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COLEGIO PARQUE2 Bachillerato

Nuria Antn Dorado

QUMICA PAUCurso 2010-11

PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD

2 BACHILLERATO

PRLOGOQuerido alumn@: Llegado este momento nos encontramos ante la recta final de una larga carrera que has ido recorriendo durante todos estos cursos. Dentro de poco debers enfrentarte a las pruebas de acceso a la Universidad, ya sabes, a la temida Selectividad. La Selectividad es una prueba a la que se han de enfrentar la mayor parte de estudiantes que desean acceder a la Universidad. Para poder superarla con xito es importante dominar los contenidos del examen pero, adems, es importante no afrontar esta prueba con ms ansiedad de la aconsejable. As, muchos de vosotros pensaris de cara al examen: "Me juego mi futuro en tres das. Es frecuente plantearse la Selectividad como una cuestin de todo o nada, como la prueba que decidir vuestro futuro o que puede malograr todo el historial acadmico que habis obtenido hasta la fecha. Lo primero que quiero trasmitirte es tranquilidad, no te dejes llevar por los nervios ni por el temor al examen; si has superado 2 de bachillerato, no tendrs ninguna dificultad en aprobarlo. Para ayudarte a preparar esta prueba a continuacin te presento una coleccin de problemas y cuestiones que han salido en los exmenes de toda Espaa desde el ao 2001. Adems la mayora tienen la solucin, lo cual te ayudar bastante. Como comprenders es imposible resolverlos todos en clase, pues no disponemos de tiempo suficiente, por lo que tendrs que poner mucho de tu parte y trabajar parte en casa. Es bastante conveniente que a lo largo del curso, a medida que vas estudiando los temas, elabores una hoja resumen, en la cual aparezcan las principales leyes y frmulas para resolver los problemas. Es un resumen totalmente personal, hazlo como quieras, como a ti te resulte ms til, escribe pequeas notas, colorea, subraya lo importante es que a ti te valga. Una vez elaborado, a la hora de ponerte a resolver un problema o cuestin tenlo delante y consltalo cuantas veces sea necesario, se trata de que poco a poco vayas aprendiendo. Desde aqu quiero desearte la mayor suerte del mundo, mucho nimo y confa en ti mismo, ya vers como gracias a tu esfuerzo y tesn: APROBARS!

Nuria Antn Dorado

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NDICE: TEMA 1: ESTEQUIOMETRA DE LAS REACCIONES QUMICAS TEMA 2: ESTRUCTURA ATMICA. SISTEMA PERIDICO TEMA 3: ENLACE QUMICO TEMA 4: ENERGA DE LAS REACCIONES QUMICAS TEMA 5: CINTICA QUMICA TEMA 6:EQUILIBRIO QUMICO TEMA 7: REACCIONES DE TRASNFERENCIA DE PROTONES TEMA 8: REACCIONES DE TRASNFERENCA DE ELECTRONES. ELECTROQUMICA TEMA 9: QUMICA DEL CARBONO 3 21 35

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2002)ESTEQUIOMETRA DE LAS REACCIONES QUMICAS 1.- Dada la siguiente reaccin qumica: 2 AgNO3 + Cl2 Calcule: a) Los moles de N2O5 que se obtienen a partir de 20 g de AgNO3. b) El volumen de oxgeno obtenido, medido a 20C y 620 mm de mercurio. Datos: R = 0, 082 atm.L.K-1.mol-1 Masas atmicas: N = 14, O = 16, Ag = 108 Solucin: a) 0,059 mol b) V = 0, 87 L 2.- En 0, 5 moles de CO2, calcule: a) El nmero de molculas de CO2 b) La masa de CO2 c) El nmero total de tomos Datos: Masas atmicas: C=12, O=16 Solucin: a) 3,01.1023 molculas b) 22 g c) 9,03.1023 tomos 3.- El carbonato de calcio slido reacciona con una disolucin de cido clorhdrico para dar agua, cloruro de calcio y dixido de carbono gas. Si se aaden 120 mL de una disolucin de cido clorhdrico, que es del 26, 2 % en masa y tiene una densidad de 1, 13 g/mL, a una muestra de 40, 0 g de carbonato de clcico slido, cul ser la molaridad del cido clorhdrico en la disolucin cuando se haya completado la reaccin? (Suponga que el volmen de la disolucin permanece constante). Datos: Masas atmicas: C = 12 Solucin: 1,44 M 4.- Una bombona de gas contienen 27, 5 % dd propano y 72, 5 % de butano en masa. Calcule los litros de dixido de carbono, medidos a 25C y 1, 2 atmsferas de presin, que se obtendrn cuando se quemen completamente 4, 0 g del gas de la bombona anterior. Datos: Masas atmicas: C=12 H=1 R = 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 O = 16 Ca = 40 Cl = 35,5 H=1 N2O5 + 2 AgCl + O2

