fyqv uni

Fsica y Qumi

Solucionario

2011 -IIExamen de admisin

Fsica y Qumica

1

TEMA P

PREGUNTA N. 1Se ha determinado que la velocidad de un fluido se

puede expresar por la ecuacin vP

= +

22

12m

ABY

donde Pm es la presin manomtrica del fluido e

Y es la altura del nivel del fluido. Si la ecuacin es dimensionalmente correcta, las magnitudes fsicas de A y B, respectivamente, son:

A) densidad y aceleracin B) densidad y velocidad C) presin y aceleracin D) fuerza y densidad E) presin y fuerza

Resolucin

Tema: Ecuacin dimensionalSi la ecuacin

x=y+z

es dimensionalmente correcta, se cumple que

[x]=[y]=[z]

Por lo tanto, las frmulas dimensionales de sus trminos sern iguales.

Tenga presente lo siguiente.

[longitud]=L

[densidad]=ML 3

[velocidad]=LT 1

[aceleracin]=LT 2

[presin]=ML1 T 2

Anlisis y procedimientoDebemos encontrar las frmulas dimensionales de

A y B, o sea, [A] y [B].

De la ecuacin dimensionalmente correcta

v

Pv

PA

= +

= +

22

22

12 2m m

ABY BY

se tiene que: vPA

[ ] = = [ ]

2 2 2m BY

[v]= =[2BY]1/2

1/22PmA

vP[ ] = [ ] [ ]

[ ]

212

12

12

m

A

v[ ] = [ ] [ ] [ ]212

12

12

B Y

LT L ( )[ ]1= 1 B12

12

[B]=LT 2

LTML T

=

( )( )[ ]

11 2

121

12A

[A]=ML 3

Respuestadensidad y aceleracin

AlternAtivA A

2unI 2011 -II Academia CSAR VALLEJO

PREGUNTA N. 2Una partcula se lanza verticalmente hacia arriba desde el suelo y alcanza su altura mxima en 1s. Calcule el tiempo, en s, que transcurre desde que pasa por la mitad de su altura mxima hasta que vuelve a pasar por ella (g=9,81 m/s2).

A) 1 B) 2 C) 3 D) 5 E) 7

Resolucin

Tema: Movimiento vertical de cada libre (MVCL)

Anlisis y procedimientoGraficando lo que acontece.

h/2

h/2

h

C vC=0

v0

t

1 s

t

B

A E

D

Del grfico debemos encontrar el tiempo de B hacia D, es decir, 2t.(Recuerde que los tiempos de ascenso y descenso son iguales).Para determinar t, debemos conocer h/2, ya que en el tramo de C a D podemos aplicar

d v t g

tC= +

2

2

= +h

tt

20 9 81

2

2( ) , (*)

Empleamos la misma ecuacin para calcular h, pero por facilidad hagmoslo en el tramo de C hasta E.

= +h v02

19 81 2

2( )

, ( )

=h9 812,

Reemplazando en (*)

9 814

9 812

22

2,, = =

tt

Por lo tanto, el tiempo transcurrido de B a D es 2 2t = s.

Respuesta

2

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 3Un ciclista decide dar una vuelta alrededor de una plaza circular en una trayectoria de radio constante R=4p metros en dos etapas: la pri-mera media vuelta con una rapidez constante de 3pm/s, y la segunda media vuelta con una rapidez constante de 6p m/s. Calcule con qu aceleracin tangencial constante, en m/s2, debera realizar el mismo recorrido a partir del reposo para dar la vuelta completa en el mismo tiempo.

A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7

Resolucin

Tema: Movimiento circunferencial (MCU y MCUV)

Anlisis y procedimientoSea aT la aceleracin tangencial constante con la que el ciclista debe dar la vuelta a la plaza en un tiempo total t1+t2.

unI 2011 -IISolucionario de Fsica y Qumica

3

v2=6 m/s

v1=3 m/s

t1 t2

R=4

A

B

Aplicando la ecuacin del MCUV

e v t a

t= + +

2

2

2 021 2 1 2

2piR t t

at tT= +( ) + +( ) (I)

Determinemos t1 y t2

AplicandoMCU.

eA B=v1 t1

12

2 331 1

pi piR t tR( ) = =

eB C =v2 t2 t tR

1 2 2+ =

12

2 662 2

pi piR t tR( ) = =

Reemplazando en (I)

2

2 2

2

piRa RT

=

Pero como

R=4p m

=22

44

pipiaT

aT=4 m/s2

Respuesta4

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 4Un bloque slido de arista 10 cm y masa 2 kg se presiona contra una pared mediante un resorte de longitud natural de 60 cm como se indica en la figura. El coeficiente de friccin esttica entre el bloque y la pared es 0,8. Calcule el valor mnimo, en N/m, que debe tener la cons-tante elstica del resorte para que el bloque se mantenga en su lugar.(g=9,81 m/s2)

10 cm

60 cm

A) 49,05 B) 98,10 C) 147,15 D) 196,20 E) 245,25

Resolucin

Tema: Esttica

Anlisis y procedimientoEl bloque permanece en reposo, entonces la fuerza resultante (FR=0) sobre l es nula.

Por otro lado, mientras disminuye el valor de la constante elstica K, disminuye la fuerza elstica, y en consecuencia, el bloque tiende a ir hacia abajo. En tal sentido, el mnimo valor de K ocurre cuando el bloque est a punto de resbalar hacia abajo.


Luego, se tiene que

mg

fN

fS(mx)x=0,1 m

Fe=Kmnx

En la horizontal se tiene que

SF()=SF()

Kmnx=fN

KfxN

mn = (I)

En la vertical se tiene que

SF( )=SF( )

fs(mx)=mg

Entonces

ms fN=mg

Luego

fNs

=

mg (II)

Reemplazando (II) en (I) tenemos

K

x smn

mg=

Reemplazando datos

Kmn

( )( , )( , )( , )

= 2 9 810 1 0 8

Kmn ,

Nm

= 245 25

Respuesta245,25

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 5Utilizando el periodo de la Tierra (1 ao), el radio medio de su rbita (1,51011 m) y el valor de G=6,6710 11 N m2/kg2, calcule aproximada-mente, la masa del Sol en 1030 kg.

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

Resolucin

Tema: Gravitacin - Dinmica circunferencialTodo planeta, alrededor del Sol, realiza un mo-vimiento peridico. Considere que el planeta describe una trayectoria circunferencial, cuyo periodo (T) ser el siguiente.

m

R

M FG

FG: Fuerza gravitacional

R : Radio medio

T =2pi

(f)

Pero del movimiento cincunferencial se tiene que

acp=w2R

g=w2R

Por formula tenemos

GM

RR2

2=

=GM

R3 (b)


5

Reemplazando (b) en (f)

TRGM

= 23

pi ; T: periodo.

