solucionario uni2015i-fisica-quimica-150221192232-conversion-gate01
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Examen UNI 2015 – IFísica – Química
SOLUCIONARIO
( )i j k
i j k9 3
9 9 93
1A Bn =
− + += − + +#
Rpta.: /i j k 3− + +t t t_ i
Pregunta 02
Observando el siguiente gráfico de movi-miento unidimensional de una partícula, que parte del reposo, se enuncian las siguientes proposiciones
Z(m)
4
Parábola
Recta
t(s)42O
I. El módulo de la aceleración del móvil entre [0,2] segundos es: 1 m/s2.
II. La velocidad para t=1 s es (2 m/s)kt .
III. La velocidad para t=3 s es (-0,5m/s)kt .
Son verdaderas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y II
E) II y III
FÍSICA
Pregunta 01
Determine un vector unitario que sea perpendicular al plano que contiene a los puntos O, A y C del cubo mostrado, de 3m de lado.
Z(m)
X(m)
Y(m)
A
O
C
A) i j k− + +t t t
B) i j k+ +t t t
C) /i j k 3+ +t t t_ i
D) /i j k 3+ −t t t_ i
E) /i j k 3− + +t t t_ i
Resolución 01
Vectores
Producto vectorialDel cubo tenemos los vectores
3 0 3i j kA = + +
3 3 0i j kB = + +
9 9 9i j k
i j kA B 33
03
30
# = =− + +
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Examen UNI 2015 – ISOLUCIONARIO – Matemática
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Resolución 02
Cinemática
Gráficas
Analizando cada una de las proposiciones
I. Z=Z0+V0T+1/2aT2
a4 21 2 2= _ i
a=2m/s2........ (F)
II. V=V0+aT
V=2(1)
V=2m/skt .......(V)
III. /V m sk24 2=− =− t ....(F)
Rpta.: Solo II
Pregunta 03
Un auto parte del origen de coordenadas con una velocidad , , /v i j m s12 0 16 0= +t t_ i .
Si después de 3 segundos de movimiento el auto acelera con /a m s j2 2= t_ i , determine aproximadamente la magnitud de su desplazamiento, en m, en el instante t=5 s.
A) 92,22
B) 100,22
C) 103,22
D) 115,22
E) 120,22
Resolución 03
Cinemática
MRU–MRUVGraficamos el enunciado
a=2m/s2
d2
d1
16m/s
12m/s
16m/s
A
B
12m/s
2s
2sMRU
36m
48m
Eje y: MRUV: d=Vot ± at2
2
d1= 16(2)+2/2(2)2 ⇒d1= 36m
Eje x: MRU: d= vt
d2=12(2) ⇒ d2=24m
60m
84m
A
B
Dr
r 60 842 2T = +
,r m103 22` T =
Rpta.: 103,22
CENTRAL: 6198–100 3
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Pregunta 04
En el sistema mostrado calcular el valor de la tensión en el cable “2”, asumiendo que la superficie horizontal mostrada es lisa, los cables son inextensibles y de peso despreciable.
m3 m2 m12 1 F
A) mm m m
F3
3 1 2− −_ i
B) mm m m
F3
3 1 2− +_ i
C) mm m m
F3
3 1 2+ −_ i
D) m m m
mF
3 2 1
3+ +_ i
E) m m m
mF
3 2 1
3− +_ i
Resolución 04
Dinámica
Dinámica linealPrimero calcularemos la aceleración
F
am1m2
(1)(2)
nm3
(m1+m2+m3)g
Aplicamos:
Fr= ma
F= (m1+m2+m3)a
a m m mF
1 2 3= + +
Cálculo de T2
aT2
m3g
n3
Fr= ma
.T m m m
m F2
1 2 3
3= + +
Rpta.: ( )m m mm
F3 2 1
3+ +
Pregunta 05
Considere dos planetas A y B de masas MA y MB y radios RA y RB respectivamente; se sabe que MB = 2MA y que la aceleración de la gravedad sobre la superficie de ambos planetas es la misma. Calcule RB/RA.