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5.- a) Calcular cunto pesan 10 L del gas monxido de carbono en condiciones normales. b) Calcular cuntos tomos hay en esa cantidad de monxido de carbono. Datos: Masas atmicas: C=12 Solucin: a) 12,5 g b) 5,38.1023 tomos 6.- La tostacin del mineral blenda (sulfuro de cinc) se produce segn la reaccin (sin ajustar): Sulfuro de cinc + oxgeno dixido de azufre + xido de cinc. O=16

Calcular: a) Los litros de aire medidos a 200C y 3 atm necesarios para tostar 1 kg de blenda, con un 85 % de sulfuro de cinc. Se admite que el aire contiene un 20% de oxgeno en volumen. b) Los gramos de xido de cinc obtenidos en el apartado a). c) La presin ejercida por el dixido de azufre gas, obtenido en el apartado a), en un depsito de 250 litros a 80C. Datos: Masas atmicas: O=16 R = 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 Solucin: a) V = 847 L b) m= 710,6 g ZnO c) P = 1,01 atm. 7.- Un compuesto orgnico contiene carbono, hidrgeno y oxgeno. Cuando se queman 15 g de compuesto se obtienen 22 g de dixido y 9 g de agua. La densidad del compuesto en estado gaseoso, a 150C y 780 mm Hg, es 1, 775 g/L. Calcular la frmula molecular del compuesto orgnico. Datos: Masas atmicas: H = 1, C =12, O = 16 R = 0, 082 atm.L/mol.K Solucin: C2H4O2 8.- Un hidrocarburo saturado gaseoso est formado por el 80% de carbono. cul es su frmula molecular si en condiciones normales la densidad es 1, 34 g/L? Solucin: C2H6 S= 32 Zn= 65, 4

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9.- Si se parte de un cido ntrico del 68% en peso y densidad 1, 52 g/mL: a) Qu volumen debe utilizarse para obtener 100 mL de cido ntrico del 55% en peso y densidad 1, 43 g/mL? b) Cmo lo preparara en el laboratorio? Solucin: a) V = 76,2 mL b) Consultar libro de texto. 10.- Se valora una muestra de 3, 0 g de sosa castica (formada por hidrxido de sodio e impurezas inertes), empleando como agente valorante una disolucin de cido sulfrico 2,0 M. El punto final de la valoracin se alcanza cuando se han consumido 13, 2 cm3 de cido. a) Escriba la reaccin de neutralizacin que tiene lugar en la valoracin. b) Calcule el porcentaje de hidrxido de sodio presente en la sosa castica. c) Describa el procedimiento de laboratorio que corresponde a esta valoracin e indique y nombre el equipo necesario para llevarlo a cabo. Datos: Masas atmicas: H=1; O=16; Na= 23, S=32 Solucin: b) 70,3% en masa 11.- El cloro se obtiene en el laboratorio por oxidacin de cido clorhdrico con MnO2, proceso del cual tambin se obtienen cloruro de manganeso (II) y agua. a) Escriba la reaccin que tiene lugar (convenientemente ajustada) b) Calcule el volumen de disolucin de cido clorhdrico de densidad 1, 15 g/cm3 y 30% en masa que se necesita para obtener 10 L de gas cloro, medidos a 30C y 1, 02. 105 Pa. Datos: Masas atmicas: H=1; Cl = 35, 5 R= 0, 082 atm.L/mol.K = 8, 31 J/K.mol Solucin: b) V = 173,7 cm3 12.- En la combustin de 2, 37 g de carbono se forman 8, 69 g de un xido gaseosos de este elemento. Un litro de este xido, medios a 1 atmsfera de presin y a 0C, pesa 1, 98g. Obtenga la frmula emprica del xido gaseoso formado. Coincide con la frmula molecular?. Razona la respuesta. Solucin: CO2 13.- a) El clorato de potasio se descompone por el calor en cloruro de potasio y oxgeno molecular. Qu volumen de oxgeno, a 125C y 1 atm, puede obtenerse por descomposicin de 148 g de una muestra que contiene el 87% en peso de clorato de potasio? b) Cuntas molculas de oxgeno se formarn? 5