Anlisis y procedimientoEn el problema

m

R

M

Se conoce que

TRGM

= 23

pi

Despejando la masa del Sol (M) se tiene que

MR

T G=

4 2 3

2pi

(I)

De acuerdo a los datos tenemos

R=1,51011 m

G=6,6710 11 N m2/kg2

p=3,14

Tambin

T=1 ao

Th

h=

1

3601

241

36001

aodas

ao das

T=31 104 000 s

En (I) tenemos

M =

4 3 14 1 5 10

31104 000 6 67 10

2 11 3

2 11( , ) ( , )

( ) ( , )

M =

1 33 1064529 5

35,,

M=2,061030 kg

Entonces

M 21030 kg

Respuesta2

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 6Una piedra es lanzada verticalmente hacia arriba con una energa cintica de 25 J, a partir de un punto A, sube hasta un punto B y regresa al punto de lanzamiento. En el punto B la energa potencial de la piedra (con respecto al punto A) es de 20 J. Considerando el punto A como punto de referencia para la energa potencial, se hacen las siguientes proposiciones:I. La energa mecnica total de la piedra en el

punto A es de 25 J y en B es de 20 J.II. Durante el ascenso de la piedra, la fuerza de

resistencia del aire realiz un trabajo de 5 J.III. En el trayecto de ida y vuelta de la piedra

el trabajo de la fuerza de resistencia del aire es nulo.

Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta luego de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).

A) VVF B) VFV C) VFF D) FFV E) FVF


Resolucin

Tema: Energa mecnica

Anlisis y procedimientoSe debe tener presente que, respecto a un nivel de referencia (N.R.) determinado, la energa mecnica [EM] para un cuerpo en una posicin cualquiera se determina como

h

vm

N. R.

EM=EC+EPg

= +12

2mv mgh

De acuerdo a la informacin dada, tenemos

A

B

Aunque el enunciado no lodice de manera explcita,debemos asumir que en Bla piedra alcanz su alturamxima.

vB=0

N. R.

vA

vB=0

EPgB=20 J

ECA=25 J

I: Verdadero EM(A)=EC(A)+EPg(A)

=25+0

=25 J

II. Verdadero

Faire

Fg

v

De la relacin entre el trabajo y la variacin de la energa mecnica, planteamos

= E WM F F Feg

;

EM EM WB A A BF

( ) ( ) = Aire

E E E EC B Pg B C A Pg A( ) ( ) ( ) ( )+ +

0 20 25 0+[ ] +[ ] =

WA B

Faire

WA BF

= aire J5

III. Falso Si asumimos que el mdulo de la fuerza

del aire es constante, en el trayecto de ida y vuelta esta fuerza estara en todo momento en contra del movimiento. Por lo tanto,

Faire

Faire Fg

Fg

W WA B A

FA BF

=

aire aire2

=2[ 5]

=10 J

NotaEn un caso general, si el mdulo de la fuerza del aire es variable, de igual forma su trabajo no sera nulo en un tramo de ida y vuelta, ya que se trata de una fuerza disipativa similar a la fuerza de rozamiento.

RespuestaVVF

AlternAtivA A


7

PREGUNTA N. 7Indique la secuencia correcta luego de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).I. Si dos partculas de diferentes masas tienen la

misma energa cintica entonces los mdulos de sus cantidades de movimiento son iguales.

II. Si dos objetos de masas finitas, que estn sobre una mesa lisa horizontal colisionan, y uno de ellos est inicialmente en reposos es posible que ambos queden en reposo luego de la colisin.

III. Luego de una colisin totalmente elstica entre dos partculas, la energa cintica total del sistema cambia.

A) VVV B) VVF C) VFV D) FVV E) FFF

Resolucin

Tema: ChoquesLa energa cintica (EC) y la cantidad de movimiento (p

) son dos magnitudes que nos permiten caracterizar el movimiento de un cuerpo. Mientras la primera es una magnitud escalar, la segunda es vectorial.

Anlisis y procedimientoI. Falso

Para una partcula en movimiento

v

[m]

P=mv ; EC=mv2

2

EC=P 2

2m

p mv Emv

Epm

C

C

= =

=

;2

2

2

2

Segn la proposicin

EC1=EC

2 p

mpm

12

1

22

22 2=

pmm

p11

22=

De esta ltima ecuacin, como en la pro-posicin se indica que las partculas son de diferentes masas (m1 m2)

p1 p2

II. Falso Segn el enunciado del problema, el choque

se dara del siguiente modo.

v01 v02=0

lisovf1=0 vf2=0

un instante despusdel choque

un instante antesdel choque

Pero sabemos que en todo choque la psis se

conserva

p pF

0sis sis=

m v1 01 0+( ) = } !contradiccin Esto indica que despus del choque por lo

menos uno de ellos se mueve. Por lo tanto, lo planteado en la proposicin es

falso.III. Falso Por definicin, en un choque totalmente

elstico, la energa cintica total del sistema no cambia, es decir, se conserva.

RespuestaFFF

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 8Una masa de aluminio de 0,1 kg, una de cobre de 0,2 kg y otra de plomo de 0,3 kg, se encuentran a la temperatura de 100 C. Se introducen en 2 kg de una solucin desconocida a la temperatura de 0 C. Si la temperatura final de equilibrio es de 20 C, determine el calor especfico de la solucin en J/kg C.(CAl=910 J/kg C, CCu=390 J/kg C, CPb=130 J/kg C)

A) 186 B) 266 C) 286 D) 326 E) 416


Resolucin

Tema: Fenmenos trmicosCuando se ponen en contacto cuerpos que presentan distintas temperaturas, el calor fluye en forma espontnea desde los cuerpos que estn a mayor temperatura hacia los cuerpos de menor temperatura. El flujo de calor termina cuando el sistema alcanza el equilibrio trmico, o sea, cuando todos los cuerpos alcanzan la misma temperatura.

Anlisis y procedimientoSegn el enunciado del problema

Al Cu Pb

solucin de calor especfico Cex

Se asume que el recipiente es de capacidad

calorficadesprecialble

T0Al=T0Cu=T0Pb=100 C; T0sol=0 C

La interaccin trmica se da segn

0 C 100 CTeq=20 C

QPbpierde

QAlpierde

QCupierde

QSolgana

Por conservacin de la energa

Qganados= Qperdidos

Qsolgana = Q

Alpierde + Q

Cupierde + Q

Pbpierde

Ahora, el calor asociado al cambio de temperatura de una sustancia, conocido como calor sensible, se determina como

Q=Cem|T|

(CemT)(sol)=(CemT)(Al) + (CemT)(Cu) + (CemT)(Pb)

Reemplazando valores

Cex(2)(20)=(910)(0,1)(80)+(390)(0,2)(80)+(130)(0,3)(80)

CeJ

Kg Cx= 416

Respuesta416

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 9En la grfica P versus V se muestra el ciclo termodinmico que sigue una mquina trmica. Si Q1=120 J, Q2=200 J y Q3=180 J son los calores usados en cada proceso, determine aproximadamente la eficiencia de la mquina trmica.