A) 33
B) 22
C) 2
D) 3
E) 4
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Resolución 05
Gravitación universal
La aceleración de la gravedad en la superficie terrestre se calcula con:
R
M
gog
RGM
2o=
En el problema son dos planetas “A” y “B”
Dato: gA=gB
RGM
RG M2
A
A
B
A2 2=
RR
2A
B` =
Rpta.: 2
Pregunta 06
La magnitud de la fuerza sobre un objeto que actúa a lo largo del eje “x” varía como se indica en la figura. Calcule el trabajo realizado por esta fuerza (en joules) para mover el objeto desde el origen hasta el punto x = 15 m.
400300200
–200
100
3 10 1575–100
F(N)
x(m)12 13
A) 2 000
B) 2 200
C) 2 400
D) 2 600
E) 2 800
Resolución 06
Trabajo mecánico
Trabajo de una fuerza variableEl trabajo desarrollado por “F” de x= 0 a x=15m es equivalente a A1+A2
400
-200
3 10
157
F(N)
x(m)12 13
A1
A2
WF = A1+A2 =( ) ( )
210 4
400 25 1
200+
−+
∴ W J2200F =
Rpta.: 2 200
Pregunta 07
Las masas de la Tierra y la Luna son 5,98×1024kg y 7,35×1022kg, respectivamente. Su centros están separados por 3,84×108m. Calcule, aproximadamente, el centro de masa del conjunto medido desde la Tierra, en m.
A) 6,9×104
B) 8,8×104
C) 2,7×105
D) 3,8×105
E) 4,6×106
CENTRAL: 6198–100 5
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Resolución 07
Centro de masa
Determinación del centro de masa por Varignon
Luna
y xCM
CMmM
d=3,84.108 m
x
Tierra
M=5,98.1024 kg
m=7,35.1022 kg
Cálculo del CM:
, . , .5,98.10 0 7,35.10 3,84.10
xM m
M M
5 98 10 7 35 10
24 22 8x x24 22CM
1 2=++
=+
+^ ^h h
4,6.10x m6CM` =
Rpta.: 4,6.106
Pregunta 08
Se tiene un sistema masa-resorte; la masa tiene un valor de 7 kg y oscila con un período de 2,6s. Calcule aproximadamente en N/m, la constante elástica del resorte.
A) 12
B) 24
C) 32
D) 41
E) 59
Resolución 08
Movimiento armónico simple
Cinemática del MASEn el MAS la frecuencia angular (W) se calcula con:
W= T2r = m
k
Reemplazando:
,2 62r = k
7
∴ k mN41.
Rpta.: 41
Pregunta 09
Una onda armónica se desplaza en una cuerda tensa horizontal. Si su función de onda es y(x,t)= 2cm×sen(2m–1×–8 s–1t), calcule aproximadamente su velocidad de propagación, en m/s.
A) +2,0 it
B) –2,0 it
C) +4,0 it
D) –4,0 it
E) +8,0 it
Resolución 09
Ondas mecánicas
Ondas armónicasDato: La ecuación de la onda es:
y (x;t)=2 Sen (2x−8t)
A=2cm; k=2m-1 ; w=8 rad/s
Sabemos que la rapidez de propagación se
calcula con: v= kw
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⇒ v= 28 ⇒ v=4m/s y (2x −8t) nos indica
que la onda se propaga en la dirección +x
Rpta.: +4,0 iS
Pregunta 10
Un bloque de masa M se encuentra en el fondo de un balde (completamente sumergido) lleno de un líquido cuya densidad es la quinta parte de la del bloque. Calcule la magnitud de la fuerza normal ejercida por el fondo del balde sobre el bloque (g=9,81 m/s2)
A) Mg5
B) Mg52
C) Mg53
D) Mg54
E) Mg
Resolución 10
Estática de fluidos
Hidrostática
' 5Ltt=
EVM
M V(
t
t
=
=
Mg
ρ
n
Asumiremos que existe líquido debajo del objeto
F F E n Mg
gV n Mg n MgMg
n Mg
5 5
54
- .(
(
`
t
R R= + =
+ = = −
=
Rpta.: Mg54
Pregunta 11
Un recipiente de vidrio cuya altura es de 8 cm se llena con agua a 20 º C, faltando una altura de 0,5×10–3m para llegar al borde del recipiente. ¿Hasta cuántos grados centígrados, aproximadamente, se debe calentar al recipiente con agua, para llegar al borde sin que se rebase del recipiente? No considere la dilatación del vidrio.