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Solucin: a) V = 51,4 L b) 9, 48.1023 molculas de O2 14.- Una disolucin contiene 147 g de cido sulfrico a 1500 mL de disolucin. La densidad de la disolucin es 1, 05 g/mL. Calcule la molaridad, la molalidad, las fracciones molares de soluto y disolvente, y la concentracin centesimal en peso de la disolucin. Solucin: M = 1 mol/L ; m = 1,05 mol / kg de disolvente; Xs = 0,0186 ; Xd = 0,9814, 9,3% 15.- En el laboratorio se puede obtener dixido de carbono haciendo reaccionar carbonato de calcio con cido clorhdrico; en la reaccin se produce tambin cloruro de calcio y agua. Se quiere obtener 5 litros de dixido de carbono, medidos a 25C y 745 mm de Hg. Suponiendo que haya suficiente carbonato de calcio, calcular el volumen mnimo de cido clorhdrico del 32 % en peso y densidad 1, 16 g/mL que ser necesario utilizar. Solucin: V = 39,3 mL

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2003)ESTEQUIOMETRA DE LAS REACCIONES QUMICAS 1.- Una disolucin de HNO3 15M tiene una densidad de 1, 40 g/mL. Calcule: a) La concentracin de dicha disolucin en tanto por ciento en masa de HNO3. b) El volumen de la misma que debe tomarse para prepara 10 litros de disolucin de HNO3 0, 05M Datos: N =14 O = 16 H = 1 Solucin: a) 67,5 % b) V = 33,3mL 2.- Calcule: a) La masa, en gramos, de una molcula de agua. b) El nmero de tomos de hidrgeno que hay en 2 gramos de agua. c) El nmero de molculas que hay en 11, 2 litros de H2 , que estn en condiciones normales de presin y temperatura. Datos: H =1 O =16 Solucin: a) 2,99.10-23 g b) 1,33.1023 tomos de H c) 3,01.1023 molculas de H2 3.- En una botella de cido clorhdrico concentrado figuran los siguientes datos: 36, 23% de masa de HCl, densidad 1, 180 g/cm3. Calcule: a) La molaridad y la fraccin molar del cido. b) El volumen de este cido concentrado que se necesita para preparar un litro de disolucin 2 molar. Datos: H = 1 Solucin: a) 11,8 M; X = 0,22 b) V = 169 mL 4.- Sean dos depsitos de igual volumen A y B. En el depsito A hay monxido de carbono gas a una presin y temperatura. En el depsito B hay dixido de carbono gas a la misma presin y doble temperatura. Contestar razonadamente: a) b) c) d) En qu depsito hay mayor nmero de moles? En que depsito hay mayor nmero de molculas? En que depsito hay mayor nmero de tomos? En que depsito hay mayor masa de gas? 7 Cl = 35, 5

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C= 12

O=16

Solucin: a) nA = 2 nB b) A doble que B c) ms en A d) A>B 5.- El carbono reacciona a altas temperaturas con vapor de agua produciendo monxido de carbono e hidrgeno. A su vez, el monxido de carbono obtenido reacciona posteriormente con vapor de agua, produciendo dixido de carbono e hidrgeno. Se desea obtener 89, 6 litros de hidrgeno medidos en condiciones normales. a) Calcular los gramos de carbono y de vapor de agua necesarios si el vapor de agua interviene con un exceso del 50%. b) Si la mezcla gaseosa final se lleva a un depsito de 50 litros a 200C, calcular la presin parcial del dixido de carbono. H=1 C = 12 O = 16 R = 0, 082 atm.L.mol-1.K-1