BP

V

Q2

Q3

Q1

AC

A) 25,8% B) 33,8% C) 40,8% D) 43,8% E) 65,8%

Resolucin

Tema: Mquina trmicaUna mquina trmica (M.T.) permite transformar el calor, que es una forma de energa, en energa mecnica a travs del trabajo mecnico que desarrolla. Por la segunda ley de la termodinmica se sabe que una M.T. no puede transformar todo el calor en trabajo, es decir, no puede ser 100% eficiente. Por lo que determinar su eficiencia nos permite conocer qu tanto del calor recibido por la M.T. es transformado en trabajo til.


9

Anlisis y procedimientoEn la grfica presin versus volumen (P V) se deduce que Q1 y Q2 representan los calores en los procesos A B y B C, respectivamente. Adems Q3 representa el calor que la mquina disipa en el ciclo y que corresponde al proceso C A.

B

P

V

Q1=120 J Q2=200 J

Q3=180 J

A

C

Ahora hagamos el esquema simplificado de la mquina trmica.

TA

Qabs=Q1+Q2

Qdis=Q3

TB

M.T. W

La eficiencia de la mquina trmica se calcula as:

= WQabs

%100 (I)

El calor absorbido por el gas en el ciclo es

Qabs=Q1+Q2=120+200

Qabs=320 J (II)

Luego, por la conservacin de la energa, se cumple que

Qabs=W+Qdisip

320=W+180

W=140 J (III)

Reemplazando (III) y (II) en (I)

= 140320 100%

=43,75% 43,8%

Respuesta43,8%

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 10Un conductor tiene una densidad de carga superficial de 1,2 nC/m2. Halle el mdulo del campo elctrico, en N/C, sobre la superficie del conductor.(0=8,8510

12 C2/N m2, 1 nC=10 9 C)

A) 125,6 B) 135,6 C) 145,6 D) 155,6 E) 165,6

Resolucin

Tema: Campo elctricoLa densidad de carga superficial de un conductor es una magnitud fsica que mide la distribucin de la carga elctrica en toda el rea superficial del conductor.Matemticamente se calcula as:

=QA

Q: carga elctricaA: rea superficial

Tenga presente que cuando todo conductor se electriza, solo lo hace de manera superficial.

10

unI 2011 -II Academia CSAR VALLEJO

Anlisis y procedimientoConsideremos que el conductor mencionado sea una esfera con carga elctrica Q.

R

Q E

El mdulo del campo elctrico en la superficie del conductor se calcula de la siguiente manera.

EKQ

R= 2 , donde K =

14 0pi

E

Q

R

Q

R= = ( )4 40 2 2 0pi pi

Adems, el rea superficial de la esfera es

A=4 R2

E

QA

QA

= = =

0 0 0

1

(Esta ecuacin es vlida en general para todo conductor. Para nuestro caso hemos considerado una esfera)

Al reemplazar valores tenemos que

E =

1 2 10

8 85 10

9

12,

,

E=135,6 NC

Respuesta

135,6

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 11Considere el circuito de la figura

R2

R1I1I

I2

Si I=50 mA, I1=10 mA, R1=2 , entonces R2, en , es:

A) 0,3 B) 0,4 C) 0,5 D) 0,6 E) 0,7

Resolucin

Tema: Circuitos elctricosConexin de resistores en paralelo

ba

I

R2

R1

I1I2

Los resistores estn a igual diferencia de potencial. Se cumple que

Nudo a I=i1+i2

Vab i1 R1=i2 R2

Anlisis y procedimientoNos piden R2.

R1=2

R2

a bI1=10 mAI2

I=50 mA

En el nudo a

I=I1+I2 50 mA=10 mA+I2

I2=40 mA


11

Luego, para los resistores en paralelo tenemos que

I1 R1=I2 R2

(10 mA)2=(40 mA)R2

R2=0,5

Respuesta0,5

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 12Una espira rectangular metlica penetra en una regin donde existe un campo magntico B uniforme y pasa sucesivamente (bajando) por las posiciones (1), (2) y (3) mostradas en la figura. Con respecto a este proceso se dan las siguientes proposiciones:

B

(1)

(2)(2)

(3)regin

I. Cuando la espira est pasando por la posicin (1) el flujo magntico a travs de ella est disminuyendo.

II. Cuando la espira est pasando por la posicin (2) la corriente inducida aumenta.

III. Cuando la espira est pasando por la posicin (3) la corriente inducida circula en sentido horario.

Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).

A) FVF B) FVV C) VFV D) FFV E) VVF

Resolucin

Tema: Regla de LenzCuando el flujo magntico a travs de una espira conductora vara, en esta se induce una corrien-te elctrica (Iind), tal que el campo magntico asociado a Iind se opone a la variacin del flujo magntico.

Por ejemplo

Bext Bext ()

Bino

RMD

Iind

El flujo magntico, a travs de la espira, aumenta; por lo tanto, el flujo magntico inducido del plano sale del plano de la espira.

Anlisis y procedimientoExaminemos la situacin.

B (1)

(2)

(3)

I. Falso A medida que la espira desciende, el nmero

de lneas de induccin magntica a travs de esta aumenta. Por lo tanto, el flujo magntico a travs de la espira aumenta.

12


II. Falso La espira est completamente dentro del campo

magntico. Esto implica que el flujo magntico a travs de la espira no cambia (f=0).

ind = =t 0

Segn la ley de Ohm:

ind ind0

= I R

Iind=0

III. Verdadero La espira est saliendo del campo magntico.

BindIind

Bext

RMD

La cantidad de

lineas del Bextdisminuye.

Entonces el flujo magntico inducido es entrante y, por la regla de la mano derecha, la corriente inducida es en sentido horario.

RespuestaFFV

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 13Con respecto a las ondas electromagnticas (OEM) se hacen las siguientes afirmaciones:I. En el vaco, la rapidez de propagacin de una

OEM no depende de la frecuencia de propa-gacin de la onda.

II. Una OEM se puede producir por la desace-leracin de cargas elctricas.

III. Las OEM son ondas longitudinales.De estas afirmaciones son ciertas:

A) solo I B) solo II C) I y II D) I y III E) I, II y III

Resolucin

Tema: Ondas electromagnticas (OEM)

B

E

vOEM

q

partcula con aceleracin

Cuando un portador de carga experimenta acele-racin, se genera una onda electromagntica, la cual es transversal y est formada por dos campos

E B

y ( ) oscilantes mutuamente perpendiculares.Anlisis y procedimientoI. Verdadero En el vaco, las OEM se propagan a la rapidez

de la luz, cuyo valor es c=3108 m/s. Adems se tiene que c= f Dado que c es constante, la rapidez de

propagacin de la OEM no depende de la frecuencia (f ).

