(g)

quetienelugarapresiónytemperaturasconstantes,¿quéexpresióndelassiguientesescorrecta?a)∆rH>0b)∆rH<∆rUc)∆rH=∆rUd)∆rH>∆rUe)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Valencia2014)(O.Q.L.Extremadura2019)

Δ^𝑈 = 𝑄 +𝑊

§Altratarsedeunprocesoapresiónconstante,𝑄=Δ^𝐻

§𝑊representaeltrabajorealizadosobreelsistema,𝑊 = −𝑝Δ𝑉

Sustituyendoambosvaloresseobtiene:

Δ^𝑈 = Δ^𝐻 − 𝑝Δ𝑉

Comoelvolumenqueocupanlosproductosesmenorqueelqueocupanlosreactivos𝑊>0,yaquecorrespondeaunaenergíaqueentraenelsistema.Portanto,enestecasosecumpleque:

Δ^𝐻 < Δ^𝑈

3.23. Ungasidealabsorbeunacantidaddecalorde1.000caly,simultáneamenteseexpanderealizandountrabajode3,000kJ.¿Cuáleslavariacióndeenergíainterna?a)4.000Jb)–2.000Jc)7.180Jd)1.180Je)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Valencia2014)(O.Q.L.Extremadura2016)

Δ𝑈=𝑄+𝑊

Lavariacióndeenergíainternaes:

Δ𝑈 = �1.000cal ·4,180J1cal �

+ ç– 3,000kJ ·10+J1kJ

è = 1.180J

3.24. Paralasiguientereacción:2A2(s)+5B2(g)®2A2B5(g)

sabiendoque∆U298K=15,00kcal,∆H298Kserá13.220cal.a)Síb)Noc)Solamenteencondicionesnormales.d)Nosepuedecalcular.

Deacuerdoconelprimerprincipiode latermodinámica, larelaciónentreΔ𝑈yΔ𝐻vienedadapor laexpresión:

Δ𝑈 = Δ𝐻 − Δ𝑛𝑅𝑇

dondeΔ𝑛eslavariaciónenelnúmerodemolesgaseososentreproductosyreactivos=2–5=–3

ElvalordeΔ𝐻es:

∆𝐻 = ç15,00kcalmol-' ·10+cal1kcal

è + [(– 3) · (1,987calmol-'K-') · (298K)] = 13.223calmol-'

3.25. Indiquecuálesrelaciónexistenteentrelavariacióndeentalpía,ΔH,ylavariacióndeenergíain-terna,ΔU,delasiguientereacción:

SiO2(s)+3C(s)®SiC(s)+2CO(g)a)Sonigualesb)ΔH=ΔU−RTc)ΔH=ΔU−2RTd)ΔH=ΔU+RTe)ΔH=ΔU+2RT

Deacuerdoconelprimerprincipiode latermodinámica, larelaciónentreΔ𝑈yΔ𝐻vienedadapor laexpresión:

Δ𝑈 = Δ𝐻 − Δ𝑛𝑅𝑇

dondeΔ𝑛eslavariaciónenelnúmerodemolesgaseososentreproductosyreactivos=2–0=2

Enestecasosecumpleque,Δ𝐻=Δ𝑈+2𝑅𝑇.

3.26. Unodelospasosenlasíntesisdelácidosulfúricoeslaoxidacióndeldióxidodeazufre:2SO2(g)+O2(g)®2SO3(g)

Silareacciónocurreatemperaturaypresiónconstantes:a)Elsistemarealizauntrabajosobreelentorno.b)Elsistemanorealizatrabajo.c)Serealizauntrabajosobreelsistema.d)Elsistemasolorealizatrabajosiabsorbecalor.e)Elsistemasolorealizatrabajosilareacciónesexotérmica.

Δ𝑈 = 𝑄 +𝑊

𝑊representaeltrabajorealizadoporelsistemaysecalculamediantelaexpresión:

𝑊 =– 𝑝Δ𝑉

ComoΔ𝑉<0(sepasade3a2moldegas),el trabajoserealizacontraelsistemaquesecomprime,entonces,𝑊>0,yaquecorrespondeaunaenergíaqueentraelsistema.

3.27. Laenergíainternadeunsistemaaumentaen500Jcuandoabsorbe700Jenformadecalor:a)Elsistemanorealizatrabajo.b)Elsistemarealiza200Jdetrabajo.c)Serealizan200Jdetrabajosobreelsistema.d)Elsistemarealiza1.200Jdetrabajo.e)Serealizan1.200Jdetrabajosobreelsistema.

Δ𝑈=𝑄+𝑊

Elvalordeltrabajoes:

500J=700J+𝑊®𝑊=–200J

Deacuerdoconelvalorobtenido,elsistemarealizauntrabajode200J.

3.28. Ungassecalientaavolumenconstante.Señalelaafirmacióncorrectaparaesteproceso:a)Lavariacióndeentalpíadelprocesoesigualalcalorabsorbidoporelgas.b)Lavariacióndeenergíainternaesigualaltrabajorealizadoenelproceso.c)Laenergíainternaaumenta.d)Elgasrealizauntrabajoacostadelcalorqueabsorbe.e)Latemperaturadelprocesopermanececonstante.

(O.Q.N.ElEscorial2012)(O.Q.L.Madrid2013)

a-b-d)Falso.LarelaciónentreΔ𝐻yΔ𝑈vienedadaporlaexpresión,Δ𝐻 = Δ𝑈 + 𝑝Δ𝑉.

Enlosprocesosenqueintervienensolosólidosolíquidospuros(fasescondensadas),Δ𝑉=0,portanto,eltérmino𝑝Δ𝑉seanulayΔ𝐻 = Δ𝑈.

c)Verdadero.Lavariacióndeenergíainterna(Δ𝑈)enunprocesoavolumenconstantecoincideconelcalorabsorbidoporelsistemaenesascondiciones,ycomo𝑄>0,entonces,Δ𝑈>0.

e)Falso.Alabsorbercalorlasmoléculasdelgasseagitandeformamásdesordenadaconloqueaumentasutemperatura.

3.29. Alhacerunareacciónavolumenconstante,sedesprendieron100kJ.Silamismareacciónserea-lizaapresiónconstantesedesprenden90kJ.Eltrabajodesarrolladoenestareacciónseráde:a)–10kJb)–90kJc)10kJd)90kJ

Δ𝑈 = 𝑄 +𝑊

§Sielprocesoserealizaa𝑉cte.®Δ𝑈=𝑄�

§Sielprocesoserealizaa𝑝cte.®Δ𝐻=𝑄D

Laecuaciónanteriorquedadelaforma:

𝑄� =𝑄D+𝑊

Eltrabajoasociadoalprocesoes:

–100kJ=–90kJ+𝑊®𝑊=–10kJ

Elsignonegativodeltrabajoquieredecirqueelsistemaquerealizauntrabajosobreelentorno.

3.30. Laenergíainternasedeterminaapartirde:a)Elcalorquesedesprendecuandounareaccióntranscurreenunrecipientecerrado.b)Elcalorqueseabsorbecuandounareaccióntranscurreenunrecipientecerrado.c)Elcalorqueseabsorbeosedesprendecuandounareaccióntranscurreenunrecipientecerrado.d)Latransferenciadecalorsilareaccióntienelugarenunrecipienteabiertoapresiónatmosférica.

Laenergíainternadeunprocesosemideenunabombacalorimétricaocalorímetrodebomba,queesunrecipientecerradoenelquesequemaunasustanciaporloqueelcalorquesedesprendeenelprocesosemideavolumenconstante,∆𝑈 = 𝑄� .

3.31. Labombacalorimétricaseusaparadeterminarelpodercaloríficodeuncombustiblecuandosequemaavolumenconstante.Sequeman1,560gdebenceno(líquido)enunabombacalorimétricayelcalordesprendidoa25°Ces65,32kJ.Calcule,adichatemperatura,elcalordecombustióndelbencenoapresiónconstante(medidoenkJmol–1)sielaguaoriginadaenlacombustiónquedaenestadolíquido.a)3.266b)–3.262c)–3.266d)–3.270

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelbencenoes:

C&H&(l) +152O!(g) → 6CO!(g) + 3H!O(l)

Enunabombacalorimétricasemideelcalorintercambiadoavolumenconstante,Δ𝑈,yaquísedeseacalcularlaentalpía,elcalormedidoapresiónconstante.Larelaciónentreambasfuncionestermodiná-micasvienedadaporlaexpresión:

Noobstante,hayquehacerconstarqueeltérminoΔ𝑛𝑅𝑇(trabajo)esmuypequeñocomparadoconeltérminoΔ𝐻(calor)motivoporelcualsesueleconsiderarqueΔ𝐻»Δ𝑈.

Relacionandolamasadesustanciaconlaentalpíasetiene:

Δ𝐻 =–65,32kJ

1,560gC&H&·78,00gC&H&1molC&H&

= –3.266kJmol-'

3.32. Paraelsistemacerradorepresentadoporlafigura:

enelquelasflechasindicanloscambiosdelsistemaduranteelprocesoylaslongitudesdelasflechasrepresentanmagnitudesrelativasdeQyW,sepuedeafirmarque(Urepresentalaenergíainternadelsistema:a)ΔU>0b)ΔU<0c)ΔU=0d)Esunprocesoendotérmico.e)Esunprocesoespontáneo.

(O.Q.N.Oviedo2014)

Δ𝑈 = 𝑄 +𝑊

§Enelprocesoserealizauntrabajocontraelsistema®𝑊>0

§Setratadeunprocesoexotérmico®𝑄<0

Comosecumpleque:|𝑊| > |𝑄| → Δ𝑈 > 0

3.33. Enunmotordecombustióninterna,uncilindrodesplazaunvolumende2,50Lbajounapresiónde1,40kbar.Eltrabajodeexpansiónrealizadoporelcilindroencadaencendidoes:a)3,5·105kJb)350kJc)3,5·10–3kJd)–3,5·10–3kJe)–350kJ

(O.Q.N.Oviedo2014)

Eltrabajorealizadoporelsistemasecalculamediantelaexpresión:

𝑊 =– 𝑝Δ𝑉

Elvalordeltrabajorealizadoes:

𝑊 = –(1,40kbar) · (2,50L) ·10+bar1kbar

·108Pa1bar

10+L·1kJ10+J

= –350kJ

Elsignomenosindicaqueelsistemapierdeenergíainternaalrealizartrabajodeexpansión.

3.34. Paralareacción:A(l)+3B(g)®C(l)+D(l) ΔH°=–87,8kJ

A25°Clavariacióndeenergíainternaparaesteprocesoesiguala:a)–95,22kJb)86,1kJc)–80,34kJd)80,34kJ

Laexpresiónquepermitecalcularlavariacióndeenergíainternaes:

Δ𝑈° = Δ𝐻° − Δ𝑛𝑅𝑇

Elvalordelavariacióndeenergíainternaa25°Ces:

Δ𝑈° = (– 87,8kJ) − [(– 3mol) · (8,31·10-+kJmol-'K-') · (25 + 273,15)K] = –80,4kJ

3.35. Enunadeterminadareacciónquímicasedesprenden45,0Jdecaloryserealizauntrabajoiguala20,6J.LavariacióndeenergíainternaΔU(enjulios)paraestareacciónes:a)–65,6Jb)24,4Jc)–24,4Jd)2,4Je)45,0J

(O.Q.N.Madrid2015)

Δ𝑈=𝑄+𝑊

Elvalordelavariacióndeenergíainternaes:

Δ𝑈=–45,0J+(–20,6J)=–65,6J

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastellón2008,Valencia2011y2014).

3.36. ¿Cuáldelossiguientesprocesostienesiempreunavariacióndeenergíainternanegativa?a)Sistemaqueabsorbecaloryrealizauntrabajo.b)Sistemaqueabsorbecalorysobreelqueserealizauntrabajo.c)Sistemaquedesprendecaloryrealizauntrabajo.d)Sistemaquedesprendecalorysobreelqueserealizauntrabajo.

Δ𝑈=𝑄+𝑊

ParaqueΔ𝑈 < 0esprecisoque ±𝑄 < 0 → elsistemadesprendecalor

𝑊 < 0 → elsistemarealizatrabajo

3.37. ΔUeselcalortransferidoenunprocesoavolumenconstanteyΔH°eltransferidoapresióncons-tante.Paralareacción:

2C(s)+O2(g)®2CO(g)sesabequeΔH°<0.¿QuérelaciónexisteentreΔUyΔH°paraesteprocesoquímico?a)ΔU<ΔH°b)ΔU>ΔH°c)ΔU=ΔH°d)Esimposiblehallarlarelaciónconlainformaciónsuministrada.

Δ𝑈=Δ𝐻−Δ𝑛𝑅𝑇 ®Δ𝑛=molesdegasenproductos-molesdegasenreactivos

Paraestareacción,Δ𝑛=2–1=1.

Comosetratadeunacombustión,ambostérminossonnegativos,portanto,envalorabsoluto,enestecasosecumplequeΔ𝑈<Δ𝐻°.