Coeficiente de dilatación volumétrica del agua= 2,1×10–4 º C–1.
A) 30,38
B) 31,29
C) 40,30
D) 41,24
E) 49,80
CENTRAL: 6198–100 7
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Resolución 11
Dilatación térmica
Dilatación volumétrica
Piden: TF
El vidrio no se dilata
8cm
A
T0=20°C h=0,05cm
H=7,95cm
γH2O=2,1×10–4 °C–1
V0
Agua
∆V
Se conoce:
∆V= V0 γH2O . ∆T
Ah=AH . γH2O (TF – TO)
0,05=7,95 . 2,1×10-4 (TF–20)
TF=49,949 °C
Aproximando:
Rpta.: 49,80
Pregunta 12
Un depósito aislante, transparente, contiene un litro de agua. Dentro del depósito se coloca un foco de 100w de potencia por 2 minutos. Si el 60% de la potencia se disipa en forma de calor, determine aproximadamente, en ºC, el incremento de la temperatura del agua.
(Cagua= 4,18 kJ/kg ºK)
A) 1,7
B) 3,4
C) 5,0
D) 7,2
E) 7,8
Resolución 12
Calorimetría
Cambio de temperaturaPiden: DT
Cagua= 4,18 K J/kg.°K
RVol= 1 L
t= 2 min
120 s
P= 100 W
Pútil= 60 W60 %
m= 1 kg
14243
Se tiene:
ganado aguaQ
144424443 =
generado útilQ
144424443
Cagua.m.DT = Pútil.t
4,18×103.1.DT = 60 . 120
DT = 1,72 ° K
DT = 1,72 ° C
Rpta.: 1,7
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Pregunta 13
Una carga “q”, ubicada a una distancia “d” de una carga de prueba q0, (ver figura), ejerce una fuerza “F” sobre q0. En la misma línea de acción de las cargas “q” y q0 se coloca una carga 4q al doble de distancia de qo, y una carga 16q al cuádruple de distancia de q0. Hallar el módulo de la fuerza total sobre q0.
2d d d16q 4q q qo
A) F
B) 2F
C) 3F
D) 7F
E) 21F
Resolución 13
Electrostática
Fuerza Eléctrica
Piden: FEl total
Dato:
F Kd
q.q20=
F F1 =dd2d(3) (2) (1)
q4q16q q0 F2
F3
Graficando las fuerzas eléctricas sobre q0
Se tiene:
• F K2d
4q qK
d
qqF2 2
020= = =
^^hh
• F K4d
16q qK
d
qqF3 2
020= = =
^^hh
Nota:
F F F FEl 1 2 3= + +total
F F F F 3FEl = + + =total
Rpta.: 3F
Pregunta 14
Dos alambres de cobre, cuyas secciones transversales son círculos, poseen la misma masa. La longitud del primer alambre (Alambre I) es igual a la mitad de la longitud del segundo alambre (Alambre II). Calcule el cociente entre los valores de sus resistencias, RI/RII.
A) 61
B) 51
C) 41
D) 31
E) 21
CENTRAL: 6198–100 9
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Resolución 14
Electrocinética
Ley de PoullietPiden: RI/RII
Colocando los datos se tiene:
Alambre I
A
ρ
m
Alambre II
AIIρ
m
2
Se tiene: mI=mII (Dato)
. . .2 .A A A A2II IIv v ", ,t t= =
También: .
R AI,t=
Luego: / 4R A A22 R
III, ,t t= =^ h
Por tanto: RR
41
II
I =
Rpta.: 41
Pregunta 15
Dados los siguientes “experimentos” indicar en cuáles se produce inducción electromagnética en la bobina conductora.
I. Un imán que se acerca o se aleja de la bobina.
II. La bobina gira con frecuencia angular constante, sobre su eje, frente al imán.
III. La bobina gira con frecuencia angular constante, perpendicular a su eje.
I. S N
en
movimieto
eje
fijo
II. S N
fijo W0
eje
III. S N
W0fijo
Bobina
conductora
ejeImán
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y III
E) II y III
Resolución 15
Electromagnetismo
Ley de Faraday
Para que se produzca inducción electromag-nética, el flujo magnético a través de la espira debe variar.
I.
mov
existe variación
de flujo.
