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ESTUDIO DE LA MATERIA Y ENERGÍA

EJERCICIOS DE CLASE 1. De las siguientes especies químicas que se indican a continuación:

I. Acido nítrico. II. S8 (rómbico). III. Alcohol isopropílico: CH3CH(OH)CH3 . IV. Alcohol yodado: I2(alcohol) . V. Oro de 24 quilates. ¿Cuántos compuestos químicos existen?

A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4 SOLUCIÓN:

Una sustancia compuesta está constituida por dos o más elementos diferentes en una proporción constante y definida.

I. Acido nítrico(HNO3): Compuesto II. S8 (rómbico): Sustancia simple. III. CH3CH(OH)CH3: Compuesto IV. Alcohol yodado: I2(alcohol) : Mezcla. V. Oro de 24 quilates: Mezcla

∴Clave : C

2. Respecto a la alotropía, indicar verdadero (V) o falso(F):

I. Se presenta cuando dos o más sustancias tienen propiedades químicas similares. II. Son las diferentes formas en la que se presenta un elemento químico dentro de cualquier estado de agregación. III. Los alótropos tienen que presentarse dentro del mismo estado de agregación. IV.- El agua tiene tres formas alotrópicas: vapor de agua, agua líquida y hielo. A) FVVF B) VVFF C) FFVF

D) FFFF E) FFVV

SOLUCIÓN: La alotropía es la cualidad de algunos elementos que en el mismo estado físico pueden presentarse con dos o más estructuras diferentes, razón por la cual us propiedades también serán diferentes. I. (F). II. (F). III. (V) IV.(F)

∴Clave : C 3. Respecto a la materia, indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda:

I. Es todo aquello que existe en el universo, se Puede tocar, ver o percibir por nuestros sentidos. II. La materia nunca permanece en reposo, se encuentra en constante cambio o transformación. III. Toda materia es homogénea. IV. Todo material homogéneo es mezcla homogénea.

A) VVFV B) VVFF C) VFFV D) VFFF E) FVFV SOLUCIÓN:

La materia es todo aquello que existe en el universo y susceptible a ser percibido por una realidad objetiva independiente de nuestros sentidos, se encuentra en constante movimiento y transformación mediante fenómenos físicos y químicos. I. (V) II. (V) III. (F) IV. (F)

∴Clave : B 4. En una reacción nuclear se desprende 5,4x108 ergios. ¿Qué cantidad de materia, en gramos, habría sido transformada en energía? A) 2,4.10-12 B) 1,2.10-10 C) 6,0.10-13 D) 4,8.10-14 E) 9,6.10-12

SOLUCIÓN: Datos: E = 5,4x108 ergios m = ? ? Aplicamos: E = mc2

Reemplazando: 5,4x108 = m(3x1010)2 m = 6,0.10-13 ∴Clave : C

QUÍMICA

2 CIENCIAS

Química Ejercicios – Semana 2

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5. ¿Cuál de los siguientes no es cambio químico? A) Calentamiento del cobre en el aire. B) Combustión de la gasolina. C) Enfriamiento de un trozo de hierro. D) Digestión de los alimentos. E) Corrosión de los metales.

SOLUCIÓN: Un cambio químico siempre altera la estructura de la materia, formándose nuevas sustancias con propiedades diferentes. A) Cambio químico B) Cambio químico C) Cambio físico D) Cambio químico E) Cambio químico ∴Clave : C

6. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las Siguientes proposiciones:

I. Toda sustancia es un compuesto. II. Las soluciones son mezclas homogéneas. III. En las mezclas heterogéneas se presentan Varias fases.

A) FVF B) FFF C) FFV D) FVV E) VVV SOLUCIÓN: I. (F) Las sustancias pueden ser simples o compuestas. II. (V) Las mezclas homogéneas es la unión de dos o

más sustancias diferentes las cuales forman una sola fase. También son llamadas soluciones.

III. (V) Las mezclas heterogéneas es la unión de dos o más sustancias diferentes las cuales forman dos más fases.

∴Clave : D

7. ¿Qué propiedad es extensiva? A) Volatilidad. B) Densidad. C) Calor absorbido en la fusión del hielo. D) Reducción del sodio. E) Oxidación del sodio.