Solucin: a) 24 g de C b) P = 1, 6 atm. 6.- El cloro se obtiene en el laboratorio segn la reaccin: MnO2 + 4HCl MnCl2 + H2O + Cl2 Calcule: a) La cantidad de reacitivos necesarios para obtener 100 litros de cloro medidos a 15C y 720 mmHg b) El volumen de cido clorhdrico 0, 6M que habra que utilizar. Solucin: a) 3,98 moles de MnO2 y 15,92 moles de HCl b) V = 26,53 L 7.- El hielo seco es dixido de carbono slido a temperatura inferior a 55C y presin de 1 atmsfera. Una muestra de 0, 050 g de hielo seco s coloca en un recipiente vaco cuyo volumen es de 4, 6 litros, que se termostata a la temperatura de 50C. a) Calcule la presin, en atm, dentro del recipiente despus de que todo el hielo seco se ha convertido en gas. b) Explique si se producen cambios de presin y en la cantidad de moles gaseosos si el experimento lo realizramos termostatando el recipiente a 60C. Solucin: a) P = 6,6 .10-3 atm b) P = 6,8 .10-3 atm. 8

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8.- Se desea preparar 250 cc de una disolucin 0, 29 molar de cido clorhdrico. Para ello, se dispone de agua destilada y de un reactivo comercial de dicho cido, cuya etiqueta, entre otros, contiene los siguientes datos: HCl, densidad 1, 184 g/ml y 37, 5% en peso. a) Cuntos mililitros del reactivo comercial se necesitarn para preparar la citada disolucin? b) Explique cmo actuar para preparar la disolucin pedida y el material utilizado. Solucin: a) V = 5,93 mL b) Consultar libro de texto. 9.- a) Calcule qu volumen de una disolucin 1, 2 M de hidrxido de sodio hay que diluir hasta 500 cm3 para obtener una disolucin de concentracin 4, 8 . 10-2 mol.dm-3. b) Explique el procedimiento y los instrumentos de laboratorio que utilizara para preparar esta disolucin diluida. c) Indique si habra que poner alguna advertencia de peligrosidad en el frasco de hidrxido de sodio y en caso afirmativo cual sera. Solucin: a) V = 20 cm3 b) Consultar libro de texto. c) S. Consultar libro de texto. 10.- Se quema una muestra de 0, 876 g de un compuesto orgnico que contiene carbono, hidrgeno y oxgeno, obtenindose 1, 76 g de dixido de carbono y 0, 72 g de agua. a) Determine la masa de oxgeno que hay en la muestra. b) Encuentre la frmula emprica del compuesto. c) El compuesto en cuestin es un cido orgnico. Justifique de qu cido se trata y d su frmula. H = 1 C = 12 O = 16 Solucin: a) m = 0, 316 g b) C2H4O c) cido butanoico o cido 2-metilpropanoico 11.- Una fbrica produce cal (xido de calcio) a partir de calcita, mediante la reaccin: CaCO3 CaO + CO2 Calcule la produccin diaria de xido de calcio si la fbrica consume 50 Tm de calcita del 85% de pureza en carbonato de calcio, y el rendimiento de la reaccin es del 95%

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD Solucin: m = 2,27.107 g de CaO.

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12.- Considere una muestra de 158 gramos de trixido de azufre a 25C (gas ideal) en un recipiente de 10 litros de capacidad. a) Qu presin ejerce el gas? Cuntas molculas de oxgeno haran falta para ejercer la misma presin? b) Qu masa de dixido de azufre puede obtenerse de la descomposicin de la muestra de trixido de azufre si el rendimiento es del 85%? Solucin: a) P = 4,18 atm, 1,19.1024 molculas. b) m = 107 g. 13.- Se hacen reaccionar 200 g de piedra caliza, que contiene un 60 por 100 de carbonato de calcio (trioxocarbonato (IV) de calcio), con un exceso de cido clorhdrico, suficiente para que reaccione todo el carbonato. El proceso transcurre a 17C y 740 mmHg de presin. En dicho proceso se forma dixido de carbono, cloruro de clcio y agua. Calcular: a) La masa de cloruro de clcico obtenido. b) El volumen de dixido de carbono producido en las condiciones de reaccin. R= 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 Solucin: a) 133,2 g . b) V = 29,3 L. 14.- Describir (material, clculos y procedimiento) cmo se preparara en el laboratorio 100ml de disolucin 0, 5M de HCl a partir de la disolucin comercial ( 37% en peso y densidad 1, 19 g/ml). Solucin: V = 4,16 mL del comercial 15.- Una muestra de 0, 560 g que contena bromuro de sodio y bromuro potsico se trat con nitrato de plata acuoso, recuperndose todo el bromuro como 0, 970 g de bromuro de plata. a) Cul es la fraccin de bromuro de potasio en la muestra original? b) Qu volumen de disolucin 1M de nitrato de plata es necesario para precipitar todo el bromo de la muestra? Datos: Mm (NaBr) = 102,9; Mm (KBr) = 119; Mm (AgBr) = 178,8; Mm (AgNO3) = 170 Solucin: a) X = 0,48 b) V = 5,17 m 10