3.38. Enlacombustióndenaftalenosólido,C10H8,paraproducirdióxidodecarbonoyaguaenestadolíquido,elcalordesprendidoapresiónconstantede1atmytemperaturade25°C,esde–5.133kJ.Sielprocesoserealizaseavolumenconstantealamismatemperatura,laenergíadelprocesoserá:a)–5.128kJb)–5.133kJc)–5.138kJd)–5.143kJ

LaecuacióntermoquímicacorrespondientealareaccióndecombustióndelC'(H<es:

C'(H<(s)+12O!(g)®10CO!(g)+4H!O(l) Δ𝐻=–5.133kJmol-'

∆𝑈 = ∆𝐻 − ∆𝑛𝑅𝑇

donde,Δ𝑛eslavariaciónentreelnúmerodemolesdegasenproductosyreactivos,Δ𝑛=10–12=–2

Elvalordelcalormolaravolumenconstantees:

∆𝑈 = (– 5.133kJ) − [(– 2mol) · (8,314 · 10-+kJmol-'K-') · (25 + 273,15)K] = –5.128kJ

3.39. Unsistemaconsisteenungascontenidoenunglobodelgado.Sielglobosedesinflaalpasarlatemperaturadelosgasesde90°Ca25°C,entonces:a)Elcalorestransferidodesdeelsistemayeltrabajoesrealizadoporelsistema.b)Elcalorestransferidodesdeelsistemayeltrabajoesrealizadosobreelsistema.c)Elcalorestransferidohaciaelsistemayeltrabajoserealizasobreelsistema.d)Elcalorestransferidohaciaelsistemayeltrabajoserealizaporelsistema.

§Sielgasseenfría(Δ𝑇<0)quieredecirqueelcalorestransferidodesdeelsistema.

𝑄 = 𝑚𝐶Δ𝑇<0

§Sielglobosedesinfla(Δ𝑉<0)quieredecirqueeltrabajoesrealizadosobreelsistema.

𝑊 =– 𝑝Δ𝑉>0

3.40. Enlaexpansiónisotérmicadeungasideal:a)Elgasnorealizauntrabajo.b)ΔU=0.c)Elgasnoabsorbeenergíaenformadecalor.d)Latemperaturadelgascambia.

(O.Q.L.Jaén2016)

Enlaexpansiónisotérmicadeungasideal,eltrabajorealizadoporelgasalexpandirseesigualalcalorqueesteabsorbeprocedentedelfococalorífico:

𝑊=𝑄Deacuerdoconlaprimeraleydetermodinámica,Δ𝑈=𝑄+𝑊,siendo:

𝑄=calorabsorbido

Sustituyendo,laexpresióndelaprimeraleyquedacomo:

Δ𝑈=0

3.41. ¿Cuáldelossiguientesprocesostieneunavariacióndeenergíainternapositivasiempre?a)Sistemaqueabsorbecaloryrealizauntrabajo.b)Sistemaqueabsorbecalorysobreelqueserealizauntrabajo.c)Sistemaquedesprendecaloryrealizauntrabajo.d)Sistemaquedesprendecalorysobreelqueserealizauntrabajo.

Δ𝑈=𝑄+𝑊

Deacuerdoconloexpuesto,paraqueenunprocesosecumplaqueΔ𝑈>0esprecisoque,elsistemaabsorbacalor,𝑄>0,yserealicetrabajosobreelsistema,𝑊>0.

3.42. Paralareacción:SO3(g)+H2(g)®SO2(g)+H2O(g) secumple:

a)ΔH<ΔUb)ΔH>ΔUc)ΔH=ΔUd)ΔH=0

Δ𝑈=Δ𝐻−Δ𝑛𝑅𝑇 ®Δ𝑛=molesdegasenproductos-molesdegasenreactivosParaestareacción,Δ𝑛=2–2=0,portanto,enestecasosecumplequeΔ𝑈=Δ𝐻.Larespuestacorrectaeslac.

3.43. Sealacombustióncompletaa25°CdelbencenolíquidoparadarCO2(g)yH2O(l).Dadoqueelcalordecombustióndelbenceno,medidoavolumenconstante,es–3.263,9kJmol–1,elcalordecombus-tióndelbencenoapresiónconstanteaesamismatemperatura(enkJmol–1)es:a)–3.252,5b)3.260,0c)–3.267,6d)4.152,6

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelbencenoes:

C&H&(l) +152O!(g) → 6CO!(g) + 3H!O(l)

∆𝐻 = ∆𝑈 + ∆𝑛𝑅𝑇

donde,Δ𝑛eslavariaciónentreelnúmerodemolesdegasenproductosyreactivos,Δ𝑛=6–7,5=–1,5.

Elvalordelcalorapresiónconstantea25°Ces:

∆𝐻 = (– 3.263,9kJmol-') + [– (1,5) · (8,31·10-+kJmol-'K-') · (25 + 273,15)K] = –3.267,6kJmol-'

3.44. CalculeelvalordeΔ𝐫U°a25°Cparalareacción:4NH3(g)+5O2(g)®4NO(g)+6H2O(l) Δ𝐫H°=–1.166,0kJ

a)–1.178kJb)–1.154kJc)–1.163kJd)–1.156kJ

(O.Q.L.LaRioja2019)

Laexpresiónquepermitecalcularlavariacióndeenergíainternaes:

Δ𝑈° = Δ𝐻° − Δ𝑛𝑅𝑇

Elvalordelavariacióndeenergíainternaa25°Ces:

Δ𝑈° = (– 1.166kJ) − [(– 5mol) · (8,31·10-+kJmol-'K-') · (25 + 273,15)K] = –1.178kJ

3.45. Solounadelassiguientesexpresionesesválidaparaelcalorintercambiadoenunareacciónquí-mica,independientementedeenquécondicionessehallevadoacabolareacción,¿cuáleslacorrecta?a)QVb)Qpc)ΔU–Wd)ΔH

Deacuerdoconlaprimeraleydetermodinámica,Δ𝑈=𝑄+𝑊,siendo:

Δ𝑈=𝑄�=calormedidoavolumenconstante

𝑄=calorintercambiado

Despejando,seobtienequelaexpresióncorrectaparaobtenerelcalorintercambiadoenlareacciónes:

𝑄=Δ𝑈–𝑊

4.LEYDEHESS

4.1. Lavariacióndeentalpíaestándarparalacombustióndelmonóxidodecarbonoes–68kcalmol–1,ylavariacióndeentalpíaestándarparasuformaciónes–29kcalmol–1.¿Cuántovalelavariacióndelaentalpíaestándardeformacióndeldióxidodecarbono?a)39kcalmol–1b)–97kcalmol–1c)–39kcalmol–1d)97kcalmol–1e)Ningunaescorrecta

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCO!es:

C(s)+O!(g)®CO!(g)

Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatospropuestosson:

CO(g)+½O!(g)®CO!(g) Δ𝐻°=1mol·(–68kcalmol–1)

C(s)+½O!(g)®CO(g) Δ𝐻°=1mol·(–29kcalmol–1)

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),sepuedensumarambasecuacionesyseobtiene:

C(s)+O!(g)®CO!(g) Δg𝐻°=–97kcalmol-'

(EnlacuestiónpropuestaenlaCastillayLeón2003lasentalpíasestánmedidasenkJmol-').

4.2. Seandosreaccionestermoquímicas:A(g)+3B(g)®2C(l) ∆1H°<0A(g)+3B(g)®2C(g) ∆2H°<0

¿Quéinformacióncomparativasepuedeextraerdelasvariacionesdeentalpíaqueintervienenenambosprocesos?a)Necesariamente∆2H°<∆1H°b)Necesariamente∆2H°>∆1H°c)Siempre∆2H°=∆1H°d)Nosiempre∆2H°>∆1H°

DeacuerdoconlaleydeHess(1840)lasecuacionessepuedenreescribircomo:

2C(l)®A(g)+3B(g) –(∆1H°)

A(g)+3B(g)®2C(g) ∆2H°

Sumandoambasecuacionesseobtiene:

2C(l)®2C(g) ∆vapH°=∆2H°–∆1H°

Comolavaporizaciónesunprocesoendotérmico,∆vapH°>0,y∆2H°y∆1H°tambiénsonnegativas,necesariamente,debecumplirseque:

∆2H°<∆1H°

4.3. Dadoslosvaloresdelasentalpíasestándardeformación,∆fH°(kJmol–1)delCO(g)=–110,5ydelCOCl2(g)=–219,1;¿cuáleslaentalpíadeformacióndelfosgeno,COCl2,apartirdeCO(g)yCl2(g)?a)110,5kJmol–1b)–110,5kJmol–1c)329,6kJmol–1d)–108,6kJmol–1e)–219,1kJmol–1

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.PaísVasco2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Baleares2010)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.LaRioja2013)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelfosgenoapartirdeCOyCl!es:

CO(g)+Cl!(g)®COCl!(g)

Las ecuaciones termoquímicas correspondientes a la formacióndeCOCl!(g) yCO(g) son, respectiva-mente:

C(s)+½O!(g)+Cl!(g)®COCl!(g) ∆𝐻°=–219,1kJmol-'

C(s)+½O!(g)®CO(g) ∆𝐻°=–110,5kJmol-'

DeacuerdoconlaleydeHess(1840)sepuedenreescribirlasecuacionescomo:

C(s)+½O!(g)+Cl!(g)®COCl!(g) ∆𝐻°=1mol·(–219,1kJmol-')

CO(g)®C(s)+½O!(g) ∆𝐻°=1mol·(110,5kJmol-')

CO(s)+Cl!(g)®COCl!(g) ∆𝐻°=–108,6kJmol-'

4.4. Ciertasustanciatieneuncalordecondensaciónde–1,46kJg–1yuncalordesublimaciónde4,60kJg–1,¿cuáleselcalordesolidificaciónenkJg–1?a)4,60–1,46b)–(4,60+1,46)c)1,46–4,60d)4,60+1,46e)Ningunadelasrespuestasanteriores.

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.N.Sevilla2010)

SedeseaconocerlaentalpíacorrespondientealsiguientecambiodeestadodeunasustanciaA:

A(l)®A(s) ΔrkN_q𝐻°

Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosprocesosdecondensaciónysublimacióndelasus-tanciason,respectivamente:

A(g)®A(l) Δ`koq𝐻°=–1,46kJg-'

A(s)®A(g) Δrp�𝐻°=4,60kJg-'

DeacuerdoconlaleydeHess(1840)sepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:

A(l)®A(g) –Δ`koq𝐻°=1,46kJg-'

A(g)®A(s) –Δrp�𝐻°=–4,60kJg-'

A(l)®A(s) ΔrkN𝐻°=(1,46–4,60)kJg-'

4.5. Apartirdelasiguienteinformación:C(s)+2H2(g)®CH4(g) ΔH°=𝒙C(s)+O2(g)®CO2(g) ΔH°=𝒚H2(g)+½O2(g)®H2O(l) ΔH°=𝒛

¿CuálesΔH°delasiguientereacción?CH4(g)+2O2(g)®CO2(g)+2H2O(l)

a)𝒙+𝒚+𝒛b)𝒙+𝒚–𝒛c)𝒛+𝒚–2𝒙d)2𝒛+𝒚–𝒙e)2𝒛+𝒚–2𝒙

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Extremadura2013)(O.Q.N.Valencia2020)

Deacuerdocon la leydeHess(1840),sepuedenreescribir lasecuacionespropuestasde lasiguienteforma:

CH$(g)®C(s)+2H!(g) Δ𝐻°=–𝑥

C(s)+O!(g)®CO!(g) Δ𝐻°=𝑦

2H!(g)+O!(g)®2H!O(l) Δ𝐻°=2𝑧

Sumandoestasecuacionesseobtiene:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l) Δ𝐻°=–𝑥+𝑦+2𝑧

4.6. Sabiendoque:I2(g)+H2(g)®2HI(g) ΔH=3,34kJI2(s)+H2(g)®2HI(g) ΔH=50,16kJ

¿Cuálserálaentalpíadesublimacióndelyodo?a)46,82kJmol–1b)26,75kJmol–1c)–53,50kJmol–1d)–46,82kJmol–1

(O.Q.L.Murcia2002)

LaecuacióncorrespondientealasublimacióndelI!(s)es:

I!(s)®I!(g)

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),lasecuacionespropuestassepuedenreescribircomo:

2HI(g)®I!(g)+H!(g) Δ𝐻=–3,34kJ

I!(s)+H!(g)®2HI(g) Δ𝐻=50,16kJ

I!(s)®I!(g) Δ𝐻=46,8kJmol-'

4.7. ConlaleydeHesssepuedecalcular:a)Entalpíasdereacción.b)Entalpíasdeformación.c)Cantidadesdecalorenunareacciónmedidasapresiónconstante.d)Todassoncorrectas.

(O.Q.L.Baleares2002)(O.Q.L.Galicia2016)

LaleydeHess(1840)oleydeaditividaddelasentalpíasdiceque:

“lavariacióndeentalpíaasociadaaunprocesoeslamismatantosielprocesoserealizaenunasolaetapaoserealizaenvariasetapasconsecutivas”

Dadasunaseriedeentalpíascorrespondientesaprocesosquepuedanformarunciclo,conocidastodasmenosuna,lacombinacióndeestasentalpíasenelordenadecuadopermiteobtenerlaentalpíadescono-cida.

a-b)Verdadero.Lasentalpíasdeformación,lomismoquelasdecombustión,sonuncasoparticulardelasentalpíasdereacción.

c)Verdadero.Laentalpíasedefinecomoelcalorintercambiadomedidoapresiónconstante.