SOLUCIÓN: Las propiedades extensivas son aquellas que dependen de la cantidad de materia.

A) Volatilidad: Intensiva B) Densidad: Intensiva C) Calor absorbido en la fusión del hielo: Extensiva D) Reducción del sodio: Intensiva E) Oxidación del sodio: Intensiva

∴Clave : C

8. ¿Cuántas propiedades se consideran físicas? I. Estado de agregación. II. Combustibilidad. III. Inflamabilidad. IV. Corrosión. V. Calor Específico. VI. Forma.

A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 5 SOLUCIÓN:

Las propiedades físicas son aquellas propiedades que se pueden medir y observar sin modificar la estructura o composición de la sustancia. I. Estado de agregación: Propiedad física. II. Combustibilidad: Propiedad Química. III. Inflamabilidad: Propiedad Química. IV. Corrosión: Propiedad Química. V. Calor Específico: Propiedad física. VI. Forma: Propiedad física.

∴Clave : D

9. La mezcla de salmuera, aceite, agua azucarada y un trozo de cuarzo es:

A) Cuaternario - difásico B) Ternario – pentabásico C) Quinario – trifásico D) Cuaternario - trifásico E) Quinario – difásico.

SOLUCIÓN: Según el número de sustancias diferentes es Quinario(agua, NaCl, aceite, azúcar,cuarzo) Según el número de fases es trifásico ∴Clave : C

10. En el laboratorio de Química de la UNTELS, se tiene el siguiente relación de cuerpos, indicar el número de elementos, compuestos y mezclas existentes respectivamente en:

( ) Grafito ( ) Agua Regia ( ) Cemento ( ) Gasolina ( ) Pólvora ( ) Agua pesada ( ) Gas natural ( ) Platino ( ) Ácido muriático ( ) Oro de 24 kilates

A) 4; 1; 5 B) 5; 2; 3 C) 3; 2; 5 D) 4; 2; 4 E) 3; 1; 6 SOLUCIÓN: Elemento: (E) Compuesto: (C) Mezcla: (M)

( E ) Grafito ( M ) Agua Regia ( M ) Cemento ( M ) Gasolina ( M ) Pólvora ( C ) Agua pesada

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( M ) Gas natural ( E ) Platino ( M ) Ácido muriático ( E ) Oro de 24 kilates

∴Clave : E

11. En el transcurso de una reacción nuclear, 5g de una muestra liberó una energía de 1,8.1021 ergios. Calcule el porcentaje de masa que no sufrió reacción nuclear. A) 40% B) 60% C) 90% D) 94% E) 100% SOLUCIÓN:

Datos: E = 1,8.1021 ergios minicial = 5g Aplicamos: E = mc2

Reemplazando: 1,8.1021 = m(3x1010)2 mdesintegrada = 2g

mresisual = 3g

%m = 3 x1005

⇒ %m = 60 ∴Clave : B

12. Se colocaron en agua 10g de un material A y se hicieron las siguientes observaciones:

I. Gran parte de A se disolvía, pero quedaban 4g, que no se pudieron disolver bajo ninguna forma, los cuales, se separaron y se denominaron B.

II. B no se pudo descomponer en sustancias más simples.

III. Cuando se evaporo el agua de la solución obtenida en él quedo un residuo de 6g de un sólido C.

IV. El sólido C, al calentarse a 250°C, funde gradualmente. Luego de enfriarlo hasta temperatura ambiente, el líquido ya no logra solidificarse.

Que proposición es falsa respecto a la clasificación de la materia: A) A es mezcla B) B es elemento C) C es compuesto D) B es sustancia E) C puede ser compuesto o mezcla

SOLUCIÓN: De las observaciones se concluye:

• El material A es una mezcla. • B es una sustancia simple o elemental. • C es una sustancia simple o elemental.

∴Clave : C

EJERCICIOS DE EVALUACIÓN 1. Cuántas propiedades enunciadas a continuación son intensivas:

• Presión atmosférica. • Punto de ebullición. • Calor absorbido en la fusión del hielo. • Peso. • Oxidación del hierro. • Volumen.