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16.- Un gramo de un compuesto gaseoso de carbono e hidrgeno da por combustin 3, 30 g de anhdrido carbnico y 0, 899 g de agua. Sabiendo que la densidad de una muestra gaseosa del compuesto es 1, 78 g/l, en condiciones normales de temperatura y presin, indique si se trata de un hidrocarburo saturado o insaturado y escriba todos los ismeros posibles. C= 12 H=1 O=16 Solucin: C3H4 (insaturado) 17.- Razone dnde habr mayor nmero de tomos de oxgeno: en 20,0 gramos de hidrxido de sodio o en 5, 6 litros de oxgeno medidos a 0C y 2 atmsferas. R= 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 Solucin: En O2. 18.- En un recipiente cerrado de 10 litros se introducen 4 g de oxgeno y 4, 5 g de helio a 35C. Calcule la presin total de la mezcla, la presin parcial de helio, la fraccin molar de oxgeno y el % del volumen de ese recipiente que estar ocupado por el gas helio. Datos: R= 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 O=16 He=4 Solucin: P = 3,1 atm; PHe = 2,8 atm ; XO2 = 0,1 ; 90% 19.- En la etiqueta de una botella de vinagre comercial se indica que la acidez es del 5 %, es decir, que contiene ese porcentaje en peso de cido actico. Para comprobar si es cierto, vas a realizar una valoracin cio base utilizando NaOH 0, 1 M. a) Describe otras sustancias y aparatos que utilizars. b) Explica el procedimiento. c) Si para valorar 5 ml de vinagre se consumen 33 ml de hidrxido de sodio. Cul ser su molaridad? d) Es cierto lo que dice la etiqueta? H = 1 C =12 O =16 La densidad del vinagre se considera igual que la del agua. Solucin: a) y b) Consultar libro de texto. c) 0,66 M d) No 20.- Un compuesto est formado por C, H, O y su masa molecular es de 60 g/mol. Cuando se queman 30 g del compuesto en presencia de un exceso de oxgeno, se obtiene un nmero igual de moles de dixido de carbono (CO2) y de agua. Sabiendo que Na= 23 O=16 H=1

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el dixido de carbono obtenido genera una presin de 2449 mmHg en un recipiente de 10 litros a 120C de temperatura: a) Determine la frmula emprica del compuesto. b) Escriba la frmula molecular y el nombre del compuesto. C=12 O=16 H=1 R= 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 Solucin: a) CH2O b) C2H4O2 1 atm = 760 mmHg