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II. Fijo
no existe varia-ción de flujo.
III. Fijo
Existe variación
de Flujo.
Rpta.: I y III
Pregunta 16
Si 37º es el ángulo crítico para la reflexión total de la luz en una interfaz líquido-aire.
Determine el ángulo que, con respecto a la normal, forma el rayo refractado hacia el aire, cuando un rayo de luz que se propaga en el líquido hace un ángulo de incidencia de 24º en la interfaz. Considere sen24º=0,41.
(naire=1)
A) sen–1(0,38)
B) sen–1(0,48)
C) sen–1(0,58)
D) sen–1(0,68)
E) sen–1(0,78)
Resolución 16
Óptica geométrica
Refracción
Rr
Ri
24°
AireLíquido
rt
Para el ángulo crítico (Lt ):
Sen Lt = n
n
LIQ
AIRE
nLIQ= 1,66
Ley de Snell
nLIQ.Sen it= nAIRE.Senrt
1,66. Sen24°=1.Senrt
Senrt=0,68` rt=Sen-1(0,68)
Rpta.: Sen-1(0,68)
CENTRAL: 6198–100 11
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Pregunta 17
Se tiene un espejo esférico cóncavo. Si la distancia p del objeto al espejo es mayor que la distancia f del foco al espejo, señale el gráfico correcto para construir la imagen q del objeto.
A) p c f q
B) p c q f
C) p cq
f
D) c
qf
E) p c fq
Resolución 17
Óptica
Espejos esféricosDe los datos, la distancia objeto (P) es mayor que la distancia focal (f): p>f
(1) : rayo paralelo
(2) : rayo central
La imagen (q) se muestra entre un foco y el centro.
O
P C
q
I
f
(1)
(2)
Rpta.: p c
qf
Pregunta 18 Calcule aproximadamente la frecuencia, en hertz, de un fotón de luz amarilla que posee una energía de 2,5 eV.
Datos: , .
,
h J s
eV J
6 63 10
1 1 6 10
34
19
#
#
=
=
−
−f p
A) 6.1013
B) 8.1013
C) 6.1014
D) 8.1014
E) 1015
Resolución 18
Física Moderna
Plank
E h.ffotón =
f hE
6,63x102,5x1,6x10fotón
34
19= = -
-
f 6x10 HZ14` =
Rpta.: 6.1014
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Pregunta 19
Se tiene un cierto material de función trabajo 4,13 eV. Calcular aproximadamente el potencial de frenado de los fotoelectrones emitidos, en V, cuando se hace incidir una radiación de 6,62×10-8m de longitud de onda.
(1 1,6 10eV J19#= − , h=6,62×10–34J.s
c=3×108m/s)
A) 4,57
B) 14,57
C) 24,57
D) 34,57
E) 44,57
Resolución 19
Física moderna
Efecto fotoeléctricoE=
°z +Ecmax
hcm
=°z +eVf
,
, .
6 62 10
6 62 10 3 108
34 8
#
# #-
-=4,13.1,6×10-19+1,6×10-19.Vf
`Vf=14,57V
Rpta.: 14,57
Pregunta 20
En la siguiente figura, la esfera de 600 N se mantiene en reposo. Calcule (en N) el valor de la suma de las magnitudes de la tensión de la cuerda más la reacción del plano inclinado.
60º
30º
liso
A) 400 3
B) 500 3
C) 600 2
D) 700 2
E) 700 3
Resolución 20
Estática
Eq. de fuerzas concurrentes
D.C.L. de la esfera
600200
3 N
2003
N mg
N
T
30°
30°
Liso
30°
30°
60°
30°
mgN
T
Nos piden: T + N
T + N=200 3 + 200 3
∴ T + N=400 3 N
Rpta.: 400 3 N
CENTRAL: 6198–100 13
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QUÍMICA
Pregunta 21
Respecto a los coloides, ¿cuáles de las siguien-tes proposiciones son correctas?
I. Las dispersiones coloidales pueden ser gaseosas, líquidas o sólidas.
II. Las partículas coloidales son tan pe-queñas que no dispersan la luz.
III. El fenómeno de precipitación de los co-loides se llama efecto Tyndall.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y II
E) II y III
Rpta.: Solo I
Resolución 21
Dispersiones
I. Las dispersiones coloidales son mezclas microheterogéneas que presentan fase dispersa y dispersante en fase sólido - líquido - gas.