II. Verdadero Las OEM se producen cuando las partculas

electrizadas experimentan aceleracin.III. Falso Las OEM son transversales. (Segn la teora clsica)

RespuestaI y II

AlternAtivA C


13

PREGUNTA N. 14Un joven usa un espejo esfrico cncavo de 20 cm de radio de curvatura para afeitarse; si pone su rostro a 8 cm del vrtice del espejo, halle el aumento de su imagen.

A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6

Resolucin

Tema: ptica geomtrica - Espejos esfricos

Anlisis y procedimientoGraficando el problema

CF

if

R

VVoo

objeto

imagen

i: Distancia de la imagen o: Distancia del objeto; o=8 cm f: Distancia focal R: Radio de curvatura

Piden el aumento, el cual viene definido por lo siguiente.

A io

Ai

= = 8

(I)

Podemos determinar la distancia imagen i a travs de la ecuacin

1 1 1f i o

= + (II)

Ahora f lo obtenemos a partir de

f

Rf= = +

210 cm

Reemplazando en la ecuacin (II)

110

1 18

40+( ) = + +( ) = i i cm

i= 40 cm

Luego en la ecuacin (I)

A =

( )408

A=+5

Respuesta5

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 15Se realizan experiencias de efecto fotoelctrico

sobre tres placas de metales diferentes (placas P1,

P2, P3) utilizando luz de igual longitud de onda

=630 nm. Sean V1m, V2m y V3m las velocidades

mximas de los electrones que son emitidos de las

placas P1, P2, P3, respectivamente.

Si V2m=2V1m y V3m=3V1m, calcule el cociente

3 2

2 1

donde f1, f2 y f3 son las funciones

trabajo de las placas metlicas P1, P2 y P3,

respectivamente.

A) 1/3 B) 2/3 C) 1

D) 4/3 E) 5/3

14


Resolucin

Tema: Efecto fotoelctrico

Anlisis y procedimientoCuando la luz incide sobre una placa metlica

luzincidente

electrn emitido

Placa metlica

(fotoelectrn)

Para el efecto fotoelctrico Eo=f+EC(mx)

DondeEo=energa incidente, energa que transporta el fotn.f= funcin trabajo, que depende del material.EC(mx)=energa cintica mxima de los fotoelectrones.El problema nos indica que la longitud de onda incidente es la misma para ambas placas, por lo tanto, la energa incidente Eo es la misma.

Entonces

1 12

222

232

2 2 2+ = + = +mv mv mvm m m

Piden

3 2

2 1

22

32

12

22

=

v v

v vm m

m m

(I)

Como

v vv v

vv v

vv v

m m

m m

mm m

mm m

2 1

3 1

12 3

12 2

23

23

2 3

4

=

=

= =

= =

22

9= K

Entonces reemplazando en ( I )

3 2

2 1

4 94

=

k kk k

3 2

2 1

53

=

Respuesta5/3

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 16Con respecto a las siguientes afirmaciones:1. En el proceso de transferencia de calor por

conveccin en un fluido, el calor se transfiere debido al movimiento del fluido.

2. La transferencia de calor por conveccin se produce incluso en el vaco.

3. En el proceso de transferencia de calor por conduccin entre dos cuerpos, es necesario el contacto entre ellos.

Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta luego de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).

A) VVV B) VFV C) FFF D) FVV E) FVF

Resolucin

Tema: Fsica molecular

Anlisis y procedimientoProposicin 1: VerdaderaEn el proceso de transferencia de calor por CONVECCIN, el calor se transfiere por la mo-vilidad de las molculas del fluido, por ejemplo, consideremos un recipiente con agua colocado sobre una estufa.

corrientesconvectivas

capa de agua querecibe calor


15

La capa de agua del fondo recibe calor, aumenta su temperatura y disminuye su densidad, entonces asciende y el agua de la capa superior ms fra y ms densa desciende. El proceso contina con una circulacin constante denominada corriente convectiva.Proposicin 2: FalsaLa transferencia de calor por conveccin implica siempre un movimiento de masa, por lo cual no puede producirse en el vaco. En el vaco puede ocurrir la transferencia de calor por radiacin.Proposicin 3: VerdaderaEn la transferencia de calor por conduccin, la energa se transfiere de molcula a molcula sin que estas se desplacen. Por ello, para que un cuer-po transfiera calor a otro cuerpo por conduccin deben estar en contacto.

RespuestaVFV

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 17Una porcin de plastilina de 100 gramos impacta horizontalmente en un bloque de madera de 200 gramos que se encuentra sobre una cornisa de 5 m de altura. Cuando la plastilina impacta en el bloque se pega a ste haciendo que el conjunto caiga e impacte con el suelo a 2,0 m de la pared, como se indica en la figura. Calcule aproximadamente, en m/s, la velocidad con la cual la plastilina impacta al bloque. ( g=9,81 m/s2).

vMM

5 cm

2 m

m

A) 3 B) 5 C) 6 D) 8 E) 9

Resolucin

Tema: Conservacin de la cantidad de movi-miento

En todo choque, la cantidad de movimiento se conserva instantes antes, durante y despus del choque.

A B A Bantes del choque despus del choque

P P

a ch.sistema

d ch.sistema

. .=

Anlisis y procedimientoPiden v.

v1v v=0

MM

2 m

t

5 m

antes delchoque(a. ch.)

despus delchoque(d. ch.)

Debido al choque entre los cuerpos, tendremos

P P

a.ch. d.ch.=

mplast.v=Msist.v1

0,1v=0,3 v1

vv

1 3=

Durante la cada, el sistema desarrolla un MPCL.

Enlahorizontal(MRU)

dx=vx t

2=v1

t

2=v

t3

vt

= 6 (I)

16


Enlavertical(MVCL)

h v t gty= +0

212

5

12

9 81 2= ( ), t

t=1 s

Reemplazandoen(I)

v=6 m/s

Respuesta6

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 18De las siguientes grficas indique cul representa la variacin de la densidad de un gas ideal con respecto de la presin P en un proceso isotrmico.

A)

P

B)

P

C)

P

D)

P

E)

P

Resolucin

Tema: TermodinmicaPara un gas ideal siempre se verifica la siguiente ecuacin.

P V=n R T

Anlisis y procedimientoPiden la grfica densidad r vs. la presin P

P0; T

00

PF ; T

ff

Inicio

Final

Partiendo de la ecuacin de los gases ideales.