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2004)ESTEQUIOMETRA DE LAS REACCIONES QUMICAS 1.- Una bombona de butano (C4H10) contiene 12 kg de este gas. Para esta cantidad calcule: a) El nmero de moles de butano. b) El nmero de tomos de carbono e hidrgeno. Datos: masas atmicas relativas: C=12; H=1 Solucin: a) n= 207 moles de butano. b) 4,98.1026 tomos de C; 1,24.1027 tomos de H. 2.- Una mezcla de yoduros de litio y de potasio tiene una masa de 2,5 g. Al tratarla con nitrato de plata 1,0 M se obtuvieron 3,8 g de yoduro de plata. a) Determine la composicin porcentual de la muestra. b) Calcule el mnimo volumen necesario de la disolucin de nitrato de plata. Datos: masas atmicas relativas: Li = 7; K = 39; I = 127; Ag = 108. Solucin: a) 31,68% LiI, 68,32% de KI b) 16,2 ml 3.-Por combustin de propano con suficiente cantidad de oxgeno se obtienen 300 litros de CO2 medidos a 0, 96 atm y 285 K. Calcular: a) Nmero de moles de todas las sustancias que intervienen en la reaccin. b) Volumen de aire necesario, en condiciones normales, suponiendo que la composicin volumtrica del aire es 20% oxgeno y 80 % de nitrgeno. Solucin: a) 12,3 moles de CO2, 4,1 moles de C3 H8, 20,5 moles de O2 , 16,4 moles de H2O. b) V= 2 296 L 4.- Disponemos de propanol lquido puro y de una disolucin 1 M de yoduro de potasio. Queremos preparar 500 cm3 de una disolucin acuosa que contenga 0,04mol.dm-3 de yoduro de potasio y 0, 4 mol.dm-3 de propanol. a) Calcule los volmenes de cada una de las disoluciones de partida que hay que utilizar para hacer esta proparacin. b) Describa con detalle el procedimiento en el laboratorio que debe seguirse para hacer la preparacin e indique el nombre del material que debe emplearse. Datos: H=1; C=12; O=16 Densidad del propanol: 0, 80 g.cm3

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Solucin: a) 20 cm3 KI, 15 cm3 propanol b) Consultar libro de texto. 5.-El benceno (C6H6) es lquido a la temperatura ordinaria y tiene una densidad de 878kg.m-3. a) Escriba la reaccin de combustin del benceno. b) Si quemamos 50 cm3 de benceno, calcule el volumen de aire necesario para la combustin, medido a 20C y 1 atm. c) Encuentre tambin el nmero de molculas de CO2 obtenidas en la combustin. Datos: H=1; C=12; O=16 R= 0,082 atm.L.mol-1.K-1 = 8, 31 J.K-1.mol-1 Contenido de oxgeno en el aire: 20% en volumen. Na= 6,022.1023mol-1 Solucin: b) V = 507 L c) 2,034 .1024 molculas de CO2 6.-Una reaccin para obtener bromobenceno es la siguiente: C6H6 + Br2 C6H5Br + HBr

Cuando se hacen reaccionar 29 mL de benceno lquido con un exceso de bromo, se obtienen 25 g de bromobenceno. Cul es el rendimiento de la reaccin? Dato: d benceno=0,88 g/ml Solucin: 48,6% 7.- De una botella de cido sulfrico concentrado del 96% en peso y densidad 1, 79 g/mL, se toma 1 mL y se lleva hasta un volumen final de 500mL con agua destilada. Determinar su molaridad. Solucin: 0,035M 8.-Disponemos de 20 mL de una disolucin 0, 1 M de cido clorhdrico que se neutralizan exactamente con 10 mL de hidrxido de sodio de concentracin desconocida. Determine la concentracin de la base describiendo con detalle el material, el indicador y las operaciones a realizar en el laboratorio. Solucin: 0,2M 9.-Se forma una disolucin de cloruro de calcio disolviendo 8 gramos de la sal en 100 gramos de agua. Si la densidad es 1, 05 g/mL, calcula: a) Su molaridad. b) La fraccin molar de la sal.

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD Solucin: a) 0,7M b) 0,013

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10.- a) Un hidrocarburo gaseoso contenido en un matraz de 500 mL en condiciones normales pesa 0, 671 gramos. Si contiene un 80% de carbono, cul es su frmula emprica? Y su frmula molecular? b) Qu volumen de oxgeno en condiciones normales es necesario para quemar 1 kg de butano? C4H10 (g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O(l)