II. En la fase dispersa se presenta la dispersión de la luz.
III. En la dispersión coloidal, no hay precipitación por el tamaño de partículas.
(V)
(F)
(F)
Rpta.: Solo I
Pregunta 22
Una tableta antiácida de 3,0 gramos contiene NaHCO3. Si una solución acuosa, preparada a partir de una tableta, requiere 35 mL de una solución de HC 0,15 M para consumir toda
la base presente, determine el porcentaje en masa de NaHCO3 en dicha tableta.Masas atómicas: H=1, C=12, O=16, Na=23
A) 12,5
B) 14,7
C) 16,7
D) 18,5
E) 19,7
Resolución 22
Soluciones
EstequiometríaNaHCO3(s)+HCl(ac) →NaCl(ac)+CO2(g)+H2O(l)
35mL
solución
HCl× × × ×
1L
1L =0,441g0,15molHCl 84 gNaHCO3
NaHCO3
1000mL 1mol HCl 1mol
1mol
% ,,
, %3 00 441
100 14 7#= =
Rpta.: 14,7
Pregunta 23
Indicar la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F):
I. Dos electrones de un mismo átomo pueden tener los cuatro números cuán-ticos iguales.
II. Si y es la función de onda de un elec-trón, entonces y2 corresponde a la pro-babilidad de hallar al electrón en un vo-lumen determinado en una región que rodea al núcleo.
III. Si el número cuántico principal de un electrón es 2, el valor del número cuántico magnético puede ser –2.
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A) V V V
B) V F V
C) F V F
D) F F V
E) F F F
Resolución 23
Estructura atómica
Números cuánticosI. Por el principio de exclusión de Pauli, en
un átomo no puede existir 2 electrones con los 4 números cuánticos iguales.
II. La función Ψ PSI representa la probabilidad y la función Ψ2 representa la densidad electrónica.
III. Si n=2, entonces =0,1 →m=-1, 0, +1
no puede ser m = -2
(F)
(V)
(F)
Rpta.: F V F
Pregunta 24
El análisis de un cloruro metálico, MC3, revela que contiene 67,2% en masa de cloro. Calcule la masa atómica del metal M.Masa atómica: C=35,5
A) 7
B) 48
C) 52
D) 56
E) 98
Resolución 24
Estequiometría
Composición centesimal
En
MCl3
32,8%
67,2%
Entonces
3×35,5 — 67,2%
M — 32,8%
⇒ 67,2
3 35,5 32,8
,
M
M 51 98
# #=
=Rpta.: 52
Pregunta 25
Determine el volumen (en mL) de ácido nítrico al 15% en masa y de densidad 1,0989 g/mL, que debe emplearse para preparar 480 mL de solución 0,992 M en HNO3. Masa molar del ácido nítrico=63 g/mol
A) 120
B) 152
C) 182
D) 192
E) 200
CENTRAL: 6198–100 15
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VEN
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Resolución 25
Soluciones
Dilución
Agregandosolvente
V(mL)15%
480 mL0,992 M
(1) (2)
HNO3 HNO3
t=1,0989 g/ml
%C
MW10
1
# # t=
,,C M63
10 15 1 09892 611
# #= =
C1×V1=C2×V2
2,61×V1=0,992×480
V1=182 mL
Rpta.: 182 mL
Pregunta 26
Después de más de un siglo de su creación, la Tabla Periódica continúa siendo la más importante base de correlación en química. Así entonces, acerca de las propiedades de los siguientes elementos del tercer periodo, dispuestos en orden ascendente de número atómico: Na, A, , S, C, , indique cuáles de las siguientes proposiciones son correctas:
I. La segunda energía de ionización de A, es menor que la correspondiente al S.
II. La electronegatividad del Na es mayor que la del A, .
III. La afinidad electrónica del C, es la menor de todas.
A) I y II
B) I y III
C) Solo I
D) Solo II
E) Solo III
Resolución 26
Tabla periódica
Propiedades periódicas
E.IAl+ s
∴ El azufre presenta mayor energía de ionización
Rpta.: Solo I
Pregunta 27
Indique el número de átomos de hidrógeno en la estructura del compuesto
5-bromo-4-metil-2-hexeno
A) 7
B) 9
C) 11
D) 13
E) 15
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Resolución 27
Química orgánica
Hidrocarburos
C C1 2
C C3 4
C C5 6
=
CH3 Br
CH3 CH3CH CH CH CH=
CH3 Br
Número de hidrógenos= 13
Rpta.: 13
Pregunta 28
La hemoglobina participa en una serie de reacciones, siendo una de ellas
HbH+(ac)+ O2(g) HbO2(ac)+ H+
(ac)E
donde Hb representa la hemoglobina y HbO2 la oxihemoglobina (la hemoglobina luego de capturar el O2). El pH normal de la sangre es 7,4. Si disminuye el pH de la sangre, ¿qué se producirá?
A) Aumenta la capacidad de la hemoglobina para transportar el oxígeno.
B) El equilibrio no se altera ya que el ion H+ es un catalizador.
C) Disminuye la capacidad de la forma ácida de la hemoglobina (HbH+) para transportar el oxígeno.
D) El equilibrio no se altera ya que el O2(g) no participa de la constante de equilibrio.
E) Aumenta la cantidad de oxihemoglobina.
Resolución 28
Equilibrio químico
Principio Lee - ChatellerAl disminuir el pH aumenta [H+] por lo cual el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (←) disminuyendo la acidez.
Rpta.: Disminuye la capacidad de la forma ácida de la hemoglobina(HbH+)
para transportar el oxígeno.
Pregunta 29
Además del calentamiento global, el cambio climático que se produce, actualmente en el planeta, implica cambios en otras variables como:
I. Lluvias y sus patrones.
II. Cobertura de nubes.
III. Corrientes oceánicas.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y II
E) I, II y III
Resolución 29
Contaminación Ambiental
Efecto InvernaderoEl calentamiento global es el aumento de la temperatura observado en los últimos siglos de la temperatura media del sistema climático de la Tierra. Lo cual implica:
− Formación de nubes, cambio en corrientes marinas, lluvias, deshielo de glaciares.
Rpta.: I, II y III
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Pregunta 30
Un cilindro de 50 L de gas nitrógeno a una presión inicial de 21,5 atm se conecta a un tanque rígido y vacío. La presión final del sistema cilindro-tanque es de 1,55 atm. ¿Cuál es el volumen del tanque (en L) si el proceso fue isotérmico?
Masa atómica: N=14
R=0,082 mol Katm L
Tanque
Válvula abierta
50 L 50 L
cilindro de N2(g)
21,5 atm
sistema cilindro-tanque
1,55 atm
A) 486
B) 532
C) 582
D) 644
E) 694
Resolución 30
Gases
Procesos restringidosEn el proceso isotérmico en estado gaseoso aplicamos,según los datos la ley de Boyle:
Pinicial . Vinicial=Pfinal . Vfinal
(21,5atm).(50L)=(1,55atm)(50L+V Tanque)
`V Tanque=644 Litros
Rpta.: 644
Pregunta 31
Indique la secuencia correcta luego de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F).
I. Al calentar un huevo en baño María, la clara pasa de ser un gel incoloro a un sólido blanco. Se trata de un cambio químico.
II. Los animales procesan los carbohidratos y oxígeno generando dióxido de carbono y agua, mientras que las plantas procesan el dióxido de carbono y el agua para producir carbohidratos. Se puede concluir que el ciclo natural del carbono es un proceso físico.
III. Al agregarle limón a una infusión de té, la solución cambia de color, por lo que se observa un cambio químico.
A) V V F
B) V F V
C) F V F
D) F F V
E) V F F
Resolución 31
Materia
Cambios o fenómenosI. El efecto del calor sobre la clara de huevo
es la desnaturalización de las proteínas (cambio químico)
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II. Producción de nuevas sustancias (cambio químico)