P V=n R T

P VmM

R T = m

M

:

:

masa del gas

masa molar

P MmVR T =

=P MR T (I)

Como M y R son constantes y el proceso es isotrmico. (T: constante)

Entonces en (I)

r=(constante) P

Esta expresin nos indica que r depende direc-tamente de la P.

La grfica r vs. P ser

0

PP0


17

Respuesta

P

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 19En la figura se muestra dos hilos conductores de gran longitud que son perpendiculares al plano del papel y llevan corrientes de intensidades I1 e I2 saliendo del papel. Determine el cociente I1/I2 para que el campo magntico B

en el punto P sea paralelo a la recta que une los hilos.

A) 0,50 I1

I2

P

3 m

4 m

B) 0,75 C) 0,80 D) 0,90 E) 1,00

Resolucin

Tema: Campo magntico - Ley de Biot - SavartInduccin magntica B

( ) para un conductor de gran longitud.

I

I

dobservador

para el observador

P

P

BP

BP

d

BIdP

=

pi0

2

Anlisis y procedimiento

Piden II1

2

P

BP

B1B2

d1=3 m

d2=4 m

I1

I2

Luego de representar los vectores induccin mag-ntica en el punto P, la direccin de la resultante define la siguiente relacin.

tan = B

B2

1

tan

pi

pi

=

0 2

2

0 1

1

2

2

IdId

tan = I

Idd

2

1

1

2

34

34

2

1=

II

II1

21=

Respuesta1,00

AlternAtivA e

18


PREGUNTA N. 20Dos fuerzas F1=120 N y F2=20 N actan sobre los bloques A y B de masas mA=4 kg y mB=6 kg, tal como se indica en la figura. Si el coeficiente de rozamiento cintico entre todas las superficies es 0,8; determine aproximadamente la fuerza de reaccin, en N, entre los bloques cuando estos estn en movimiento. ( g=9,81 m/s2).

AA BBF1 F2

A) 20 B) 40 C) 60 D) 80 E) 100

Resolucin

Tema: Dinmica rectilneaToda la fuerza resultante no nula (F R

0) origina sobre un cuerpo una aceleracin, la cual se percibe como cambios en su estado mecnico. Esto es lo que establece la 2.a ley de Newton, donde

fK

a

F 'F

fN

Fg

F maR

=

adems

F F FR

= acelerfavor aceler.oponen.Anlisis y procedimientoAnalizando el sistema

K

a

F2=20 N

fN

fK

Fg sist.

F1=120 NA B

Como F1>F2, el sistema empieza a acelerar hacia la derecha y los bloques en todo momento presentarn la misma aceleracin.

Es decir

aA=aB=a

Sobre el sistema, de la 2.a ley de Newton

F m aR

sist. sist.( ) =

F1 F2 fK=(mA+mB)a 100 mK fN=10a

100 mK(mA+mB)g=10a

100 mK(10)g=10a

10 mK g=a (I)

Para determinar la reaccin (R) entre los cuerpos, separamos imaginariamente los bloques. Se muestra el cuerpo B.

K

a

F2=20 N

fN(B)

fK(B)

Fg(B)

R B

De la 2.a ley de Newton

F m aR B

=

R F2 mK fN(B)=mBa

R 20 mK(6)g=6a (II)

Reemplazamos (I) en (II)

R 20 mK (6)g=6(10 mK g)

R=80 N

Respuesta80

AlternAtivA D


19

PREGUNTA N. 21Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).I. La materia es transformable en energa.II. Los tomos son indivisibles.III. El peso de un cuerpo se mide con una balanza.

A) FFF B) VFF C) FVF D) VVF E) VVV

Resolucin

Tema: Materia

Anlisis y procedimientoI. Falso El cambio de energa en un proceso nuclear

est relacionado con los cambios de masa de acuerdo a la relacin de equivalencia de masa-energa deducida por Einstein en 1905.

E=mc2

Esta relacin permite obtener la energa de las reacciones nucleares a partir de los cambios de masa.

Observacin

En toda reaccin qumica o nuclear se conserva la

materia, la cual se manifiesta como masa y energa.

II. Falso Los tomos son sistemas que presentan 2

partes: ncleo y zona extranuclear. Estn formados por partculas como los electrones, protones y neutrones. Por lo tanto, se concluye que los tomos son divisibles.

III. Falso La masa de los cuerpos se mide con una

balanza. Los pesos de los objetos se miden con un dinammetro que es afectado por la gravedad.

RespuestaFFF

AlternAtivA A

PREGUNTA N. 22Cules de las siguientes especies qumicas son paramagnticas?

I. 40Zr4+

II. 37Rb

III. 32Ge4+

A) I y II B) II y III C) Solo I D) Solo II E) Solo III

Resolucin

Tema: Configuracin electrnicaLas propiedades magnticas de una sustancia elemental permiten revelar informacin respecto a la configuracin electrnica de sus tomos, en ese sentido:Una sustancia paramagntica es atrada dbil-mente por un campo magntico como resultado de la presencia de electrones desapareados en sus tomos.Una sustancia diamagntica no es atrada por un campo magntico o es ligeramente repelida por l. Esto se debe a que solo posee electrones apareados (orbitales llenos) en sus tomos.

20


Anlisis y procedimientoDesarrollamos la configuracin electrnica de cada especie qumica teniendo en cuenta que en el caso de los cationes se retiran los electrones empezando por el mayor nivel.

I. 40Zr: [36Kr]5s24d2

2e (1.)

2e (2.)

40Zr4+: [36Kr]

No hay electrones desapareados (diamagntico).

II. 37Rb: [36Kr]5s1

37Rb:[36Kr]5s

Hay un electrn desapareado (paramagntico).

III. 32Ge:[18Ar]4s2

3d104p2 2e (2.)

2e (1.)

32Ge4+:[18Ar]3d

10

No hay electrones desapareados (diamagntico).

Se concluye que la nica especie qumica para-magntica es el rubidio (37Rb).

RespuestaSolo II

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 23Cuntos gramos de bromuro de potasio se requieren para obtener 200 g de bromo segn la siguiente reaccin sin balancear?

KBr(ac)+C2(g) Br2()+KC(ac)

Datos: Masas molares atmicas (g/mol)

C=35,5; K=39,0; Br=80,0

A) 219,0 B) 248,7 C) 260,0 D) 297,5 E) 346,2

Resolucin

Tema: Estequiometra

Anlisis y procedimientoEn el problema nos indican la masa del producto Br2, con el cual piden calcular la masa del reac-tante KBr.