4.8. ElcalordedisolucióndelKCles17,0kJmol–1ylasumadeloscaloresdehidratacióndeunmoldeionescloroyunmoldeionespotasio,ambosenestadogaseoso,es–698kJ.LaenergíadereddelKCldelretículocristalinoes:a)–715kJb)–681kJc)715kJd)–332kJe)681kJ

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.LaRioja2013)

Setratadedeterminarlavariacióndeentalpíaasociadaalproceso:

Cl-(g)+K;(g)®KCl(s)

KCl(s)®Cl-(aq)+K;(aq) Δ𝐻°=17,0kJ

Cl-(g)+K;(g)®Cl-(aq)+K;(aq) Δ𝐻°=–698kJ

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),sepuedenreescribirestasecuacionesdelasiguienteforma:

Cl-(aq)+K;(aq)®KCl(s) Δ𝐻°=–17,0kJ

Cl-(g)+K;(g)®Cl-(aq)+K;(aq) Δ𝐻°=–698kJ

Sumandolasecuacionesanterioresseobtiene:

Cl-(g)+K;(g)®KCl(s) Δ^[q𝐻°=–715kJmol-'

4.9. Sabiendoque:2S(s)+3O2(g)®2SO3(g) ΔH°=–792kJ2SO2(g)+O2(g)®2SO3(g) ΔH°=–198kJ

¿Cuálseráelvalordelaentalpíaestándardeformacióndeldióxidodeazufre?a)–594kJmol–1b)–297kJmol–1c)–990kJmol–1d)–126kJmol–1

(O.Q.L.Murcia2003)

LaecuacióncorrespondientealaformacióndeSO!(g)es:

S(s)+O!(g)®SO!(g)

S(s) +32O!(g)®SO+(g)Δ𝐻° =

12· (–792kJ)

SO+(g)®SO!(g) +12O!(g)Δ𝐻° =

12· (198kJ)

Sumandolasecuacionesseobtiene:

S(s)+O!(g)®SO!(g) Δ𝐻°=–297kJmol-'

4.10. Segúnlossiguientesdatos,¿quévalortiene∆fH°delHF(g)?[1]SiO2(cuarzoα)+2F2(g)®SiF4(g)+O2(g) ∆1H°=–168,26kcalmol–1[2]SiO2(cristobalita)®SiO2(cuarzoα) ∆2H°=–0,350kcalmol–1[3]SiO2(cristobalita)+4HF(g)®SiF4(g)+O2(g)+2H2(g) ∆3H°=–24,53kcalmol–1

a)360,2kcalmol–1b)–1,5kJmol–1c)–1.505,6Jmol–1d)–3.602calmol–1e)–36,02kcalmol–1

½H!(g)+½F!(g)®HF(g)

Deacuerdocon la leydeHess(1840),sepuedenreescribir lasecuacionespropuestasde lasiguienteforma:

¼SiO!(cuarzoα)+½F!(g)®¼SiF$(g)+½O!(g)∆1H°=¼mol·(–168,26kcalmol-1)¼SiO!(crist.)®¼SiO!(cuarzoα)∆2H°=¼mol·(–0,350kcalmol-1)

¼SiF$(g)+¼O!(g)+2H!(g)®HF(g)+¼SiO!(crist.)∆3H°=¼mol·(24,53kcalmol-1)Sumandoestasecuacionesseobtiene:

½H!(g)+½F!(g)®HF(g) Δg𝐻°=–36,0kcalmol-1

4.11. Paralassiguientesreacciones:C(s)+O2(g)®CO2(g) 𝒂kJmol–12CO(g)+O2(g)®2CO2(g) 𝒃kJmol–1

¿Cuáleslaentalpíadeformacióndelmonóxidodecarbono?a)(𝒂–½𝒃)kJmol–1b)(𝒂–𝒃)kJmol–1c)(½𝒃–𝒂)kJmol–1d)(2𝒂–𝒃)kJmol–1

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.LaRioja2014)(O.Q.L.LaRioja2018)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCOes:

C(s)+½O!(g)®CO(g)

C(s)+O!(g)®CO!(g) ∆𝐻° =𝑎kJmol-'

CO!(g)®CO(g)+½O!(g) ∆𝐻° =–½𝑏kJmol-'

C(s)+½O!(g)®CO(g) ∆𝐻° =(𝑎 −½𝑏)kJmol-'

4.12. Apartirdelossiguientesvaloresdeentalpíasestándardereacción:2NOCl(g)®2NO(g)+Cl2(g) ΔH°=75,56kJ2NO(g)+O2(g)®2NO2(g) ΔH°=–113,05kJ2NO2(g)®N2O4(g) ΔH°=–58,03kJ

CalculeΔH°delareacción:N2O4(g)+Cl2(g)®2NOCl(g)+O2(g)

a)246,65kJmol–1b)–95,52kJmol–1c)–246,65kJmol–1d)95,52kJmol–1e)Ningunodeestosvalores.

(O.Q.N.Luarca2005)

2NO(g)+Cl!(g)®2NOCl(g) Δ𝐻°=–75,56kJ

2NO!(g)®2NO(g)+O!(g) Δ𝐻°=113,05kJ

N!O$(g)®2NO!(g) Δ𝐻°=58,03kJ

N!O$(g)+Cl!(g)®2NOCl(g)+O!(g) Δ𝐻°=95,52kJmol-'

4.13. ElsilicioutilizadoenlossemiconductoresseobtieneapartirdeSiO2medianteunareacciónquesepuededividirentresetapas:

SiO2(s)+2C(s)®Si(s)+2CO(g) ΔrH=689,9kJmol–1Si(s)+2Cl2(g)®SiCl4(g) ΔrH=–657,0kJmol–1SiCl4(g)+2Mg(s)®Si(s)+2MgCl2(s) ΔrH=–625,6kJmol–1

SabiendoqueCOyMgCl2sonsubproductos,laentalpíadeformaciónde100,0gdesiliciopormediodeestareacciónes:a)–2.117kJb)2.117kJc)–592,7kJd)592,7kJe)658,5kJ

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Baleares)

SiO!(s)+2C(s)®Si(s)+2CO(g) Δ^𝐻=1mol·(689,9kJmol-')

Si(s)+2Cl!(g)®SiCl$(g) Δ^𝐻=1mol·(–657,0kJmol-')

SiCl$(g)+2Mg(s)®Si(s)+2MgCl!(s) Δ^𝐻=1mol·(–625,6kJmol-')

SiO!(s)+2C(s)+2Mg(s)+2Cl!(s)®Si(s)+2CO(g)+2MgCl!(s)Δ^𝐻=–592,7kJmol-'

Relacionandolacantidaddesustanciaconlaentalpía:

100,0gSi ·1molSi28,00gSi

·– 592,7kJ1molSi

= –2.117kJ

4.14. ApartirdelassiguientesecuacionesquímicasysusvaloresdeΔH°:SO3(g)+H2O(l)®H2SO4(l) ΔH°=–133kJmol–1Pb(s)+PbO2(s)+2SO3(g)®2PbSO4(s) ΔH°=–775kJmol–1

determinelaentalpíadereaccióna298Kparalareacciónquetienelugarenlabateríadelosautomóviles:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(l)®2PbSO4(s)+2H2O(l)

a)509kJmol–1b)642kJmol–1c)–509kJmol–1d)–254kJmol–1e)–642kJmol–1

2H!SO$(l)®2SO+(g)+2H!O(l) Δ𝐻°=2mol·(133kJmol-')

Pb(s)+PbO!(s)+2SO+(g)®2PbSO$(s) Δ𝐻°=1mol·(–775kJmol-')

Pb(s)+PbO!(s)+2H!SO$(l)®2PbSO$(s)+2H!O(l) Δ𝐻°=–509kJmol-'

4.15. ¿Cuáldelossiguientesenunciadosesincorrecto?a)DeacuerdoconlaleydeHess,laentalpíadeunareaccióneslamismatantosilareacciónseefectúadirectamenteenunsolopaso,comosiseefectúaindirectamentepormediodevariospasosconsecutivos.b)ParausarlaleydeHess,sedebenconocerlospasosintermediosporlosquetranscurreunareaccióndesdelosreactivosalosproductos.c)SegúnlaleydeHess,lasecuacionestermoquímicassepuedentratarcomoecuacionesmatemáticas.d)LaleydeHessesunaconsecuenciadelprincipiodeconservacióndelaenergía.

a)Correcto.LapropuestacoincideconlaleydeHess(1840).

b)Correcto.ParaaplicarlaleydeHesssedebenconocerlasentalpíascorrespondientesalospasosin-termediosdelatransformacióndereactivosenproductos.

c)Correcto.LaleydeHesseslaleydeaditividaddelasentalpías.

d)Incorrecto.LaleydeHessnoesconsecuenciadelprincipiodeconservacióndelaenergía.

4.16. DadoslossiguientesdatosindiquecuálseríaΔfH°delPCl5(s):P4(s)+6Cl2(g)®4PCl3(l) ΔH°=–304,0kcalPCl3(l)+Cl2(g)®PCl5(s) ΔH°=–32,80kcal

a)–76kcalmol–1b)–108,8calmol–1c)–454,8kcalmol–1d)–137,1kcalmol–1

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),lasecuacionespropuestassepuedenreescribircomo:14[P$(s) + 6Cl!(g)®4PCl+(l)]Δ𝐻° =

14· (– 304,0kcal)

PCl!(l)+Cl#(g)®PCl$(s) Δ𝐻°=–32,80kcal

Sumandoambasecuacionesseobtiene:14P$(s) +

52Cl!(g)®PCl8(s)Δ𝐻° = –108,8kcalmol-'

4.17. Considerelassiguientesreaccionesysuscorrespondientesvariacionesdeentalpía:PH3(g)®P(g)+3H(g) ΔH°=965,0kJmol–1O2(g)®2O(g) ΔH°=490,0kJmol–1H2O(g)®2H(g)+O(g) ΔH°=930,0kJmol–1P2O5(g)®2P(g)+5O(g) ΔH°=3.382kJmol–1

ElvalordeΔH°paralacombustiónde1moldePH3(g)paraproducirP2O5(g)yH2O(g)es:a)1.141kJmol–1b)2.807kJmol–1c)–1.141kJmol–1d)–1.827kJmol–1

(O.Q.L.LaRioja2007)

LareaccióndelaquesequiereconocerΔ𝐻°es:

PH+(g) + 2O!(g)®12P!O8(g) +

32H!O(g)

PH+(g)®P(g)+3H(g) Δ𝐻°=1mol·(965,0kJmol-')

2O#(g)®4O(g) Δ𝐻°=2mol·(490,0kJmol%&)

3H(g) +32O(g)®

32H!O(g)Δ𝐻° =

32mol · (– 930,0kJmol-')

P(g) +52O(g)®

12P!O8(g)Δ𝐻° =

12mol · (– 3.382kJmol-')

PH+(g) + 2O!(g)®12P!O8(g) +

32H!O(g)Δ𝐻° = –1.141kJmol-'

4.18. Aciertatemperaturalaentalpíadecombustióndelaglucosa,C6H12O6,es–2.816,8kJmol–1yladeletanol,C2H5OH,es–1.366,9kJmol–1.Aesatemperatura,laentalpíacorrespondientealaformacióndeunmoldeetanolsegúnlareacción:

C6H12O6(s)®2C2H5OH(l)+2CO2(g)a)83,0kJmol–1b)–83,0kJmol–1c)–166,0kJmol–1d)–41,5kJmol–1e)41,5kJmol–1

C&H'!O&(s)+6O!(g)®6CO!(g)+6H!O(l) Δ𝐻°=–2.816,8kJmol-'

C!H8OH(l)+3O!(g)®2CO!(g)+3H!O(l) Δ𝐻°=–1.366,9kJmol-'

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),estasecuacionessepuedenreescribircomo:

C&H'!O&(s)+6O!(g)®6CO!(g)+6H!O(l) Δ𝐻°=1mol·(–2.816,8kJmol-')

2[2CO!(g)+3H!O(l)®C!H8OH(l)+3O!(g)] Δ𝐻°=2mol·(1.366,9kJmol-')

C&H'!O&(s)®2C!H8OH(l)+2CO!(g) Δ𝐻°=–83,00kJmol-'

Lacantidaddecalorquesedesprendeenlaproduccióndeunmoldeetanoles:– 83,00kJ

2molC!H8OH=– 41,50kJmol-'

4.19. CalculeelΔH°delatransformación: S(rómbico)®S(monoclínico)

apartirdelossiguientesdatos:S(rómbico)+O2(g)®SO2(g) ΔH°=–296,9kJmol–1S(monoclínico)+3/2O2(g)®SO3(g) ΔH°=–395,47kJmol–1SO2(g)+½O2(g)®SO3(g) ΔH°=–98,16kJmol–1

a)401Jmol–1b)–594,21kJmol–1c)44,27kcalmol–1d)–790,53kJmol–1

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),lasecuacionestermoquímicasdadassepuedenreescribircomo:

S(rómbico)+O!(g)®SO!(g) Δ𝐻°=1mol·(–296,9kJmol-')

SO+(g)®S(monoclínico)+3/2O!(g) Δ𝐻°=1mol·(395,47kJmol-')

SO!(g)+½O!(g)®SO+(g) Δ𝐻°=1mol·(–98,16kJmol-')

S(rómbico)®S(monoclínico)∆𝐻° = 0,4010kJmol-' ·10+J1kJ

= 401,0Jmol-'

4.20. Calculeelcalordecombustióndelcarbonoamonóxidodecarbono,sabiendoque loscaloresdecombustión del carbono a dióxido de carbono y el de combustión del monóxido de carbono son,respectivamente,–393,5kJmol–1y–283,0kJmol–1.a)–110,5kJmol–1b)–221,6kJmol–1c)340,0kJmol–1d)–123,5kJmol–1

LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC(s)aCO(g)es:

C(s)+½O!(g)®CO(g)

C(s)+O!(g)®CO!(g) Δ𝐻°=–393,5kJmol-'

CO(g)+½O!(g)®CO!(g) Δ𝐻°=–283,0kJmol-'

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),lasecuacionesanterioressepuedenreescribircomo:

C(s)+O!(g)®CO!(g) Δ𝐻°=1mol·(–393,5kJmol-')

CO!(g)®CO(g)+½O!(g) Δ𝐻°=1mol·(283,0kJmol-')

C(s)+½O!(g)®CO(g) Δ𝐻°=–110,5kJmol-'

4.21. Conociendoelcambiodeentalpíadelassiguientesreacciones:C2H4(g)+H2(g)®C2H6(g) ΔH=–AC2H4(g)+3O2(g)®2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=–BH2(g)+½O2(g)®H2O(l) ΔH=–C

Elcalordecombustióndeletano,C2H6(g),vienedadoporlaexpresión:a)ΔH=A–B–Cb)ΔH=–A–B–Cc)ΔH=–A+B+Cd)ΔH=A+B–Ce)ΔH=–A+B–C

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoes:

C!H&(l) +72O!(g)®2CO!(g) + 3H!O(l)

Deacuerdocon la leydeHess(1840), lasecuacionespropuestassepuedenreescribirde lasiguienteforma:

C2H6(g)®C2H4(g)+H2(g) Δ𝐻=A

C2H4(g)+3O2(g)®2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=–BH!(g)+½O!(g)®H!O(l) Δ𝐻=–C

C!H&(l) +72O!(g)®2CO!(g) + 3H!O(l)∆𝐻 = A– B– C

(Hasidonecesariocorregirunadelasecuacionesdelenunciadooriginal).