A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6 SOLUCIÓN:

Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de materia. • Presión atmosférica: Propiedad Extensiva • Punto de ebullición: Propiedad Intensiva • Calor absorbido en la fusión del hielo:

Propiedad Extensiva • Peso: Propiedad Extensiva • Oxidación del hierro: Propiedad Intensiva. • Volumen: Propiedad Extensiva

∴Clave : A 2. Con relación a mezclas homogéneas y compuestos, marque la proposición falsa:

A) Las mezclas homogéneas se pueden separar por decantación.

B) Un material homogéneo puede ser un Compuesto o una mezcla homogénea.

C) Las mezclas homogéneas conservan sus propiedades.

D) Los compuestos son combinaciones químicas de dos o más sustancias.

E) Los compuestos químicos están constituidos por dos o más elementos diferentes.

SOLUCIÓN: • Una sustancia compuesta está constituida por

dos o más elementos diferentes en una proporción constante y definida.

• Las mezclas homogéneas es la unión de dos o más sustancias diferentes las cuales forman una sola fase. También son llamadas soluciones y se separan por métodos físicos. ∴Clave : A

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3. Los siguientes datos se refieren al elemento carbono. Determine ¿Cuántas propiedades son físicas?

I. Reacciona con el oxígeno para dar óxidos. II. Es insoluble en agua. III. A 25°C y 1 atm es sólido. IV. Se puede usar como combustible.

A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4 SOLUCIÓN:

Las propiedades físicas son aquellas propiedades que se pueden medir y observar sin modificar la estructura o composición de la sustancia. I. Propiedad Química. II. Propiedad Física. III. Propiedad Física. IV. Propiedad Química.

∴Clave : C

4. Marcar la respuesta correcta, respecto a la Propiedad que no es física:

A) Punto de fusión. B) Cambios de fase. C) Área. D) Combustión de la glucosa. E) Tensión superficial de los líquidos.

SOLUCIÓN: • Las propiedades físicas son aquellas

propiedades que se pueden medir y observar sin modificar la estructura o composición de la sustancia.

• Las propiedades Químicas son aquellas propiedades que se manifiestan alterando la estructura o composición de la sustancia por acción de otra (s) o de un agente energético.

A) Propiedad Física. B) Propiedad Física. C) Propiedad Física. D) Propiedad Química. E) Propiedad Física. ∴Clave : D

5. Marque lo que corresponde a un cambio físico:

A) Obtención del vinagre a partir del vino. B) Extracción de la sal común del agua de mar. C) Combustión de la gasolina. D) Oxidación de un alambre de hierro. E) Descomposición del agua por acción de la Corriente eléctrica.

SOLUCIÓN: Un cambio físico es aquel cambio transitorio que no altera la estructura interna de la materia.

A) Cambio Químico. B) Cambio Físico. C) Cambio Químico. D) Cambio Químico. E) Cambio Químico. ∴Clave : B

6. ¿Qué proposiciones acerca de la materia y de sus propiedades son correctas?

I. Posee propiedades fundamentales que son el peso y la densidad. II. La masa y el peso de un cuerpo son conceptos diferentes. III. La materia es discontinua porque se divide en partículas más pequeñas como son moléculas, iones y átomos y éstos últimos se dividen en partículas subatómicas. A) I y II B) I y III C) II y III D) Sólo II E) Sólo III

SOLUCIÓN: I. (F) Peso : Propiedad fundamental

Densidad: Propiedad particular II. (V) La masa es la cantidad de materia y el peso es la fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo, por acción de la gravedad. III. (V) La materia es discontinua porque se divide en partículas más pequeñas como son moléculas, iones y átomos y éstos últimos se dividen en partículas subatómicas. ∴Clave : C

7. Acerca de los estados de agregación de la materia. ¿Qué proposiciones son correctas?

I. En el estado sólido predominan las fuerzas de atracción.

II. El estado gaseoso es denominado fluido compresible.

III. En el estado líquido, el volumen y la forma son variables.

A) Solo I B) Sólo II C) Sólo III D) I y II E) II y III SOLUCIÓN: I.(V) En el estado sólido la Fuerza de atracción

es mucho mayor que la fuerza de repulsión. II.(V) En el estado gaseoso las moléculas

presentan movimiento caótico y poseen grandes espacio intermoleculares, por lo que