III. En este caso el cambio de color nos indica un cambio químico.
Rpta.: V F V
Pregunta 32
Se adiciona 0,39 gramos de potasio metálico a 10 litros de agua (neutra). Determine a 25 °C en cuántas unidades aumenta el pH del agua después de producirse la siguiente reacción:
K(s) + H O( )2 ,
→ KOH(ac)+ 21 H2(g)
Masas atómicas: H=1; O=16; K=39
A) 3
B) 4
C) 5
D) 6
E) 7
Resolución 32
Ácidos y bases
Potencial de Hidrógeno (pH)En la reacción:
1 mol 1mol
39g 56g
0,39g m=0,56g
K H O KOH H21
( ) ( ) ( ) ( )s ac g2 2$+ +,
Luego: , /KOH V
nL10
0 56 56= =6 @ mol
litroEntonces:
KOH OH pOH pH10 3 113 & /= = = =− −6 6@ @
∴ aumento de pH
es : 11 - 7=4
Rpta.: 4
Pregunta 33
El SO2 presente en el aire es el principal responsable del fenómeno de la lluvia ácida. La concentración de SO2 se puede determinar mediante análisis químico, valorándolo con permanganato de potasio de acuerdo a la siguiente reacción:
SO MnO H O SO Mn H( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )g ac ac ac ac2 4 2 4
2 2"+ + + +,
- - + +
Indique la suma de los coeficientes de la ecuación iónica neta obtenida después de haber realizado el balance.
A) 17
B) 19
C) 19
D) 20
E) 21
Resolución 33
Reacciones químicas
Balance Redox (ion electrón)Desarrollamos las semireacciones (balance en medio ácido)
(2H2O+SO2 → SO42– +4H++2e–) × 5
(5e–+8H++MnO4– → Mn2++4H2O) × 2
La reacción balanceada es:
2H2O+5SO2+2MnO4– → 5SO4
2–+2Mn2++4H+
∴ Σcoeficientes= 2+5+2+5+2+4= 20
Rpta.: 20
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Pregunta 34
Los momentos dipolares de SO2 y CO2 son 5,37 y 0 Debye, respectivamente. ¿Qué geometrías moleculares presentan estas sustancias?
Números atómicos: C=6, S=16, 0=8
A) SO2 es lineal
CO2 es angular
B) SO2 es plana trigonal
CO2 es angular
C) SO2 es angular
CO2 es lineal
D) SO2 es plana trigonal
CO2 es lineal
E) SO2 es lineal
CO2 es lineal
Resolución 34
Enlace químico
Geometría molecular
SO2 OS
OGeometría molecular: angular
CO2 O OO Geometría molecular: lineal
Rpta.: SO2 es angular
CO2 es lineal
Pregunta 35
El permanganato de potasio suele reaccionar con el ácido clorhídrico para producir cloruro de manganeso (II), cloro gaseoso, cloruro de potasio y oxidano.
Indique usted cuál es la reacción química correspondiente (sin balancear).
A)
KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac ac2 2 2
", , , ,+ + + +
B)
KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac2 2 2 2
", , , ,+ + + +,
C)
KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac ac4 2 2 2
", , , ,+ + + +
D)
KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac ac4 2 2 2 2
", , , ,+ + + +E)
KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac3 2 2 2
", , , ,+ + + +,
Resolución 35
Reacciones químicas
RedoxReacción:
KMnO4(s)+HCl(ac) →
MnCl2(ac)+Cl2(g)+H2O(l)+KCl(ac)
Observación:
H2O2(ac) no es oxidano, por lo cual la ecuación debe considerarse como se muestra.
La clave que se aproxima más es la “D”.
Rpta.: No hay clave
Pregunta 36
Considere las especies químicas SO3 y SO3
2– . ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas respecto a ellas?
I. Solo SO3 presenta resonancia.
II. El SO32– presenta los enlaces más
cortos.
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III. Una de ellas presenta 3 formas resonantes equivalentes.
Números atómicos: O= 8, S= 16
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y II
E) I y III
Resolución 36
Enlace químico
ResonanciaSO3
S
O
O
O
S
O
OO
S
O
O
O
<> <>
3 estructuras resonantes
SO32–
OO
S2–
O
Rpta.: I y III
Pregunta 37
Respecto a los polímeros, relacione adecuadamente las siguientes columnas e indique las alternativas correctas:
I. Copolímero
II. Homopolímero
III. Monómero
a) A
b) –A–A–A–A
c) –A–B–A–B–
A) Ia, IIb, IIIc
B) Ib, IIa, IIIc
C) Ic, IIa, IIIb
D) Ib, IIc, IIIa
E) Ic, IIb, IIIa
Resolución 37
Química aplicada
PolímerosI. COPOLÍMEROS: es una macromolécula
compuesta por dos o más monómeros o unidades repetitivas distintas que se pueden unir de diferentes formas por medio de enlaces químicos. A–A–B–B–A–A
II. HOMOPOLÍMERO: son macromoléculas formadas por la repetición de unidades monómeros idénticos, es decir, no contiene heteroátomos. A–A–A–A
III. MONÓMERO: es una molécula de pequeña masa molecular. A
Rpta.: Ic, IIb, IIIa
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Pregunta 38
Se le ha pedido a un estudiante fabricar una pila que genere el mayor potencial posible. El alumno cuenta con los siguientes metales y sus soluciones respectivas de concentraciones 1 M a 25 ° C.