4.22. Determineelcalordereaccióndelsiguienteproceso:3C(grafito)+4H2(g)®C3H8(g)

a)4.544kJmol–1b)–4.544kJmol–1c)104kJmol–1d)–104kJmol–1e)–208kJmol–1(Datos.∆cH°(kJmol–1):C3H8(g)=–2.219,9;C(grafito)=–393,5;H2(g)=–285,8).

(O.Q.N.Ávila2009)

C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l) Δ𝐻°=–2.219,9kJmol-'

C(grafito)+O!(g)®CO!(g) Δ𝐻°=–393,5kJmol-'

H!(g)+½O!(g)®H!O(l) Δ𝐻°=–285,8kJmol-'

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),lasecuacionesanterioressepuedenreescribircomo:

3CO!(g)+4H!O(l)®C+H<(g)+5O!(g) Δ𝐻°=1mol·(2.219,9kJmol-')

3[C(grafito)+O!(g)®CO!(g)] Δ𝐻°=3mol·(–393,5kJmol-')

4[H!(g)+½O!(g)®H!O(l)] Δ𝐻°=4mol·(–285,8kJmol-')

3C(grafito)+4H!(g)®C+H<(g) Δ𝐻°=–103,8kJmol-'

4.23. Determineelcalordereacciónparaelproceso:FeO(s)+Fe2O3(s)®Fe3O4(s)

apartirdelossiguientesdatos:2Fe(s)+O2(g)®2FeO(s) ∆H°=–544,0kJ4Fe(s)+3O2(g)®2Fe2O3(s) ∆H°=–1.648,4kJFe3O4(s)®3Fe(s)+2O2(g) ∆H°=1.118,4kJ

a)–1.074,0kJmol–1b)–22,2kJmol–1c)249,8kJmol–1d)2.214,6kJmol–1

(O.Q.L.LaRioja2009)

FeO(s)®Fe(s) +12O!(g)Δ𝐻° =

12· (544,0kJ)

Fe!O+(s)®2Fe(s) +32O!(g)Δ𝐻° =

12· (1.648,4kJ)

3Fe(s)+2O!(g)®Fe+O$(s) Δ𝐻°=–1.118,4kJSumandoestasecuacionesseobtiene:

FeO(s)+Fe!O+(s)®Fe+O$(s)Δ𝐻°=–22,20kJLarespuestacorrectaeslab.

4.24. Indiquecuáleslaentalpíaestándardeformacióndelacetilenosabiendoque:2C2H2(g)+5O2(g)®4CO2(g)+2H2O(l) ΔH°=–2.243,6kJC(s)+O2(g)®CO2(g) ΔH°=–393,5kJH2(g)+½O2(g)®H2O(l) ΔH°=–285,8kJ

a)49,0kJmol–1b)98,0kJmol–1c)1.121,8kJmol–1d)1.564,3kJmol–1

(O.Q.L.LaRioja2009)

2CO!(g) + H!O(l)®C!H!(g) +52O!(g)Δ𝐻° =

12mol · (2.243,6kJmol-')

2C(s)+2O!(g)®2CO!(g) Δ𝐻°=2mol·(–393,5kJmol-')

H!(g) +12O!(g)®H!O(l)Δ𝐻° = 1mol · (– 285,8kJmol-')

Sumandoestasecuacionesseobtiene:2C(s)+H!(g)®C!H!(g) Δ𝐻°=49,00kJmol-'

4.25. Siunprocesotranscurreenvariasetapas,lavariacióndeentalpíadelprocesoglobal:a)Eselproductodelasentalpíasdelasetapasindividuales.b)Eslasumadelaentalpíadelaetapainicialyfinal.c)Eslasumadelasentalpíasdelasetapasindividuales.d)Esladiferenciaentrelaentalpíadelaetapainicialyfinal.

LaleydepropuestaporG.Hess(1840)sobrelaaditividaddelasentalpíasdice:“lavariacióndeentalpíaasociadaaunprocesoeslamismatantosiesteserealizaenunasolaetapaoenvariasetapassucesivas”.

Dichoenotraspalabras,lavariacióndeentalpíadelprocesoeslasumadelasvariacionesdeentalpíadetodaslasetapasquelointegran.Larespuestacorrectaeslac.

4.26. Utilicelasiguienteinformacióntermodinámica:½N2(g)+½O2(g)®NO(g) ΔH°=90,4kJmol–1½N2(g)+O2(g)®NO2(g) ΔH°=33,8kJmol–12NO2(g)®N2O4(g) ΔH°=–58,0kJmol–1

paracalcular,enkJmol–1,ΔH°paralareacción:2NO(g)+O2(g)®N2O4(g)

a)–171,2b)–114,6c)114,6d)171,2

(O.Q.L.LaRioja2012)(O.Q.L.LaRioja2020)

2NO(g)®N!(g)+O!(g) Δ𝐻°=2mol·(–90,4kJmol-')

N!(g)+2O!(g)®2NO!(g) Δ𝐻°=2mol·(33,8kJmol-')

2NO!(g)®N!O$(g) Δ𝐻°=1mol·(–58,0kJmol-')

2NO(g)+O!(g)®N!O$(g) Δ𝐻°=–171kJmol-'

4.27. Las entalpías estándar de combustión (kJmol–1) del formaldehído (metanal), H2CO(g), y delácidofórmico(metanoico),HCOOH(l),son–563y–270,respectivamente.¿Cuáleslaentalpíaestándarparalasiguientereacción?

H2CO(g)+½O2(g)®HCOOH(l)a)–833kJmol–1b)–293kJmol–1c)293kJmol–1d)833kJmol–1

(O.Q.L.Galicia2012)(O.Q.L.Madrid2012)

H!CO(g)+O!(g)®CO!(g)+H!O(l) Δ𝐻°=–563kJmol-'

HCOOH(l)+½O!(g)®CO!(g)+H!O(l) Δ𝐻°=–270kJmol-'

DeacuerdoconlaleydeHess(1840)estasecuacionessepuedenreescribircomo:

H!CO(g)+O!(g)®CO!(g)+H!O(l) Δ𝐻°=1mol·(–563kJmol-')CO!(g)+H!O(l)®HCOOH(l)+½O!(g) Δ𝐻°=1mol·(270kJmol-')

H!CO(g)+½O!(g)®HCOOH(l) Δ𝐻°=–293kJmol-'

4.28. Apartirdelassiguientesecuacionestermoquímicas:Cu2O(s)+½O2(g)®2CuO(s) ΔH°=–144kJmol–1Cu2O(s)®Cu(s)+CuO(s) ΔH°=11,0kJmol–1

CalculelaentalpíadeformaciónestándardelCuO(s).a)–166kJmol–1b)–299kJmol–1c)299kJmol–1d)155kJmol–1e)–155kJmol–1

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),lasecuacionespropuestassepuedenreescribircomo:Cu!O(s)+½O!(g)®2CuO(s) Δ𝐻°=1mol·(–144kJmol-')

CuO(s)+Cu(s)®Cu!O(s) Δ𝐻°=1mol·(–11,0kJkJmol-')Sumandoambasecuacionesseobtiene:

Cu(s)+½O!(g)®CuO(s) Δ𝐻°=–155kJmol-'Larespuestacorrectaeslae.

4.29. Alquemar1,00gdeformaldehído(metanal)y1,00gdeácidofórmico(metanoico),seliberan,respectivamente,18,8kJy6,00kJ.Sepuedeafirmarquelaenergíapuestaen juegocuando2,00gdeformaldehídoseoxidanaácidofórmicosegún:

HCHO(g)+½O2(g)®HCOOH(l)a)Sedesprenden19,2kJb)Sedesprenden12,8kJc)Seabsorben12,8kJd)Sedesprenden144kJ

Lasentalpíasdecombustióndeambassustanciasson:

Δ𝐻° =–18,8kJ

1,00gHCHO·30,0gHCHO1molHCHO

= –564kJmol-'

Δ𝐻° =–6,00kJ

1,00gHCOOH·46,0gHCOOH1molHCOOH

= –276kJmol-'

HCHO(g)+O!(g)®CO!(g)+H!O(l) Δ𝐻°=–564kJmol-'

HCOOH(l)+½O!(g)®CO!(g)+H!O(l) Δ𝐻°=–276kJmol-'DeacuerdoconlaleydeHess(1840),estasecuacionessepuedenreescribircomo:

HCHO(g)+O!(g)®CO!(g)+H!O(l) Δ𝐻°=1mol·(–564kJmol-')

CO!(g)+H!O(l)®HCOOH(l)+½O!(g) Δ𝐻°=1mol·(276kJmol-')Sumandoambasecuacionesseobtiene:

HCHO(g)+½O!(g)®HCOOH(l) Δ𝐻°=–288kJmol-'Relacionandomasaconentalpíaseobtiene:

2,00gHCHO ·1molHCHO30,0gHCHO

·– 288kJ

1molHCHO= –19,2kJ

Larespuestacorrectaeslaa.(CuestiónsimilaralapropuestaenGalicia2012yMadrid2012).

4.30. Calculelaentalpíadeformacióndelpentaóxidodedinitrógenoapartirdelossiguientesdatos:2NO(g)+O2(g)®2NO2(g) ΔH°=–114,1kJ4NO2(g)+O2(g)®2N2O5(g) ΔH°=–110,2kJ

Sabiendoquelaentalpíadeformaciónestándardelmonóxidodenitrógeno,NO,es90,25kJmol–1.a)11,30kJmol–1b)–11,30kJmol–1c)239,5kJmol–1d)–43,8kJmol–1e)22,60kJmol–1

(O.Q.L.Madrid2014)

2NO(g)+O!(g)®2NO!(g) Δ𝐻°=1mol·(–114,1kJmol-')

2NO!(g)+½O!(g)®N!O8(g) Δ𝐻°=½mol·(–110,2kJmol-')

N!(g)+O!(g)®2NO(g) Δ𝐻°=2mol·(90,25kJmol-')

N!(g)+5/2O!(g)®N!O8(g) Δ𝐻°=11,30kJmol-'Larespuestacorrectaeslaa.

4.31. Seconocelaentalpíaestándardelasdosreaccionessiguientes:CH4+2O2®CO2+2H2O ΔH°=–890kJmol–1CO2®C+O2 ΔH°=395kJmol–1

Cuáleslaentalpíaestándardelareacción:CH4+O2®C+2H2O

a)–1.285kJmol–1b)–495kJmol–1c)1.285kJmol–1d)–351.550kJmol–1e)495kJmol–1

CH$+2O!®CO!+2H!O Δ𝐻°=1mol·(–890kJmol-')

CO!®C+O! Δ𝐻°=1mol·(395kJmol-')

CH$+O!®C+2H!O Δ𝐻°=–495kJmol-'

4.32. Considerandolossiguientesdatos:S(rómbico)+O2(g)®SO2(g) ΔH°=–296,06kJS(monoclínico)+O2(g)®SO2(g) ΔH°=–296,36kJ

Elcambiodeentalpíaparalatransformación:S(rómbico)®S(monoclínico)es:a)–592,42kJmol–1b)–0,3kJmol–1c)0kJmol–1d)0,3kJmol–1

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),lasecuacionespropuestassepuedenreescribircomo:S(rómbico)+O!(g)®SO!(g) Δ𝐻°=–296,06kJ

SO!(g)®S(monoclínico)+O!(g) Δ𝐻°=296,36kJSumandoambasecuacionesseobtiene:

S(rómbico)®S(monoclínico) Δ𝐻°=0,3000kJLarespuestacorrectaeslad.