Al balancear la ecuacin qumica tenemos que

2 1 1 22 2KBr C Br KCac ac ( ) ( ) ( ) ( )+ + g

M=119 g/mol M=160 g/mol

2 mol 1 mol 238 g 160 g m 200 g

m=297,5 g

Respuesta297,5

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 24La configuracin electrnica del 58Ce

3+ es:

A) [Xe]5s2 B) [Xe]6s1 C) [Xe]5d1

D) [Xe]4f1 E) [Xe]5p1

Resolucin

Tema: Configuracin electrnica

Anlisis y procedimientoAlgunos tomos no se ajustan a la configuracin electrnica, segn el principio de Aufbau, como en el caso del cerio (Z=58), que es un lantnido y cuya configuracin es

58Ce: [Xe]4f15d 1 6s 2

Nivel energtico externo con electrones dbilmente atrados por el ncleo.


21

Para realizar la configuracin electrnica de su tomo ionizado, se retiran electrones del nivel energtico externo.

58Ce3+:[Xe]4f1

Respuesta

58Ce3+:[Xe]4f1

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 25Dados los siguientes pares de sustancias en estado cristalino puro:

I. B; BF3II. Na; NaCl

III. TiO2; TiCl4Indique para cada par, cul de las sustancias tiene la mayor temperatura de fusin.

A) BF3; Na; TiO2 B) B; NaCl; TiCl4 C) BF3; NaCl; TiCl4 D) B; NaCl; TiO2 E) B; Na; TiO2

Resolucin

Tema: Estado slido

Slido cristalino

Tipo de unin entre partculas

Temperatura de fusin

CovalenteEnlace

covalenteMuy alta

Inico Enlace inico Alta

Metlico Enlace metlico Moderada

MolecularFuerzas inter-moleculares

Baja

Anlisis y procedimientoAnalicemos el tipo de slido cristalino en cada caso:I. El boro (B) es un slido covalente y el BF3 es

un slido molecular. El que tiene mayor punto de fusin es el boro (B).

II. El sodio (Na) es un slido metlico y el NaCl es un slido inico. El de mayor punto de fusin es el NaCl.

III. El TiO2 es un slido inico y el TiCl4 es un slido molecular. El que tiene mayor punto de fusin es el TiO2.

RespuestaB; NaCl; TiO2

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 26La fenolftaleina, C20H14O4, se obtiene por la reaccin del anhidrido ftlico, C8H4O3, con el fenol, C6H6O.C8H4O3+2C6H6O C20H14O4+H2OSe desea obtener 1,0 kg de fenolftaleina. Cono-ciendo que se requiere un 10% en exceso de an-hidrido ftlico para un rendimiento de la reaccin del 90%, determine la masa necesaria, en gramos, de anhidrido ftlico.Datos, masas atmicas: C=12; H=1; O=16

A) 318,3 B) 517,1 C) 568,8 D) 715,3 E) 1111,0

Resolucin

Tema: EstequiometraEn los clculos estequiomtricos basados en ecua-ciones qumicas, solo se relacionan las cantidades tericas (con rendimiento porcentual del 100%) de las sustancias dato e incgnita.

22


Anlisis y procedimientoEn primer lugar, a la masa de fenolftalena obte-nida (1000 g), que es la cantidad real con 90% de rendimiento, la transformaremos en cantidad terica.

1000 90

1001111 1

gg

%%

,x

x =

Luego, calcularemos la masa de anhdrido ftlico que ha reaccionado en base a la siguiente ecua-cin qumica.

M=148

148 g 318 gy

y=517,1 g1111,1 g

1C8H4O3+2C6H6O 1C20H14O4+H2O

M=318

Finalmente, determinemos la masa del anhdrido con 10% de exceso.

517 1 100110

568 81, %

%,

gg

mm

=

Respuesta568,8

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 27Respecto a la reaccin redox:

MnO 4(ac)+SO2(g)+H2O()

SO24(ac)+Mn(ac)2+ +H3O

+(ac)

Indique cules de las siguientes proposiciones son correctas:I. El MnO 4 acta como agente oxidante.II. El nmero de oxidacin del manganeso

cambia en 5 unidades.III. El agente reductor es el agua.

A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) II y III

ResolucinTema: Reacciones redox

Anlisis y procedimientoIdentificamos los estados de oxidacin de los elementos en las sustancias participantes de la reaccin qumica.

MnO4(ac)+SO2(g)+H2O() SO4(ac)+Mn(ac)+H3O(ac)7+ 2 2

2 4+ 1+ 6+ 2+ 1+

+2

agenteoxidante

agentereductor

formaoxidada

RED gana 5e

OX pierde 2e

formareducida

Por tantoI. CorrectoII. CorrectoIII. Incorrecto

RespuestaI y II

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 28Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta, despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F):I. La Ley de Graham est referida a la efusin

de gases.II. La mezcla espontnea de gases ocurre debido

a un fenmeno de efusin.III. El gas nitrgeno efunde ms rpido que el

hidrgeno a iguales condiciones de presin y temperatura.

A) VVV B) VFV C) VFF D) FVF E) FVV

Resolucin

Tema: Estado gaseosoLa difusin y efusin gaseosa son propiedades generales de las sustancias gaseosas que se relacionan con la gran cantidad de movimiento y el desorden molecular.


23

Anlisis y procedimientoSobre la base de las leyes de los gases y las pro-piedades de estos, analicemos cada proposicin.I. Verdadero La ley de Thomas Graham se cumple tanto

para la efusin como para la difusin gaseosa.II. Falso Una mezcla gaseosa se forma debido a la

difusin de las molculas de los gases com-ponentes.

III. Falso Segn la ley de Graham, la velocidad de

efusin de los gases vara en forma inversa a sus masas moleculares; por lo tanto, el hidr-geno (menor masa molecular) se efunde con mayor rapidez que el nitrgeno (mayor masa molecular).

RespuestaVFF

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 29Se tienen las siguientes especies conjugadas y valores de Ka correspondientes:

Ka

HA A 1,010 6

H2B HB 1,010 5

H3E H2E 1,010 4

Al respecto, cules de las siguientes proposiciones son correctas?I. H2E

es una base ms dbil que A.II. H2B es un cido ms fuerte que HA.III. Concentraciones molares iguales de HA y H3E,

producirn valores de pH idnticos.

A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) I, II y III

ResolucinTema: Equilibrio inicoConsiderando un cido

HX H Xac

cidoac ac

baseconjugada

( ) ( ) ( )+ +

Se cumple que

Fuerza de conjugados

K K Kwcido baseconjugada

=

Donde:Kw: producto inico del agua

A 25 C: Kw=1,010 14

Anlisis y procedimientoPara los cidos dbiles mostrados, ordenamos los datos en el siguiente cuadro.

Ka

1,010 6

1,010 5

1,010 4

Kb

1,010 8

1,010 9

1,010 10

cido

HA

H2B

H3E

fuerzabase

conjugada

A

HB

H2E

aumenta au

men

ta

I. Correcto

Ordenando de forma creciente a la fuerza de las bases conjugadas.