Datos: masas atmicas relativas: C=12; H=1 Solucin: a) CH3 b) C2H6 c) 2508 L 11.-Se mezcla un litro de cido ntrico de densidad 1, 380 g/cc y 62,7 % de riqueza en peso con medio litro de cido ntrico de densidad 1, 130g/cc y 22,38% de riqueza en peso. Calcule la molaridad de la disolucin resultante, admitiendo que los volmenes son aditivos. Datos: Masas atmicas relativas: N = 14; O = 16; H = 1 Solucin: 10,5 M 12.-Determinar la concentracin en moles/litro de una disolucin de hidrxido de sodio sabiendo que la neutralizacin de 20 mL de dicha sustancia requieren la adicin de 2 mL de una disolucin de cido sulfrico del 95 % y densidad 1, 83 g/mL. Solucin: 3,5 moles/L 13.-Un recipiente contiene 2 L de amonaco a 7,6 mmHg y 27C. a) Calcule el nmero de molculas que habr en l suponiendo que en esas condiciones el amonaco se comporte como un gas ideal. b) A continuacin, disolvemos en agua a 27C todo el amonaco contenido en el recipiente anterior hasta alcanzar un volumen de 0,5 L de disolucin acuosa. Calcule entonces la concentracin de la disolucin formada. Datos: R=0,082 atm.L.mol-1.K-1 Na= 6.022.1023 Masas atmicas relativas: N=14,0; H=1,0

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD Solucin: a) 4,9.1020molculas b) M = 1,63 .10-3 mol/L

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14.-Un compuesto, A, presenta la siguiente composicin centesimal: C= 85,7%; H=14,3%. Por otro lado, se sabe que 1,66 gramos del compuesto A ocupan un volumen de 1 litro, a la temperatura de 27C, siendo la presin de trabajo de 740 mmHg. Determine: a) Su frmula emprica b) Su frmula molecular c) Si un mol de A reacciona con un mol de bromuro de hidrgeno, se forma un compuesto B. formule y nombre los compuestos A y B. Datos: R=0,082 atm.L.mol-1.K-1 Masas atmicas relativas: C=12,0; H=1,0 1 atmsfera = 760 mmHg Solucin: a) CH2 b) C3H6

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2005)ESTEQUIOMETRA DE LAS REACCIONES QUMICAS 1.- Calcula el nmero de tomos contenidos en: a) 10 g de agua b) 0, 2 mol de C4H10 c) 10 L de oxgeno en condiciones normales Datos: Masas atmicas relativas: H = 1, O = 16 Solucin: a) 1024 tomos b) 1,69. 1024 tomos c) 5,38.1023 tomos 2.-Un compuesto orgnico contiene solamente carbono, hidrgeno y oxgeno. Cuando se queman 8 g del compuesto se obtienen 15,6 g de CO2 y 8 g de H2O en el anlisis de los productos de la combustin. Su masa molecular es 90. Calcula: a) Su frmula emprica y b) su frmula molecular. Datos: Masas atmicas relativas: H = 1, O=16, C = 12 Solucin: a) C2H5O b) C4H10O2 3.- El amonaco, gas, se puede obtener calentando juntos cloruro de amonio e hidrxido de calcio slidos. En la reaccin se forman tambin cloruro de calcio y agua. Si se calienta una mezcla formada por 26, 75 g de cloruro de amonio y 14,8 g de hidrxido de calcio, calcula: a) Cuntos litros de amonaco, medidos a 0C y 1, 0 atmsferas, se formarn. b) Qu reactivo queda en exceso y en qu cantidad. Datos: Masas atmicas relativas: N = 14, H = 1, O = 16, Cl = 35,5, Ca = 40 R = 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 Solucin: a) 8,96 L b) 0, 1 mol de NH4Cl en exceso. 4.-La etiqueta de una botella de cido ntrico seala como datos del mismo: densidad 1, 40 kg/L y riqueza 65% en peso, adems de sealar sus caractersticas de peligrosidad. a) Qu volumen de la misma se necesitarn para preparar 250 cm3 de una disolucin 0, 5 M? b) Explica el procedimiento seguido en el laboratorio y dibuja y nombra el material necesario para su preparacin.

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD Solucin: a) V=8,66 ml b) Consultar libro de texto.