4.33. Calcule∆rH°paralasiguientereacción:FeO(s)+Fe2O3(s)®Fe3O4(s)

apartirdelassiguientesentalpías:2Fe(s)+O2(g)®2FeO(s) ∆rH°=–544,0kJmol–14Fe(s)+3O2(g)®2Fe2O3(s) ∆rH°=–1.648,4kJmol–1Fe3O4(s)®3Fe(s)+3O2(g) ∆rH°=1.118,4kJmol–1

a)–249,8kJmol–1b)–1.074kJmol–1c)–22,2kJmol–1d)3.310kJmol–1e)2.214,6kJmol–1

(O.Q.N.Madrid2015)

Deacuerdoconla leydeHess(1840), lasecuacionestermoquímicaspropuestassepuedenreescribircomo:

FeO(s)®Fe(s)+½O!(g) ∆^𝐻°=½mol·(544,0kJmol-')

3Fe(s)+3O!(g)®Fe+O$(s) ∆^𝐻°=1mol·(–1.118,4kJmol-')

Fe!O+(s)®2Fe(s)+3/2O!(g) ∆^𝐻°=½mol·(1.648,4kJmol-')

FeO(s)+Fe!O+(s)®Fe+O$(s) ∆^𝐻°=–22,20kJmol-'

4.34. CalculelaentalpíadeformacióndelNO(g)apartirdelassiguientesecuacionestermoquímicas:N2(g)+2O2(g)®2NO2(g) ΔH=67,13kJ2NO(g)+O2(g)®2NO2(g) ΔH=–113,4kJ

a)–180,6kJmol–1b)–11,08kJmol–1c)90,27kJmol–1d)180,6kJmol–1

½N!(g)+O!(g)®NO!(g) Δ𝐻=½mol·(67,13kJmol-')

NO!(g)®NO(g)+½O!(g) Δ𝐻=½mol·(113,4kJmol-')

½N!(g)+½O!(g)®NO(g) Δ𝐻=90,27kJmol-'

4.35. Seconocelaentalpíaestándardelasdosreaccionessiguientes:C6H12O6+6O2®6CO2+6H2O ΔH°=–676kcalmol–1C2H5OH+3O2®2CO2+3H2O ΔH°=–324kcalmol–1

Cuáleslaentalpíaestándardelafermentaciónalcohólicadeunazúcarsegúnlasiguientereacción:C6H12O6®2C2H5OH+2CO2

a)352kcalmol–1b)–352kcalmol–1c)–1.000kcalmol–1d)28,0kcalmol–1e)–28,0kcalmol–1

C&H'!O&+6O!®6CO!+6H!O Δ𝐻°=1mol·(–676kcalmol-')

4CO!+6H!O®2C!H8OH+6O! Δ𝐻°=2mol·(324kcalmol-')

C&H'!O&®2C!H8OH+2CO! Δ𝐻°=–28,0kcalmol-'

(CuestiónsimilaralapropuestaenCastellón2008).

4.36. CalculeΔH°paralareacciónsiguiente:A(g)+2D(g)®F(g)+G(g)

teniendoencuenta:E(g)®C(g)+D(g) ΔH°=–250kJmol–1A(g)®2C(g)+G(g) ΔH°=–34kJmol–1F(g)®2E(g) ΔH°=320kJmol–1

a)146kJmol–1b)786kJmol–1c)104kJmol–1d)214kJmol–1

Deacuerdoconla leydeHess(1840), lasecuacionestermoquímicaspropuestassepuedenreescribirparaobtenerlaecuaciónquímicaproblema:

A(g)®2C(g)+G(g) Δ𝐻°=1mol·(–34kJmol-')

2[C(g)+D(g)®E(g)] Δ𝐻°=2mol·(250kJmol-')

2E(g)®F(g) Δ𝐻°=1mol·(–320kJmol-')

A(g)+2D(g)®F(g)+G(g) Δ𝐻°=146kJmol-'

4.37. Apartirdelasiguienteinformación:C(s)+O2(g)®CO2(g) ΔH°=𝒙H2(g)+½O2(g)®H2O(l) ΔH°=𝒚6C(s)+6H2(g)+3O2(g)®C6H12O6(s) ΔH°=𝒛

¿Cuáleslaentalpíadelareacción?C6H12O6(s)+6O2(g)®6CO2(g)+6H2O(l)

a)6𝒙+6𝒚–2𝒛b)6𝒙+6𝒚–𝒛c)𝒛–6𝒙–6𝒚d)6𝒙+6𝒚–6𝒛

C&H'!O&(s)®6C(s)+6H!(g)+3O!(g) Δ𝐻°=–𝑧

6[C(s)+O!(g)®CO!(g)] Δ𝐻°=6𝑥

6[H!(g)+½O!(g)®2H!O(l)] Δ𝐻°=6𝑦

C&H'!O&(s)+6O!(g)®6CO!(g)+6H!O(l) Δ𝐻°=6𝑥+6𝑦–𝑧

(CuestiónsimilaralapropuestaenOviedo2002yExtremadura2013).

4.38. LasenergíasdedisociacióndelasmoléculasdiatómicasX2,Y2yXYestánenlarelación1:0,5:1.Porotraparte,laentalpíadeformacióndeXYesde–200kJmol–1.Portanto,laenergíadedisociacióndelamoléculaX2será:a)200kJmol–1b)100kJmol–1c)800kJmol–1d)400kJmol–1

Considerando que todas las reacciones están en fase gaseosa, las ecuaciones termoquímicacorrespondientealasreaccionespropuestasson:

X2®2X ΔH°=𝑄kJmol-' (1)

Y2®2Y ΔH°=½𝑄kJmol-' (2)

XY®X+Y ΔH°=𝑄kJmol-' (3)

½X2+½Y2®XY ΔH°=–200kJmol-' (4)

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),sumandolasecuaciones(1),(2)y(3)enlasproporcionesadecua-dasseobtienelaecuación(4):

½(X2®2X ΔH°=𝑄kJmol-')½(Y2®2Y ΔH°=½𝑄kJmol-')

X+Y®XY ΔH°=–𝑄kJmol-')________________________________________________________________________________________________________________________________________________

½X2+½Y2®XY ΔH°=–200kJmol-'dedondeseobtieneque,𝑄=800kJmol-'.

4.39. Dadoslossiguientesdatosa25°C,calculelaentalpíadeformacióndelN2O5(g)adichatempera-tura:

H2(g)+½O2(g)®H2O(l) ΔH°=–285,8kJmol–1N2O5(g)+H2O(l)®2HNO3(l) ΔH°=–76,6kJmol–1½N2(g)+3/2O2(g)+½H2(g)®HNO3(l) ΔH°=–174,1kJmol–1

a)–14,2kJmol–1b)14,2kJmol–1c)–188,3kJmol–1d)188,3kJmol–1

(O.Q.L.Madrid2019)

LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelN2O5(g)es:

N2(g)+5/2O!(g)®N2O5(g) ∆g𝐻°=¿?kJmol-'

H!O(l)®H!(g)+½O!(g) ∆𝐻°=285,8kJ

2HNO3(l)®N2O5(g)+H!O(l) ∆𝐻°=76,6kJ

2[½N2(g)+3/2O2(g)+½H2(g)®HNO3(l)] ΔH°=2·(–174,1kJ)Sumandoestasecuacionesseobtiene:

N2(g)+5/2O!(g)®N2O5(g) ∆g𝐻°=14,2kJmol-'

4.40. Calculelaentalpíadeformaciónestándardeldiborano,B2H6(g),utilizandolossiguientesdatos:4B(s)+3O2(g)®2B2O3(s) ∆rH°=–2.547,0kJ2H2(g)+O2(g)®2H2O(l) ∆rH°=–571,6kJB2H6(g)+3O2(g)®B2O3(s)+3H2O(l) ∆rH°=–2.167,3kJ

a)942kJmol–1b)36,4kJmol–1c)958kJmol–1d)322kJmol–1

(O.Q.L.LaRioja2019)

½[4B(s)+3O!(g)®2B!O+(s)] ∆^𝐻°=½(–2.547,0kJ)

B!O+(s)+3H!O(l)®B!H&(g)+3O!(g) ∆^𝐻°=2.167,3kJ

3/2[2H!(g)+O!(g)®2H!O(l)] ∆^𝐻°=3/2(–571,6kJ)

2B(s)+3H!(g)®B!H&(g) ∆g𝐻°=36,4kJmol-'

5.ENTALPÍASESTÁNDARDEFORMACIÓNYREACCIÓN

5.1. Lasentalpíasestándardeformación,∆fH°(kJmol–1),delmetano,aguaydióxidodecarbonoson,respectivamente,–85,0;–286,0y–396,0.Laentalpíadecombustiónestándardelmetanoes:a)–757kJmol–1b)–580kJmol–1c)–893kJmol–1d)–1.153kJmol–1

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelmetanoes:

CH$(g)+2O!(g)®CO!(g)+2H!O(l)

Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:

Δ𝐻° = Σ𝜈H∆g𝐻°(productos) − Σ𝜈^∆g𝐻°(reactivos) =

= [2∆g𝐻°(H!O)+∆g𝐻°(CO!)] − [∆g𝐻°(CH$)] =

= �2molH!O ·– 286,0kJmolH!O

� + �1molCO! ·– 396,0kJmolCO!

� − �1molCH$ ·– 85,0kJmolCH$

Seobtiene,∆`𝐻°(CH$)=–883kJmol-'.

NosetieneencuentalaentalpíadeformacióndelO!(g)yaque,porconvenio,suvalorescero.

5.2. Laecuaciónquerepresenta,–2∆fH°(NH3)es:a)N2(g)+3H2(g)®2NH3(g)b)2N(g)+6H(g)®2NH3(g)c)2NH3(g)®2N(g)+6H(g)d)2NH3(g)®N2(g)+3H2(g)e)½N2(g)+3/2H2(g)®NH3(g)

Laentalpíadeformacióndeunasustanciasedefinecomo:

“elcalorintercambiado,medidoapresiónconstante,enlaformacióndeunmoldesustanciaapar-tirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar”

Deacuerdoconladefiniciónanterior,lareacciónquecumplelacondiciónpropuestaenelenunciadoes:

2NH3(g)®N2(g)+3H2(g)

5.3. Laentalpíadesublimacióndelyodo,a25°Cy101,3kPa,esiguala:a)Laentalpíadevaporizaciónmenoslaentalpíadefusióndelyodo.b)Laentalpíadevaporizacióndelyodo.c)LaentalpíadeformacióndelI2(g).d)LaenergíadeenlaceI–I.e)Laentalpíadeatomizacióndelyodo.f)Elyodonosesublima.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Madrid2015)(O.Q.N.Valencia2020)

LaecuacióncorrespondientealasublimacióndelI!es:

I!(s)®I!(g)

a)Falso.LaecuacióntermoquímicacorrespondientealavaporizacióndelI!(l)es:

I!(l)®I!(g) ∆�aH𝐻°

LaecuacióntermoquímicacorrespondientealafusióndelI!(s)es:

I!(s)®I!(l) ∆gpr𝐻°

DeacuerdoconlaleydeHess(1840),sumandoambasecuacionesseobtiene:

I!(s)®I!(g) Δ𝐻°=∆gpr𝐻° + ∆�aH𝐻°

Valordelaentalpíadereacciónquenocoincideconelpropuesto.

b)Falso.LaecuacióntermoquímicacorrespondientealavaporizacióndelI!(l)es:

I!(l)®I!(g) ∆�aH𝐻°

Ecuacióntermoquímicaquenocoincideconlapropuestaalprincipio.

c)Verdadero.Laentalpíadeformacióndeunasustanciasedefinecomo:

“elcalorintercambiadoapresiónconstanteenlaformacióndeunmoldesustanciaapartirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar”

LaformamásestabledelyodoencondicionesestándaresI!(s),portanto,laentalpíadeformacióndelI!(g)estáasociadaalasiguienteecuacióntermoquímica:

I!(s)®I!(g) ∆rp�𝐻°

Ecuacióntermoquímicaquecoincideconlapropuesta.Noobstante,hayqueconsiderarqueelI!esunasustanciaque,a25°Cy101,3kPa,nisefunde,nisevaporiza,directamentesublima.

d)Falso.LaecuacióntermoquímicacorrespondientealaenergíadeenlacedelI!(g)es:

2I(g)®I!(g) ∆[oNa`[𝐻°

Ecuacióntermoquímicaquenocoincideconlapropuestaalprincipio.

e)Falso.Laecuacióntermoquímicacorrespondientealaatomización(disociación)delI!(g)es:

I!(g)®2I(g) ∆q_r𝐻°

Ecuacióntermoquímicaquenocoincideconlapropuestainicialmente.

f)ElI!(s)síquesublima.

5.4. Lasentalpíasdeformación,∆fH°(kJmol–1),encondicionesestándar,deletino(g)ybenceno(l)son,respectivamente,227y49,0.Lavariacióndeentalpía,enlascitadascondiciones,paraelproceso:

3C2H2(g)®C6H6(l) será:a)–178kJmol–1b)–632kJmol–1c)276kJmol–1d)730kJmol–1

= ∆g𝐻°(C&H&) − 3∆g𝐻°(C!H!) =

= �1molC&H& ·49,0kJmolC&H&

� − �3molC!H! ·– 227kJmolC!H!

� = –632kJmol-'

(LacuestiónpropuestaenMurcia2000eslamismaconladiferenciadequeelC&H&esgas).

5.5. Sabiendoquelasentalpíasdecombustiónestándar(kJmol–1)delcarbono,hidrógenoyetanoson,–394,–286y–1.560,respectivamente,¿cuáleslaentalpíadeformacióndeletano,?a)–3.206kJmol–1b)–2.240kJmol–1c)–1.454kJmol–1d)–880kJmol–1e)–86kJmol–1

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Baleares2008)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Sevilla2013)

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoes:

C!H&(g) +72O!(g)®2CO!(g) + 3H!O(l)

TeniendoencuentaquelasentalpíasdecombustióndelcarbonoparadarCO!(g)ydelhidrógenoparadarH!O(l)coincidenconlasentalpíasdeformacióndeestassustancias,lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:

= 2∆g𝐻°(CO!) + 3∆g𝐻°(H!O) − ∆g𝐻°(C!H&)

Aplicadoalacombustióndeletano:

1molC!H& ·– 1.560kJmolC!H&

= �2molCO! ·– 394kJmolCO!