Cu y Cu+2 (1,0 M)
A, y A,+3 (1,0 M)
Zn y Zn+2 (1,0 M)
Ag y Ag+ (1,0 M)
Datos: E° Cu+2/Cu= +0,34 V
E° A ,+3/A ,= –1,66 V
E° Zn+2/Zn= –0,76 V
E° Ag+/Ag= +0,80 V
¿Qué pila le recomendaría?
A) Cu – A,
B) Zn – Cu
C) Ag – Zn
D) A, – Ag
E) Ag – Cu
Resolución 38
Electroquímica
Celda Galvánica Para obtener el mayor potencial posible
Ecelda = Ereducción + Eoxidación
− Se escoge el de mayor potencial de reducción que es la plata con +0,8 V
− Se escoge el de mayor potencial de oxidación que es el aluminio con +1,66 V
Ecelda = +0,8 V+1,66 V = +2,46 V
Rpta.: Al – Ag.
Pregunta 39
En noviembre de 1772, Carlos Sheele, de 30 años, escribió lo siguiente: “He verificado la composición del aire mediante la siguiente experiencia: Puse un poco de fósforo en un matraz bien cerrado. Lo calenté hasta que el fósforo se encendió, se produjo una nube blanca que se depositó formando sólidos similares a flores sobre la pared del matraz. Cuando se apagó el fósforo, abrí el matraz bajo el agua y esta se introdujo a su interior hasta ocupar una tercera parte de su volumen. Pude comprobar otra vez que el aire restante, la llamada parte mefítica del aire, no sostiene la combustión”. ¿A qué sustancia se refiere Sheele al hablar de la parte mefítica del aire?
A) O2(g)
B) H2(g)
C) CO(g)
D) N2(g)
E) H2O(V)
Resolución 39
Materia
Cambios químicosAl encender el fósforo, este se quema con el O2 del aire y forma un óxido de fósforo. Si la parte mefítica no sostiene la combustión, entonces no presenta O2, solo posee N2.
Rpta.: N2(g)
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Pregunta 40
En una cámara de combustión se queman 100 moles de CH4(g) utilizando 20 % de O2(g) adicional respecto a la combustión completa. El 80 % del CH4(g) forma CO2(g) y H2O(g) y el 20 % del CH4(g) produce CO(g) y H2O(g).
Si el O2(g) empleado se obtiene del aire (que está formado por 21 % molar de O2(g) y 79 % molar de N2(g)) determine la composición de los gases emitidos por la chimenea de la cámara de combustión (% molar de CO2(g), CO(g) y H2O(g), respectivamente).
A) 4,3 ; 1,0 ; 10,7
B) 6,4 ; 1,6 ; 16,0
C) 16,6 ; 16,6 ; 66,8
D) 26,7 ; 6,7 ; 66,6
E) 42,0 ; 10,5 ; 40,0
Resolución 40
Estequiometría
Combustión de gasesLuego en las reacciones:
I. 1CH4 + 2O2 → 1CO2 + 2H2O
80%CH4=80mol 160 mol 80 mol 160 molII. 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O
20%CH4=20 mol 30 mol 20 mol 40 mol
` Al final tenemos:
CO2= 80 mol <>6,4%
CO = 20 mol <>1.6%
H2O=200 mol <>16%
O2= 32 mol...(Excedente en 20% de la comb. completa)<>2,8%
N2= 714 mol + 120 mol =834 mol <>73,2
parte del aire
en excesoc m
parte del aire
utilizadoc m
Rpta.: 6,4;1,6;16,0
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