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se consideran fluidos compresibles. III.(F) El estado líquido posee forma variable y

volumen definido. ∴Clave : D 8. Que cantidad de energía expresada en Kj se produce en la desintegración de 5x10-10g de una sustancia radiactiva. A) 91 B) 35 C) 45 D) 8 E) 12 SOLUCIÓN:

Datos: m = 5x10-10 g 3

1Kg10 g

= 5x10-13Kg

E = ? ?Kjoule Aplicamos: E = mc2

Reemplazando: E = 5x10-13 (3x108)2 m = 45.103J = 45Kj ∴Clave : C

9. En un recipiente cerrado donde se ha practicado vacío se coloca, hasta las ¾ partes de su volumen: alcohol etílico, agua, aceite y un trocito de cobre; luego de agitar la mezcla. ¿Cuántas fases hay en el sistema? A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 1 SOLUCIÓN:

Cada parte de un sistema que se puede diferenciar del resto por sus propiedades características distintas se llama FASE.

• El alcohol etílico y agua forman una sola fase.

• El aceite y el cobre forman dos fases. • Los vapores liberados por los líquidos

forman una fase. El sistema forma 4 fases (Tetrafasico) ∴Clave : C

10. Respecto a las mezclas: I. Los componentes no tienen cambio en sus

propiedades, por lo que se pueden separar por métodos físicos.

II. No hay reacción química. III. Cada componente puede participar en

cualquier proporción. Es(Son) correcta(s)

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

SOLUCIÓN: Es una combinación de dos ó más sustancias en la cual éstas mantienen su identidad. Las mezclas no tienen composición fija. Las mezclas pueden ser: 1) MEZCLA HOMOGÉNEA O SOLUCIÓN Es que cuando al unirse dos o más sustancias

presentan una sola fase y no hay reacción química. Ejemplo: Agua salada (H2O + NaCl), bronce (Cu + Sn), aire seco (N2, O2, H2, etc.) licor, acero, latón (Cu + Zn).

2) MEZCLA HETEROGÉNEA Es la unión de dos o más sustancias puras, las cuales originan la aparición de dos o más fases. Ejemplo: Agua + cocoa, humo, arena + sal de mesa, etc.

I. (V) II. (V) III. (V) ∴Clave : E 11. En cierta reacción de fisión nuclear se observa que a partir de una muestra de 1Kg de Uranio, el 10% se convierte en energía. Determine cuantos joules se han producido. A) 5x1012 B) 27x1013 C) 9x1013 D) 9x1015 E) 8x1014

SOLUCIÓN:

m = 1x 10100

= 0,1Kg

Aplicamos: E = mc2

Reemplazando: E = 0,1(3x108)2

E = 9x1015J ∴Clave : D 12. Indique en qué casos se tiene una mezcla(M) y en cuales una sustancia(S), respectivamente:

• 1m3 de aire. • Un cubo de hielo. • La tinta de lapicero. • El petróleo. • Una solución homogénea de agua y alcohol. A) MSSSM B) MSMSM C) SSSMM D) MSMMM E) MMMMM

SOLUCIÓN: • Una mezcla es una combinación de dos ó más

sustancias en la cual éstas mantienen su identidad. Las mezclas no tienen composición fija. Estas sustancias pueden clasificarse en dos grupos: Homogénea y heterogénea.

• Una sustancia química es materia con una composición química definida. Una sustancia no puede separarse en otras por ningún medio

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mecánico. Estas sustancias pueden clasificarse en dos grupos: elementos y compuestos. • 1m3 de aire (M). • Un cubo de hielo (S). • La tinta de lapicero(M). • El petróleo (M). • Una solución homogénea de agua y alcohol (M). ∴Clave : D

13. Señale la aseveración incorrecta, respecto a los cambios de fase de la materia: A) Solido → Gas: Sublimación B) Solido → Liquido: Fusión C) Liquido → Gas: vaporización D) Gas → liquido: Licuación E) Gas → Solido: Solidificación. SOLUCIÓN: ∴Clave : E

14. ¿Qué proceso explica la formación de dióxido de carbono gaseoso a partir del hielo seco? A) Fusión B) Evaporación C) Deposición D) Licuación E) Sublimación SOLUCIÓN: CO2(s) → CO2(g) : Sublimación inversa ∴Clave : E