+ 3molH!O ·– 286kJmolH!O

� − ∆g𝐻°(C!H&(g))

Seobtieneque,∆g𝐻°(C!H&)=–86,0kJmol-'.

NosetieneencuentalaentalpíadeformacióndelO!yaque,porconvenio,suvalorescero.

5.6. ¿Cuáldelassiguientesespeciesposee∆fH°=0?a)Hb)H+c)H𝟐d)H–e)H2

+(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2006)

Porconvenio,laentalpíadeformacióndeunelementoensuformamásestableencondicionesestándarescero.Delasespeciespropuestas,laúnicaquecumpleesacondiciónesH!.

5.7. Decidaquéessiempreciertoparadosprocesos1y2quetienenencomúnlosestadosinicialyfinal:a)Q1=Q2b)ΔS=ΔQ/Tc)∆2G=∆2H–T∆2Sd)∆2H=∆1H

a)Falso.Elcalornoesunafuncióndeestado.

b-c)Falso.Soloseríaciertoenprocesosatemperaturaconstante.

d)Verdadero.Laentalpíaesunafuncióndeestado.

5.8. Lasentalpíasestándardeformación(kJmol–1)delvapordeaguaydelnitratodeamoniosólidoson,respectivamente,–241,8y–339,9.¿Cuáleslavariacióndeentalpíaestándarparaladescomposiciónde16,0gdenitratodeamoniosólidoparaformarvapordeaguayunamezcladenitrógenoyoxígenoenfasegas?a)–98,1kJb)–57,5kJc)–49,0kJd)–28,8kJe)–14,4kJ

(O.Q.N.Oviedo2002)

NH$NO+(s)®N!(g)+½O!(g)+2H!O(g)

= 2∆g𝐻°(H!O) − ∆g𝐻°(NH$NO+) =

� − �1molNH$NO+ ·– 339,9kJ

molNH$NO+� = –143,7kJmol-'

NosetienenencuentalasentalpíasdeformacióndelO!yN!yaque,porconvenio,susvaloressoncero.

Relacionandolaentalpíaconlacantidaddesustancia:

16,0gNH$NO+ ·1molNH$NO+80,0gNH$NO+

·– 143,7kJ

1molNH$NO+= –28,7kJ

5.9. Señalelaafirmacióncorrecta:a)Eltrabajoesunafuncióndeestado.b)A25°C,elvapordeaguaeselestadoestándardeestasustancia.c)UnareacciónenlaqueΔHesnegativoesespontánea.d)ElcalorestándardeformacióndelO2(g)escero.e)LatermodinámicapuedepredecirlavelocidadalaqueelO2(g)yelH2(g)reaccionanencondicionesnormales.

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Cádiz2008)

a)Falso.Deacuerdoconlaprimeraleydelatermodinámica,∆𝑈 = 𝑄 +𝑊,ytantoelcalorcomoeltrabajonosonfuncionesdeestado.

b)Falso.Alatemperaturade25°C,elestadodeagregacióndelaguaeslíquido.

c)Falso.LaespontaneidaddeunprocesosedeterminaconelvalordeΔ𝐺delmismo.EnunprocesoespontáneoΔ𝐺<0.Estevalorsecalculamediantelaexpresión:

Δ𝐺=Δ𝐻 −𝑇Δ𝑆

Comoseobserva,elvalordeΔ𝐻noessuficienteparadeterminarelsignodeΔ𝐺,esnecesarioconocertambiénelvalordeΔ𝑆ylatemperatura.

d)Verdadero.Porconvenio,lasentalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencon-dicionesestándarsonnulas.

e)Falso.Una limitaciónde la termodinámicaesque lavariabletiemponoapareceenningunadesusecuaciones.Eslacinéticaquímicalaqueseocupadeestudiarlavelocidadconlaquetranscurreunareac-ción.

5.10. A291K,lasentalpíasdeformacióndelamoniaco(kJmol–1)enlosestadosgaseosoylíquidoson,respectivamente,–46,05y–67,27.Apartirdeestosdatos,sepuedeafirmarquelaentalpíadevaporiza-cióndelamoníacoes:a)–113,3kJmol–1b)6,67kJg–1c)–1,25kJg–1d)1,25kJg–1e)6,67kJmol–1

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.Cantabria2011)(O.Q.L.CastillayLeón2013)(O.Q.L.Murcia2013)(O.Q.L.Cantabria2013)(O.Q.L.Cantabria2016)

LaecuaciónquímicacorrespondientealavaporizacióndeNH+es:

NH+(l)®NH+(g)

= ∆g𝐻°(NH+(g)) − ∆g𝐻°(NH+(l)) =

= �1molNH+(g) ·– 46,05kJmolNH+(g)

� − �1molmolNH+(l) ·– 67,27kJmolNH+(l)

� = 21,22kJmol-'

Cambiandolasunidades:21,22kJmolNH+

·1molNH+17,0gNH+

= 1,25kJg-'

5.11. Dadoslossiguientesdatos:A+2B®2C+D ΔH°=–12.000J

∆fH(A)=–10.000Jmol–1,∆fH(C)=–15.000Jmol–1,∆fH(D)=–2.000Jmol–1.Sepuedecalcular∆fH(B)quevale:a)5.000Jmol–1b)2.500Jmol–1c)–5.000Jmol–1d)–17.000Jmol–1

= [2∆g𝐻°(C) + ∆g𝐻°(D)] − [∆g𝐻°(A) + 2∆g𝐻°(B)]

Aplicadoalaecuacióntermoquímicapropuesta:

– 12.000J = �2molC ·– 15.000JmolC � + �1molD ·

– 2.000JmolD � − �1molA ·

– 10.000JmolA � − 2∆g𝐻°(B)

SeobtienequelaentalpíadeformacióndeBes,Δg𝐻°=–5.000Jmol-'.

5.12. Lavariacióndeentalpíadeunsistemasedefinecomo:a)Elcalorintercambiadoporunsistemaavolumenconstante.b)Elcalorintercambiadoporunsistemaapresiónconstante.c)Elcalorintercambiadoporunsistema.d)Laenergíainternadeunsistema.

(O.Q.L.Murcia2004)

Pordefinición,lavariacióndeentalpíadeunsistemaeselcalorintercambiadoconelentorno,medidoapresiónconstante.

5.13. Alhacerreaccionaramoníacoyoxígenoseobtienenmonóxidodenitrógenoyagua.Sesabequeloscaloresdeformaciónestándar(kJmol–1)delamoníaco,monóxidodenitrógenoyaguason,respecti-vamente,–46,0;90,0y–242.Conestosdatos,elcalordereacciónestándarreferidoaunmoldeamoníacosegúnesteproceso,será:a)–454kJmol–1b)454kJmol–1c)–227kJmol–1d)227kJmol–1

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH+yO!es:

4NH+(g)+5O!(g)®4NO(g)+6H!O(g)

= [6∆g𝐻°(H!O)+4∆g𝐻°(NO)] − [4∆g𝐻°(NH+)] =

= �6molH!O ·– 242kJmolH!O

� + �4molNO ·90,0kJmolNO�

− �4molNH+ ·– 46,0kJmolNH+

� = –908kJ

ElcalordereacciónreferidoaunmoldeNH+es:

Δ𝐻° =–908kJ4molNH+

= –227kJmol-'

5.14. Puestoquelasentalpíasdeformaciónestándar(kJmol–1)deCO2(g),H2O(l)yC4H8(g)son,res-pectivamente,–394,–286y16,0;elcalordecombustióndeunmoldeC4H8(g)segúnelproceso:

C4H8(g)+6O𝟐(g)®4CO2(g)+4H2O(l) será:a)–2.736kJb)–696kJc)2.736kJd)–2.704kJ

(O.Q.L.Murcia2005)

= [4∆g𝐻°(H!O)+4∆g𝐻°(CO!)] − [∆g𝐻°(C$H<)] =

= �4molH!O ·– 286kJmolH!O

� + �4molCO! ·−394kJmolCO!

� − �1molC$H< ·16,0kJmolC$H<

� = –2,74·103kJmol-'

5.15. Laentalpíadeformacióndelvapordeagua:a)Esmayorqueladelagualíquida.b)Esmenorqueladelagualíquida.c)Esigualaladelagualíquidayaqueestamagnitudnodependedelestadodelassustancias.d)Nosepuedesabersinconsultarlastablasdeentalpíasdeformación.

LaecuacióncorrespondientealavaporizacióndelH!Oes:

H!O(l)®H!O(g)

Lavariacióndeentalpíacorrespondienteaestecambiodeestadoes,∆�aH𝐻°>0,yaquesetratadeunprocesoendotérmicoenelqueserompenenlacesintermoleculares.

Deacuerdoconelconceptodeentalpíadereacción:

∆�aH𝐻° = ∆g𝐻°(H!O(g)) − ∆g𝐻°(H!O(l)) > 0 → ∆g𝐻°(H!O(g)) > ∆g𝐻°(H!O(l))

5.16. Laentalpíadecombustióndelacetilenoesde–310,7kcalmol–1a25°C.Determinelaentalpíadeformacióndelacetilenosabiendoquelasentalpíasdeformación(kcalmol–1)deldióxidodecarbono(g)ydelagua(l)son,respectivamente,–94,1y–68,3.a)148,3kcalmol–1b)111,25kcalmol–1c)54,2kcalmol–1d)–148,3kcalmol–1

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelacetilenoes:

C!H!(g) +52O!(g)®2CO!(g) + H!O(l)

= [∆g𝐻°(H!O)+2∆g𝐻°(CO!)] − [∆g𝐻°(C!H!)]

Aplicadoalareaccióndecombustióndelacetileno:

�1molC!H! ·– 310,7kcalmolC!H!

� = �1molH!O ·– 68,3kcalmolH!O

� + �2molCO! ·– 94,1kcalmolCO!

� − ∆g𝐻°(C!H!)

Seobtiene,∆g𝐻°(C!H!)=54,2kcalmol-'.

5.17. Indiquecuáldelassiguientesreaccionesnocorrespondeaunareaccióndeformación:a)2C(grafito)+3H2(g)®C2H6(g)b)2C(grafito)+H2(g)®C2H2(g)c)C2H2(g)+H2(g)®C2H4(g)d)N2(g)+2O2(g)®N2O4(g)e)C(grafito)+2H2(g)®CH4(g)

(O.Q.L.CastillayLeón2005)(O.Q.L.Murcia2010)

“elcalorintercambiado,medidoapresiónconstante,enlaformacióndeunmoldesustanciaapar-tirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar”.

Laúnicareacciónquenocumpleesacondiciónes:

C!H!(g)+H!(g)®C!H$(g)

5.18. Laentalpíadeformacióndelhidrógenoelementalencondicionesestándares:a)Endotérmicab)Exotérmicac)Igualacerod)Mayorquelaentalpíadeformacióndelnitrógeno.

Porconvenio,lasentalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestán-darsonnulas.

5.19. Enlassiguientesecuaciones:I.C(grafito)+2H2(g)®CH4(g)II.C2H2(g)+5/2O2(g)®2CO2(g)+H2O(l)III.CaO(s)+H2O(l)®Ca(OH)2(s)IV.CH4(g)+H2O(g)®CO(g)+3H2(g)V.2/3O3(g)®O2(g)

¿Cuáldelassiguientesafirmacioneseslacorrecta?a)LaecuaciónIVcorrespondealaformacióndeCO.b)LasecuacionesI,IIIyVsonecuacionesdeformación.c)Solounaecuaciónesdeformación.d)Dosecuacionessondeformaciónyunaesdecombustión.

(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)

I.Eslaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeformacióndelmetano.

II.Eslaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndecombustióndelacetileno.

III.Eslaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeapagadodelacal.

IV.Eslaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndetransformacióndelmetanoenhidrógeno.

V.Eslaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndetransformacióndelozonoenoxígeno.

5.20. Dadalareacción:2CH4(g)®2C(s)+4H2(g) ΔH°=150kJ

¿Quévalortendrálaentalpíadeformaciónestándardelmetano?a)150kJmol–1b)–150kJmol–1c)75kJmol–1d)–75kJmol–1

(O.Q.L.Baleares2006)(O.Q.L.CastillayLeón2012)

Laentalpíadeformacióndeunasustanciasedefinecomoelcalormedidoapresiónconstanteintercam-biadoenlaformacióndeunmoldesustanciaapartirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar.

Deacuerdoconladefiniciónanterior,laecuacióntermoquímicaasociadaalaentalpíadeformacióndelmetanoes:

C(s) + 2H!(g)®CH$(g)∆g𝐻° = –75,0kJmol-'

5.21. A25°Claentalpíadeformacióndelaguaenestadodevapores–57,80kcalmol–1,mientrasquesielaguaquedaenestadolíquidolaentalpíadeformaciónes–68,32kcalmol–1.Portanto,laentalpíadevaporizacióndelaguaes:a)10,52kcalmol–1b)–10,52kcalmol–1c)126,12kcalmol–1d)–126,12kcalmol–1

Laecuacióncorrespondientealavaporizacióndelaguaes:

H!O(l)®H!O(g)

= ∆g𝐻°(H!O(g)) − ∆g𝐻°(H!O(l)) =

= �1molH!O(g) ·– 57,80kcal1molH!O(g)

� − �1molH!O(l) ·– 68,32kcal1molH!O(l)

� = 10,52kcalmol-'

(Hasidonecesariocorregirlossignosdelasentalpíaspropuestasenelenunciadooriginal).

5.22. SabiendoquelaentalpíadeformaciónestándardelHCl(g)a298Kes–92,31kJmol–1,calculelaentalpíaestándardelasiguientereacción:

2HCl(g)®Cl2(g)+H2(g)a)–92,31kJb)184,62kJc)92,31kJd)Nosepuedecalcularsoloconestedato.