H2E < HB < A

II. Correcto

Ordenando de forma creciente a la fuerza de los cidos.

HA < H2B < H3E

III. Incorrecto AmayorKa, un cido dbil genera mayor

concentracin de iones H+. AmayorconcentracindeionesH+, el pH

de la solucin es menor de los argumentos concluidos que:

K pHainversa

Como Ka(HA) < Ka(H3E)

Entonces pH(HA) > pH(H3E)

24


RespuestaI y II

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 30Cules de los siguientes casos es un ejemplo de coloide?

A) Agua con gas B) Gasolina C) Mayonesa D) Aceite vegetal E) Pisco

Resolucin

Tema: Sistemas dispersosUn coloide es una dispersin de partculas de una sustancia (fase dispersa) en otra sustancia (fase dispersante o continua). Un coloide se diferencia de una solucin (mezcla homognea) en que las partculas dispersas (micelas) son de mayor tamao que los tomos, iones o molculas promedio, pero an son demasiado pequeas para ser observadas a simple vista, por lo que son reconocidas a travs de medios pticos (luz, microscopio).

Anlisis y procedimientoDe acuerdo a las alternativas, hacemos la clasifi-cacin de las mezclas dadas.

Solucin Coloideagua con gas mayonesagasolinaaceite vegetalpisco

RespuestaMayonesa

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 31Cuntos carbonos terciarios y cuntos carbonos con hibridacin sp2 se presentan, respectivamente, en el compuesto mostrado?

CH3 CH CH2

CH3

Cl

NH2

C

O

A) 2 y 3 B) 2 y 2 C) 1 y 3 D) 1 y 2 E) 3 y 3

Resolucin

Tema: Qumica orgnicaRecordemos lo siguiente:a. El carbono terciario es aquel que est unido

a 3 tomos de carbono por enlace simple.b. El carbono puede experimentar 3 tipos de

hibridacin.

Carbono Hibridacin

C C sp3

C C sp2

C C sp

Anlisis y procedimientoDesarrollamos la estructura del siguiente compuesto.

C C

C

C

C

C ClC

C C N H

H

H

H HHH

H

H H H

H H

O

N. de carbonos terciarios (*)=2N. de carbonos con hibridacin sp2()=3


25

Respuesta2 y 3

AlternAtivA A

PREGUNTA N. 32Dadas las siguientes estrategias para reducir la concentracin de gases de efecto invernadero:I. Aumentar la produccin energtica provenien-

te de las instalaciones solares.II. Detener la deforestacin en el mundo.III. Adoptar sistemas de captura y almacenamiento

de dixido de carbono. Son adecuadas

A) Solo I B) Solo II C) I y II D) II y III E) I, II y III

Resolucin

Tema: Contaminacin ambientalEl calentamiento global tiene como principal fuente de contaminacin la emisin de dixido de carbono por las plantas de generacin de energa a base de carbn, pues emiten 2500 millones de toneladas al ao. La segunda causa principal son los automviles que emiten casi 1500 millones de toneladas de CO2 al ao.

Anlisis y procedimientoI. Adecuada

Reducen la contaminacin de las plantas

generadoras de energa, empezando a usar

fuentes renovables de energa como la elica,

la solar y la geotrmica.

II. Adecuada

Aproximadamente, la mitad de la materia

orgnica, como los rboles y el pasto, es

carbono. La quema de esta materia orgnica

genera gases de efecto invernadero. El cultivar

los suelos despus de la deforestacin acelera

an ms el cambio climtico.

III. Adecuada Se est adoptando en algunos pases, tales

como Espaa, el almacenamiento del CO2 en el subsuelo para luego ser utilizado en la recuperacin del petrleo de los acuferos salinos profundos, del metano, entre otros.

RespuestaI, II y III

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 33Cuando se pasan 0,5 amperios durante 20 minutos, por una celda electroltica que contiene una solucin de sulfato de un metal divalente, se deposita 0,198 gramos de masa en el ctodo, cul es la masa atmica del metal?

Dato: 1 faraday=96 500 coulomb

A) 31,9 B) 63,7 C) 95,6 D) 127,4 E) 159,3

Resolucin

Tema: ElectrlisisEn los procesos electrolticos, la cantidad de carga que circula por cada electrodo es la misma y es proporcional a la masa liberada o depositada.

Anlisis y procedimientoEl electrolito se disocia segn

MSO M SOac ac ac42

42

( ) ( ) ( ) ++

+

+e e

nodonodoctodoctodo

M(s)

M+2SO4

M+2H2O

O2(g)

2

26


Los iones metlicos (M+2) son atrados por el ctodo de la celda producindose la reduccin de estos iones.

M M eac s( ) ( )+ +2 0 2

Se sabe que 1 mol e=1 Faraday=96 500 C.Interpretamos la semirreaccin.

2 mol e produce 1 mol M

2(96 500 C) P.A. g(0,5)(2060)C 0,198 g

P.A.

CC

=

=

2 96 5000 5 20 60

0 198 63 7( )

( , ) ( ), ,

Respuesta63,7

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 34Dadas las siguientes proposiciones respecto al elemento con Z=25, indique la secuencia co-rrecta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).I. Pertenece al cuarto periodo.II. Pertenece al grupo VIB.III. Es un no metal.

A) VVV B) VVF C) VFF D) FVF E) FFV

Resolucin

Tema: Tabla peridicaPara ubicar un elemento en la tabla peridica se tendr en cuenta lo siguiente.

N. del periodo=N. de niveles

N. del grupo=N. de electrones externos

Adems

...ns o ...nsnp grupo A

...ns(n 1)d grupo B

Anlisis y procedimientoLa configuracin electrnica del tomo del elemento (Z=25) es

25E:1s22s22p63s23p64s23d5

En la distribucin se observan 4 niveles de energa.

Periodo=4

Para el grupo

4 sGrupo = VIIB(Metal)

3 d2 5

RespuestaVFF

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 35Las piezas de acero comn (como tuercas y pernos) se recubren de una capa delgada de zinc, para su uso industrial. Indique cules de las siguientes razones explica la funcin de esta capa:I. Permite que el acero tenga una mayor resis-

tencia a la corrosin.II. El zinc se reduce ms fcilmente que el hierro.III. El zinc constituye un nodo de sacrificio.Datos: EoZn2+/Zn= 0,76 V EoFe2+/Fe= 0,44 V

A) I y II B) I y III C) II y III D) solo II E) solo III

Resolucin

Tema: Electroqumica - CorrosinLa corrosin es un proceso electroqumico en el cual la estructura de un metal o sus aleaciones son deterioradas paulatinamente por su interaccin con el entorno.