(O.Q.L.Madrid2008)

LaecuacióncorrespondientealaformacióndeHCl(g)es:

½Cl!(g)+½H!(g)®HCl(g) Δ𝐻°=–92,31kJmol-'

portanto,lasiguienteecuacióntermoquímicamuestralaentalpíaasociadaalareacciónpropuesta:

2HCl(g)®Cl!(g)+H!(g) Δ𝐻°=184,62kJ

5.23. Sealasiguientereacciónllevadaacaboa298K:2NH3(g)+5/2O2(g)®2NO(g)+3H2O(g)

Silasentalpíasestándardeformación(kJmol–1)delNO,delH2OydelNH3son,90,0;–242,0y–46,0,respectivamente;elcalordereacciónapresiónconstantecuandoreaccionan250gdeNH3es:a)0kJb)–454kJc)454kJd)–3.338kJ

Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:Δ𝐻° = Σ𝜈H∆g𝐻°(productos) − Σ𝜈^∆g𝐻°(reactivos) =

= [3∆g𝐻°(H!O) + 2∆g𝐻°(NO)] − 2∆g𝐻°(NH+) =

� + �2molNO ·90,0kJmolNO�

− �2molNH+ ·– 46,0kJmolNH+

� = –454kJ

NosetieneencuentalaentalpíadeformacióndelO!,yaque,porconvenio,lasentalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándarsonnulas.Elcalorasociadoalaoxidaciónde250gdeNH+es:

·– 454kJ2molNH+

= –3,34·10+kJ

Larespuestacorrectaeslad.(CuestiónsimilaralapropuestaenAsturias2006).

5.24. ¿Cuáleselvalorde∆rH°paraestareacción?2CuO(s)®Cu2O(s)+½O2(g)

a)141,5kJmol–1b)14,6kJmol–1c)–14,6kJmol–1d)–141,5kJmol–1(Datos.∆fH°(kJmol–1):CuO=–156,1;Cu2O=–170,7)

(O.Q.L.LaRioja2010)

= ∆g𝐻°(Cu!O) − 2∆g𝐻°(CuO) =

= �1molCu!O ·– 170,7kJmolCu!O

� − �2molCuO ·– 156,1kJmolCuO �

= 141,5kJmol-'

NosetieneencuentalaentalpíadeformacióndelO!(g),yaqueporconvenio,lasentalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándarsonnulas.

5.25. ¿Cuáldelassiguientesreaccionesrepresentalaentalpíaestándardeformacióndelpropanoalatemperatura25°Cy1atmdepresión?a)3C(s)+8H(g)®C3H8(g)b)3C(s)+3H2(g)®C3H8(g)c)C3H6(g)+H2(g)®C3H8(g)d)3C(s)+4H2(g)®C3H8(g)

(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011)

Laentalpíadeformaciónsedefinecomoelcalor,medidoapresiónconstante,intercambiadoenlaformacióndeunmoldesustanciaapartirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar.

a)Falso.Separtedeunaformanoestabledelhidrógeno,H(g),portanto,nosepuedeclasificarcomoreaccióndeformación.

b)Falso.Laestequiometríanoeslaadecuada.

c)Falso.SepartedeuncompuestoC+H&,portanto,nosepuedeclasificarcomoreaccióndeformación.

5.26. Delassiguientesexpresiones,¿cuálcoincideconelcalordecombustióndelboro?a)∆fH°(B2O3)b)–∆fH°(B2O3)c)½∆fH°(B2O3)d)–½∆fH°(B2O3)e)2∆fH°(B2O3)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeformacióndelB!O+(s)es:

2B(s)+3/2O!(g)®B!O+(s) Δg𝐻°

Laentalpíadecombustióndeunasustanciasedefinecomo:

“elcalordesprendido,medidoapresiónconstante,en lacombustióndeunmoldesustanciaencondicionesestándar”

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndecombustióndelB(s)es:

B(s)+3/4O!(g)®1/2B!O+(s) Δ`𝐻°

LarelaciónexistenteentreΔg𝐻°yΔ`𝐻°es:

Δ`𝐻°(B)=½Δg𝐻°(B!O+)

5.27. Teniendoencuentalassiguientesreacciones,¿encuáldeellaselcambiodeentalpíacoincideconlaentalpíadeformacióndelproductoobtenido?a)H2(g)+Cl2(g)®2HCl(g)b)½H2(g)+½I2(g)®HI(g)c)C(g)+2H2(g)+O(g)®CH3OH(l)d)C(grafito)+2H2(g)+½O2(g)®CH3OH(l)e)C(grafito)+2H2(g)+O(g)®CH3OH(l)

Lareacciónquecumpleesacondiciónes:

C(grafito)+2H!(g)+½O!(g)®CH+OH(l)

5.28. Laentalpíaestándardeformacióndelaurea,CO(NH2)2(s),es332,2kJmol–1.¿Aquéreacciónquímicahacereferenciaestedato?a)CO(g)+N2(g)+2H2(g)®CO(NH2)2(s)b)C(s)+O(g)+2N(g)+4H(g)®CO(NH2)2(s)c)C(s)+O(g)+N2(g)+2H2(g)®CO(NH2)2(s)d)C(s)+½O2(g)+N2(g)+2H2(g)®CO(NH2)2(s)e)Ningunadelasanteriores.(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.Cantabria2013)(O.Q.L.Cantabria2014)(O.Q.L.Extremadura2016)(O.Q.L.PaísVasco2018)

Lareacciónquecumpleesacondiciónes:

C(s)+½O!(g)+N!(g)+2H!(g)®CO(NH!)!(s)

5.29. Determineelcambiodeentalpíaparalareacciónde5,00gdeFe2O3conaluminiometálicodeacuerdoconlaecuación:

Fe2O3(s)+2Al(s)®Al2O3(s)+2Fe(l)a)–25,8kJb)–26,2kJc)–54,2kJd)–77,9kJ(Datos.∆fH°(kJmol–1):Fe2O3(s)=–825,5;Al2O3(s)=–1.675,7;Fe(l)=12,4).

(O.Q.L.LaRioja2011)

= [∆g𝐻°(Al!O+) + 2∆g𝐻°(Fe)] − ∆g𝐻°(Fe!O+) =

= �1molAl!O+ ·– 1.675,7kJmolAl!O+

� + �2molFe ·12,4kJmolFe�

− �1molFe!O+ ·– 825,5kJmolFe!O+

� = –825,4kJ

NosetieneencuentalaentalpíadeformacióndelAl(s),yaque,porconvenio,lasentalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándarsonnulas.

Relacionandomasaconentalpíaseobtiene:

5,00gFe!O+ ·1molFe!O+159,6gFe!O+

·– 825,4kJmolFe!O+

= –25,8kJ

5.30. Indiquecuálesdelassiguientessustanciastienenunaentalpíaestándardeformaciónigualacero:1)I2(g) 2)O3(g) 3)C(grafito) 4)C(diamante) 5)H2S(g) 6)I2(s) 7)CH4(g) 8)Br2(l) 9)I(g)a)3,6,8b)3,5,9c)3,5,6,8d)1,2,5,7,9

Porconvenio,laentalpíadeformacióndeunelementoensuformamásestableencondicionesestándarescero.Delasespeciespropuestas,lasúnicasquesonelementosensuformamásestableencondicionesestándarson:

3)C(grafito)6)I!(s)8)Br!(l)Larespuestacorrectaeslaa.

5.31. ¿Cuáldeestasespeciestiene∆fH°=0?a)O2–(g)b)OH–(aq)c)O2(g)d)O22–(aq)

Porconvenio,laentalpíadeformacióndeunelementoensuformamásestableencondicionesestándarescero.

Delasespeciespropuestas,laúnicaquecumpleesacondiciónesO!(g).

5.32. Sabiendoque∆fH°delH2O(g)=–241,8kJmol–1y∆fH°delH2O(l)=–285,8kJmol–1,laentalpíadecondensacióndeaguaes:a)–44kJmol–1b)–527,6kJmol–1c)44kJmol–1d)527,6kJmol–1e)–44kJ

Laecuacióncorrespondientealacondensacióndelaguaes:

H!O(g)®H!O(l)

= ∆g𝐻°(H!O(l)) − ∆g𝐻°(H!O(g)) =

= �1molH!O(l) ·– 285,8kJmolH!O(l)

� − �1molH!O(g) ·– 241,8kJmolH!O(g)

� = –44,0kJmol-'

5.33. Sabiendoquelasentalpíasdeformaciónestándar(kJmol–1)delCO2(g)ydelH2O(l)son,respec-tivamente,–393,5y–285,8;yquelaentalpíadecombustióndelácidoacéticolíquidoes–875,4kJmol–1(produciendoagualíquida),laentalpíadeformaciónestándardeesteúltimoes:a)–483,3kJmol–1b)–196,1kJmol–1c)–123,4kJmol–1d)–23,3kJmol–1e)312,3kJmol–1

(O.Q.N.Oviedo2014)

Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelácidoacéticoes:

C!H$O!(l)+2O!(g)®2CO!(g)+2H!O(l)

= [2∆g𝐻°(H!O) + 2∆g𝐻°(CO!)] − ∆g𝐻°(C!H$O!)

Aplicadoalacombustióndelácidoacético:

�1molC!H$O! ·– 875,4kJmolC!H$O!

� = �2molH!O ·– 285,8kJmolH!O

� + �2molCO! ·– 393,5kJmolCO!

� − ∆g𝐻°(C!H$O!)

Seobtiene,∆g𝐻°(C!H$O!) = –483,2kJmol-'.

5.34. ¿Quéprocesorequieremayorcantidaddeenergía,fundirungramodehieloa0°Cohacerhervirungramodeagualíquidaa100°C?a)Fundirungramodehieloa0°C.b)Hacerhervirungramodeagualíquidaa100°C.c)Igual.d)Dependedelapresión.

Cadamoléculadeaguapresentacuatroenlaces intermolecularesdel tipoenlacedehidrógenoqueesprecisoromperparacambiarelestadodeagregacióndeestasustancia.Sinembargo,laagitacióntérmicadeestasmoléculasesmuchomayora100°Cquea0°C,porestemotivo,elcalormolarlatentedevapo-rizacióndelagua(∆�aH𝐻=2.257kJkg-')esmuchomayorqueelcalormolarlatentedefusióndelhielo(∆gpr𝐻=334kJkg-'),porloquelavaporizacióndelaguarequieremáscalorquelafusióndelhielo.Larespuestacorrectaeslab.

5.35. ¿Cuáleslaecuaciónquerepresentalareacciónparalaentalpíadeformaciónestándar(∆fH°)deB5H9(g)a298Ky1atm?a)5B(s)+9H(g)®B5H9(g)b)2B(s)+3BH3(g)®B5H9(g)c)5/2B2(g)+9/2H2(g)®B5H9(g)d)5B(s)+9/2H2(g)®B5H9(g)

(O.Q.L.LaRioja2014)

Laentalpíadeformacióndeunasustanciasedefinecomo:“elcalorintercambiado,medidoapresiónconstante,enlaformacióndeunmoldesustanciaapar-tirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar”

Lareacciónquecumpleesacondiciónesladelapartadod):

5B(s)+9/2H!(g)®B8H%(g)Larespuestacorrectaeslad.

5.36. ¿Cuáldelassiguientesespeciesquímicasposee∆fH°=0?a)He(g)b)H(g)c)O(g)d)H2O(l)e)N(g)f)N2(l)

Porconvenio,laentalpíadeformacióndeunelementoensuformamásestableencondicionesestándarescero.Delasespeciespropuestas,laúnicaqueesunelementoensuformamásestableencondicionesestándaresHe(g).Larespuestacorrectaeslaa.

5.37. Calculelacantidaddeenergíadesprendidacuando0,100moldediborano,B2H6,reaccionaconoxígenoparaproducirB2O3(s)yvapordeagua.a)203kJb)216kJc)330kJd)343kJ(Datos.∆fH°(kJmol–1):B2H6(g)=35,00;B2O3(s)=–1.272;H2O(g)=–241,0).

B!H&(g)+3O!(g)®B!O+(s)+3H!O(g)

= [3∆g𝐻°(H!O) + ∆g𝐻°(B!O+)] − ∆g𝐻°(B!H&) =

� + �1molB!O+ ·– 1.272kJmolB!O+

� − �1molB!H& ·35,00kJmolB!H&

� = –2.030kJmol-'

NosetieneencuentalaentalpíadeformacióndelO!(g),yaque,porconvenio,lasentalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándarsonnulas.

Relacionandoentalpíaconcantidaddesustancia:

0,100molB!H& ·– 2.030kJ1molB!H&

= –203kJ

5.38. ¿Paracuáldelassiguientesespecies∆fH°esdistintadecero?a)Br2(l)b)Fe(s)c)I2(s)d)O3(g)

(O.Q.L.CastillayLeón2015)(O.Q.L.Baleares2016)

Delasespeciespropuestas,laúnicaquenocumpleestacondiciónesO+(g).

5.39. Laentalpíadeformación,∆fH°,deunaespeciea298Ksedefinecomolavariacióndeentalpíaqueocurreenlaformacióndeunmoldesustanciaapartirdeloselementosquelaconstituyenensusestadosestándar.¿Cuáldelasespeciessiguientestieneunvalorde∆fH°=0kJmol–1?a)H2O(l)b)Na(g)c)Na(s)d)O3(g)

Porconvenio,sololoselementosensuformamásestablea,298Ky1atm,tienenΔg𝐻°=0kJmol-'.DelassustanciaspropuestaslaúnicaquecumpleesacondiciónesNa(s).