27

Anlisis y procedimientoLos mtodos para evitar la corrosin pueden ser: Fsicos, por ejemplo, el recubrimiento con

pinturas anticorrosivas. Qumicos,talescomoelanodizado,zincado,etc.

El zincado consiste en recubrir con zinc el metal a ser protegido, ya que el zinc tiene mayor potencial de oxidacin (0,76 V, comparado con 0,44 V del hierro). Por ello, el zinc se oxida ms fcilmente que el hierro, lo cual permite que los materiales hechos de acero sean ms resistentes a la co-rrosin. Ese es el motivo por el cual, en el zincado, el zinc es denominado nodo de sacrificio, pues se oxida en lugar del hierro.

RespuestaI y III

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 36Para la siguiente ecuacin qumica en equilibrio:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+calorIndique la alternativa que favorecer la formacin de SO3(g).

A) Aumentar la temperatura B) Aumentar la presin C) Aadir un catalizador D) Aumentar el volumen E) Retirar parte del O2(g)

Resolucin

Tema: Principio de Le ChatelierEste principio, establecido por Henri Le Chatelier, menciona que cuando sobre un sistema en equilibrio se produce una variacin (en presin, temperatura o concentracin), el sistema responde de tal forma que disminuye el efecto de dicha variacin.

Anlisis y procedimientoA partir de la reaccin mostrada, se tiene que

2

3 2

SO +O 2SO +calor2 2 3 n nR p= =

Las variaciones necesarias para favorecer la formacin del SO3 son:

Concentracin: Aumentar [SO2] y/o [O2] Disminuir [SO3]

Presin

Si aumentamos la presin (es decir, si se disminuye el volumen), el sistema se despla-zara de izquierda a derecha, favoreciendo la formacin del SO3.

Temperatura

Como la reaccin es exotrmica, al enfriar el sistema, favorece a que se desplace a la derecha, aumentando la cantidad del SO3.

Catalizador

Solo vara la cintica de la reaccin, pero no el equilibrio.

RespuestaAumentar la presin

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 37Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta, despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F), respecto a la corres-pondencia entre el nombre y su frmula qumica.

I. Nitrito de mercurio (I) - Hg2(NO2)2II. Sulfuro de potasio - KS

III. Fosfato de magnesio - Mg3(PO4)2

A) VVF B) VFV C) FVV D) FFV E) FFF

28


Resolucin

Tema: Nomenclatura inorgnica

Anlisis y procedimientoCatin Nomenclatura Anin Nomenclatura

K1+ ion potasio NO12 ion nitrito

Mg2+ ion magnesio S2 ion sulfuro

Hg2+2ion mercurio

(I)PO34

ion fosfato

Hg2+ion mercurio

(II)

Observacin

El ion mercurio (I) se encuentra estable como Hg2+2 , el

cual es el dmero de Hg+1.

I. Verdadero

Hg2

2+Hg2(NO2)2NO2

1

II. Falso

K

1+K2 SS

2

III. Verdadero

Mg

2+PO Mg3 (PO4)2

3 4

RespuestaVFV

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 38Al descomponer una muestra de 20 g de clorato de potasio, KClO3, se produce O2(g) que al ser recogido sobre agua a 700 mmHg y 22 C ocupa un volumen de 3 L. Determine el porcentaje de pureza de la muestra.

KC O KC O3 scalor

s 2 g ( ) ( ) ( ) + (sin balancear)

P mmHgV22 CH2O

= 19 8,

Masa molar (g/mol) KCO3=122,5

A) 36,8 B) 44,9 C) 72,2 D) 77,4 E) 78,3

Resolucin

Tema: Estequiometra

Anlisis y procedimientoComo el O2 se recoge en agua, es una mezcla gaseosa; por ello, para determinar la cantidad de O2, se requiere la presin del O2 seco.

Pgas hmedo=PO2+PH2O(V) PO2=Pgas hmedo PH2O(V) =700 mmHg 19,8 mmHg

=680,2 mmHg

Luego, por ecuacin universal, tenemos que

n

P VO

O

RTmmHg L

mmHg Lmol K

K2

2 680 2 3

62 4 295= =

( )( )

( )

,

,

nO2=0,11 mol

En la ecuacin balanceada se tiene que

2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g)

Proporcin de moles

3 mol O2 2 mol KClO3

0,11 mol O2 nKClO3=?

nKClO3=0,0733 mol

Luego, hallando la masa, tenemos que

nm

MKClOKClO

KClO3

3

3

=

mKClO3= n MKClO KClO3 3

mKClO3=(0,0733 mol)(122,5 g/mol)

mKClO3=8,98 g

Finalmente

% %Pureza=KClO

muestra

3m

m =100

= =8 9820

100 44 9,

% , %gg


29

Respuesta44,9

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 39Cules de las siguientes proposiciones son correctas?I. El enlace A - C es apolar.II. El enlace H - C es ms polar que el enlace K - C.III. El enlace K - C tiene mayor carcter inico

que el enlace A - C.Datos, Z: H=1, A=13, C=17, K=19

A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) II y III

Resolucin

Tema: Enlace qumicoLos enlaces qumicos en los compuestos son principalmente inicos o covalentes, los cuales se pueden reconocer por la diferencia de electrone-gatividades.

EN0 1,7 3,3

polarapolar

covalente inico

aumenta el carcter inico

Anlisis y procedimientoI. Falso El enlace A - C, al ser la unin de tomos

con diferente electronegatividad, es un enlace polar.

II. Falso El enlace H - C es de tipo covalente, mientras

que el enlace K - C es inico; por lo tanto, este ltimo ms polar, dado que las cargas elctricas que se manifiestan en sus partculas son netas.

III. Verdadero El enlace K - C presenta mayor carcter

inico que el enlace A - C. El K tiene menor electronegatividad que el A y por ello la diferencia de electronegatividades es mayor en el primer enlace.

RespuestaSolo III

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 40Cul de los siguientes procesos corresponde a la primera ionizacin del oxgeno?

A) 1s22s22p4+e 1s12s22p

B) 1s22s22p4 1s22s12p4+e

C) 1s22s22p4 1s22s22p3+e

D) 1s22s22p4+e 1s22s22p5

E) 1s22s22p4 1s12s22p4+e

Resolucin

Tema: Propiedades peridicasLa energa de ionizacin es la mnima energa que se le debe dar a un tomo que forma parte de una muestra gaseosa de un elemento para arrancarle un electrn de su nivel ms externo.

Anlisis y procedimientoPara el oxgeno (Z=8), el proceso de la primera energa de ionizacin es

O O eg g+( ) ( ) +

1s22s22p4 1s22s22p3+e

Respuesta1s22s22p4 1s22s22p3+e

AlternAtivA C

fyqv uni

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