5.40. Elcambiodeentalpíadeunadelassiguientesreaccionesrepresentalaentalpíaestándardefor-macióndelcianurodehidrógeno,HCN.¿Cuáleslareacciónindicada?a)H(g)+C(s)+N(g)®HCN(g)b)½H2(g)+C(s)+½N2(g)®HCN(g)c)HCN(g)®½H2(g)+C(s)+½N2(g)d)H2(g)+2C(s)+N2(g)®2HCN(g)e)H(g)+C(diamante)+½N2(g)®HCN(g)

(O.Q.L.LaRioja2015)(O.Q.L.Murcia2019)

Lareacciónquecumpleesacondiciónesladelapartadob):

½H!(g)+C(s)+½N!(g)®HCN(g)

5.41. Delassiguientesespeciesquímicas,indiquelaqueposeeentalpíaestándardeformación(∆fH°)igualacero:a)N(g)b)N2(g)c)𝐍𝟐(l)d)H2O(l)

(O.Q.L.Murcia2016)

Delasespeciespropuestas,laquecumpleesacondiciónesN!(g).

(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2000yMurcia2014).

5.42. Deacuerdoconlasiguientereacción:CH4(g)®C(g)+4H(g)

¿CuáleslaenergíadelenlaceC–H?a)–1.663,5kJmol–1b)415,9kJmol–1c)1.663,5kJmol–1d)–1.009,5kJmol–1e)1.009,5kJmol–1(Datos.∆fH°(kJmol–1):CH4(g)=–74,8;C(g)=716,7;H(g)=218,0).

= [∆g𝐻°(C) + 4∆g𝐻°(H)] − ∆g𝐻°(CH$) =

= �1molC ·716,7kJmolC � + �4molH ·

218,0kJmolH � − �1molCH$ ·

– 74,8kJmolCH$

� = 415,9kJmol-'

LaentalpíadelareaccióncoincideconlaenergíacorrespondientealenlaceC−H.

5.43. Laobtencióndelhierropuedehacersedeacuerdoconlareacciónquemuestralasiguienteecua-ciónquímicanoajustada:

CO(g)+Fe2O3(s)®CO2(g)+Fe(s)Sabiendoquelasentalpíasdeformación,∆fH°(kJmol–1),sonCO(g)=–110,6;Fe2O3(s)=–822,5,CO2(g)=–393,5;elcalorasociadoalaobtencióndeunmoldehierroes:a)539,6kJb)–26,2kJc)–13,1kJd)26,2kJmol–1

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelFees:

3CO(g)+Fe!O+(s)®3CO!(g)+2Fe(s)

= [3∆g𝐻°(CO!)] − [3∆g𝐻°(CO) + ∆g𝐻°(Fe!O+)] =

= �3molCO! ·– 393,5kJmolCO!

� − �3molCO ·– 110,6kJmolCO � − �1molFe!O+ ·

– 822,5kJmolFe!O+

� = –26,2kJ

NosetieneencuentaelvalordeΔg𝐻°delFe(s)yaqueporconvenioestevaloresnulo.

Elvalorobtenidoespara2moldeFe,portanto:

Δ𝐻° =–26,2kJ2molFe

= –13,1kJmol-'

5.44. Enunacalderasellevaacabolacombustiónde100gdepropano.Sitodalaenergíaliberadaenlareacciónsededicaacalentaruntanquede50Ldeagua,calculeelincrementodetemperaturaqueseproducirá.a)16°Cb)36°Cc)98°Cd)24°C(Datos.ΔfH°(kJmol–1):propano=–103,8;CO2=–393,5;H2O=–285,8.Ce(H2O)=1,00kcalkg–1K–1.Densidad(H2O)=1,00gcm–3).

(O.Q.L.Madrid2017)

LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC+H<(g)es:C+H<(g)+5O!(g)®3CO!(g)+4H!O(l)

= 3∆g𝐻°(CO!) + 4∆g𝐻°(H!O) − ∆g𝐻°(C+H<) =

= �3molCO! ·– 393,5kJmolCO!

� + �4molH!O ·– 285,8kJmolH!O

� − �1molC+H< ·– 103,8kJmolC+H<

� = –2.220kJmol-'

NosetieneencuentaelvalordeΔg𝐻°delO!(g)yaque,porconvenio,estevaloresnulo.Relacionandolaentalpíadereacciónconlacantidaddesustanciaseobtieneelcalordesprendidoenelproceso:

100gC+H< ·1molC+H<44,0gC+H<

·– 2.220kJ1molC+H<

= –5,05·10+kJ

Considerandoqueelcalentamientodelaguatienelugarenunsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,𝑄r_rj[\a=0:

𝑄r_rj[\a = 𝑄M!A + 𝑄`k\�prj_óo → �𝑄M!A = calorabsorbidoporelagua𝑄`k\�prj_óo = calorcedidoenlacombustión

Sustituyendo:

(𝑚M!A𝐶[Δ𝑇) + 𝑄`k\�prj_óo = 0

Δ𝑇 =5,05 · 10+kJ

(50L · 1,00gcm-+) · (1,00kcalkg-'K-')·

1L10+cm+ ·

10+g1kg

·1kcal4,184kJ

= 24°C

5.45. Enelmesdediciembrede2016,algunasgrandesciudadesdelpaíssevieronafectadaspor lacontaminacióndetalformaquelosnivelesdedióxidodenitrógenoseelevarontantoquehuboqueadop-tarmedidasderestriccióndeltráficorodadoenlasmismas.Eldióxidodenitrógenoseproduceporlaoxidacióndelnitrógenodelaireenelinteriordelosmotoresdecombustión.Indiquecuáldelassiguien-tesecuacionestermoquímicaseslaquecorrespondealaentalpíadeformacióndelNO2(g):a)N2(g)+O2(g)®2NO2(g)b)N(g)+2O(g)®NO2(g)c)NO(g)+½O2(g)®NO2(g)d)½N2(g)+O2(g)®NO2(g)

Laentalpíadeformaciónsedefinecomoelcalor,medidoapresiónconstante,intercambiadoenlaformacióndeunmoldesustanciaapartirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar.

a)Falso.Seformandosmolesdesustancia,portanto,nosepuedeclasificarcomoreaccióndeformación.

b)Falso.Losreactivosnosonelementosensuformamásestable,portanto,nosepuedeclasificarcomoreaccióndeformación.

c)Falso.SepartedeuncompuestoNO(g),portanto,nosepuedeclasificarcomoreaccióndeformación.

5.46. ComoreaccióndeformacióndelNaCl(s)seconsidera:a)Na+(aq)+Cl–(aq)®NaCl(s) b)Na(s)+½Cl2(g)®NaCl(s) c)NaOH(aq)+HCl(aq)®NaCl(s)d)Na(g)+Cl(g)®NaCl(s)

(O.Q.L.Murcia2018)

Desdeelpuntodevistatermodinámicolaformacióndeuncompuestodebeserapartirdeloselementosquelaintegranensuformamásestableencondicionesestándar.LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeformacióndelNaCl(s)es:

Na(s)+½Cl!(g)→NaCl(s)

5.47. Lamezclapirotécnicaqueseempleaenlosfuegosartificialessueleestarformadaporcloratodepotasioycarbono,quereaccionaconeloxígenoliberadoenlareaccióndedescomposicióndelcloratodepotasio,deacuerdoconlassiguientesreacciones:

KClO3(s)→KCl(s)+O2(g)C(s)+O2(g)→CO2(g)

Graciasalaenergíaqueseliberaenlaprimerareacciónseexcitanloselectronesdelassalesmetálicasqueseañadenalamezclaparaqueseproduzcalaemisióndecolores.Sienuncohetesehanliberado34,0LdeCO2(g)medidosa300°Cy2,30atm,¿cuáleslaenergíaliberadaenlareaccióndedescomposi-cióndelKClO3suponiendoquetodoelO2quereaccionaconelC(s)procededeestareaccióndedescom-posición?a)44,7kJb)32,1kcalc)118,3kcald)49,5kJ(Datos.ΔfH°(kJmol–1):KClO3(s)=–391,2;KCl(s)=–435,9).

(O.Q.L.Madrid2018)

= ∆g𝐻°(KCl) − ∆g𝐻°(KClO+) = �1molKCl ·– 435,9kJmolKCl �

− �1molKClO+ ·– 391,2kJmolKClO+

� =– 44,7kJmol-'

NosetieneencuentaelvalordeΔg𝐻°delO!(g)yaque,porconvenio,estevaloresnulo.Considerandocomportamientoideal,lacantidaddeCO!queseobtienees:

𝑛 =2,30atm · 34,0L

(0,082atmLmol-'K-') · (300 + 273,15)K= 1,66molCO!

RelacionandoelCO!conelO!:

1,66molCO! ·1molO!1molCO!

= 1,66molO!

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndedescomposicióndelKClO+es:2KClO+(s)→2KCl(s)+3O!(g)

RelacionandoelO!conlaentalpíadelareacciónseobtieneelcalorquesedesprende:

1,66molO! ·2molKClO+3molO!

·– 44,7kJ

1molKClO+= –49,5kJ

5.48. ElijalaecuacióntermoquímicacorrectacuyocaloreslaentalpíadeformaciónestándardelCO(g):a)2C(grafito)+O𝟐(g)®2CO(g)b)C(grafito)+O(g)®CO(g)c)C(grafito)+½O2(g)®CO(g)d)C(grafito)+CO2(g)®2CO(g)

Laecuaciónquecumpleesacondiciónes:

C(grafito)+½O!(g)®CO(g)

5.49. Dadaslassiguientesreaccionesa298Ky1atm,¿cuáldelaspropuestasescorrecta?N2(g)+O2(g)®2NO(g) Δ𝟏HNO(g)+½O2(g)®NO2(g) Δ𝟐H

a)Δ𝐟H(NO2,g)=Δ𝟏H+Δ𝟐Hb)Δ𝐟H(NO,g)=½Δ𝟏Hc)Δ𝐟H(NO,g)=–Δ𝟏Hd)Δ𝐟H(NO2,g)=Δ𝟐H

Lapropuestacorrectacorrespondealareacción:

½N!(g)+½O!(g)®NO(g) ΔgH(NO,g)=½Δ'H

5.50. Determinela∆fH°delN2O(g)sienlareacción:3N2O(g)+2NH3(g)®4N2(g)+3H2O(g) Δ𝐻=–879,6kJ

ylasentalpíasestándardeformación(kJmol–1)delamoniaco(g)yagua(g)son,respectivamente,–45,9y–241,8:a)246kJmol–1b)82kJmol–1c)–82kJmol–1d)–246kJmol–1

(O.Q.L.Murcia2020)

= 3∆g𝐻°(H!O) − [3∆g𝐻°(N!O) + 2∆g𝐻°(NH+)]

Aplicadoalareacciónpropuesta:

– 879,6kJ = �3molH!O ·– 241,8kJmolH!O

� − �2molNH+ ·– 45,9kJmolNH+

� − 3∆g𝐻°(N!O)

Seobtiene,∆g𝐻°(N!O) = 82,0kJmol-'.

NosetieneencuentalaentalpíadeformacióndelN!(g)yaque,porconvenio,suvalorescero.

5.51. Dadaslassiguientesentalpíasdeformaciónestándara25°C(kJmol–1):NaOH(aq)=–470,3;HCl(aq)=–167,1;NaCl(aq)=–407,3;H2O(l)=–285,8

¿Cuáldelossiguientesdiagramasdeenergíacorrespondealareaccióndeneutralizaciónentredisolucio-nesacuosasdeácidoclorhídricoehidróxidodesodio?

a) progresodelareacción

b) progresodelareacción

c) progresodelareacción

d) progresodelareacción

Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónpropuestaes:

NaOH(aq)+HCl(aq)®NaCl(aq)+H!O(l)

= [∆g𝐻°(NaCl) + ∆g𝐻°(H!O)] − [∆g𝐻°(NaOH) + ∆g𝐻°(HCl)] =

� + �1molNaCl ·– 407,3kJmolNaCl �

− �1molNaOH ·– 470,3kJmolNaOH�

− �1molHCl ·– 167,1kJmolHCl �

= –55,70kJmol-'

Elresultadoobtenidosecorrespondeconeldiagramadeentalpíasquerepresentalaimagenb).

5.52. Elairbagdelosvehículoscontieneazidadesodio,NaN3(s),yóxidodehierro(III).Cuandoseac-tivaporunachispaeléctrica,laazidadesodiosedescomponerápidamenteyelgasproducidohacequeelairbagsehinche.Lasreaccionesquetienenlugarenelairbagson:

2NaN3(s)®2Na(s)+3N2(g) (1)Na(s)®Na(l) ΔH°=2,61kJ (2)6Na(l)+Fe2O3(s)®3Na2O(s)+2Fe(s) ΔH°=–439,90kJ (3)

Silaentalpíadeformaciónestándardelaazidadesodiosólidaes21,7kJmol–1,lavariacióndeentalpíacorrespondientealareacción1es:a)–43,4kJb)–10,9kJc)10,9kJd)43,4kJ

Laecuacióntermoquímicacorrespondientealareaccióndeformacióndelaazidadesodioes:

Na(s)+3/2N!(g)®NaN+(s) Δ𝐻°=21,7kJmol-'

Teniendoencuentaquelareacción1eslaopuestaaladeformacióndelaazidadesodioy,además,paraladescomposiciónde2molesdeazidadesodio,lavariacióndeentalpíaasociadaalamismaes:

Δ𝐻°=2mol·(–21,7kJmol-')=–43,4kJ

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