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5.-Se hace reaccionar una cierta cantidad de NaCl con H2SO4 segn la ecuacin: 2 Na Cl + H2SO4 Na2SO4 + 2 HCl

El resultado se valora con una disolucin de NaOH 0, 5 M, consumindose 20 mL de esta. Cuntos gramos de NaCl reaccionaron? Solucin: m = 0,585 g NaCl 6.- Una muestra de 1, 268 gramos de cinc del 95% de pureza se trat con un exceso de una disolucin 0,65 M de cido sulfrico a 60C. Qu volumen se desprendi de hidrgeno en condiciones normales? Datos: Zn = 65,39 Solucin: V = 0,413 L 7.- Cuntos mL de H2SO4 concentrado de densidad 1, 84 g/mL y 96% en peso de cido son necesarios para preparar un litro de disolucin molar? Datos: H = 1, S = 32, = = 16 Solucin: V = 55,5 mL 8.-En la determinacin de la concentracin de una disolucin de hidrxido de calcio se utiliz una disolucin de cido clorhdrico de densidad 1, 032 g/mL que contena un 8% en peso. Se necesitan 17,6 mL de la disolucin de cido clorhdrico para neutralizar 25 mL de la disolucin de hidrxido de calcio. Calcula: a) El nmero de equivalentes de cido clorhdrico empleados. b) La molaridad de la disolucin de hidrxido de calcio. c) La masa de hidrxido de calcio presente en la disolucin expresada en gramos. Datos: Cl = 35, 5, H = 1, Ca = 40, O = 16 Solucin: a) 0,0397 equivalentes b) 0,466M c) 1,47 g 9.- La combustin completa de 2 g de un hidrocarburo saturado de cadena abierta conduce a 9, 11 g de productos.

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a) Calcula la frmula del compuesto. b) Supn que todo el dixido de carbono formado se recoge en agua formndose cido carbnico. Calcula el volumen de disolucin 0, 5 M de NaOH que hay que aadir para provocar la neutralizacin completa hasta carbonato. Solucin: a) C5H12 b)V = 556 ml 10.- Un espelogo se introduce en una cueva con una lmpara de carburo para iluminarse. En la lmpara coloca 300 g de carburo, cuyo contenido en carburo de calcio es del 65% en peso, y medio litro de agua. En el interior de la lmpara se verifica la reaccin (sin ajustar): CaC2 (s) + H2O (aq) C2H2 (g) + Ca (OH)2 (aq)

Desprendindose acetileno, que es el gas que quema para dar luz. Calcula el volumen de acetileno que producir dicha lmpara en las condiciones ambientales de la cueva ( 11C y 750 mmHg) y el tiempo que podr mantenerse encendida si consume 1, 4 L/min de acetileno en la produccin de luz. Datos: R = 0, 082 atm.L mol-1.K-1 ; H = 1 , C = 12, Ca= 40 Solucin: a) V = 71,7 L b) 51,2 min 11.- Disponemos de un recipiente de 5 L que contiene oxgeno a 5 atm de presin y de otro recipiente de 20 L que contiene nitrgeno a 3 atm, ambos a 20C. A continuacin, conectamos los dos recipientes. Explique qu ocurrir: El nitrgeno pasa al recipiente del oxgeno? El oxgeno pasa al del nitrgeno? Calcula la presin del conjunto una vez conectados a 20C, as como las presiones parciales de ambos gases. Datos: R = 0, 082 atm.L mol-1.K-1 ; N = 14 , O = 16 Solucin: P = 3,4 atm; P oxgeno = 1 atm; P nitrgeno = 2, 4 atm 12.- El carburo de silicio, Si C, o carborundo, es un abrasivo de gran aplicacin industrial. Se obtiene a partir de SiO2 (s) + 3 C (s) SiC (s) + 2 CO (g) Calcula: a) La cantidad de SiC (en toneladas) que se obtendr a partir de una tonelada de SiO2 del 93% de pureza. b) La cantidad de carbono (en kilogramos) necesaria para completar la reaccin anterior. c) El volumen de CO (m3) medido a 20C y 705 mmHg producido como consecuencia de la reaccin anterior.

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Datos: Masas atmicas relativas: C = 12, O = 16, Si = 28. R = 0, 082 atm.L mol-1.K-1 Solucin: a) 0,62 T b) 558 kg c) V = 802,9 m3 13.- Un compuesto orgnico presenta la siguiente composicin centesimal : C = 58,5 %, H = 4, 1 %, N = 11,4% y O = 26%. Por otra parte se sabe que 1, 5 gramos de ese compuesto en fase gaseosa a la presin de 1 atmsfera y a 500 K de temperatura, ocupan un volumen de 500 mL. Determina: a) La frmula emprica de ese compuesto. b) Su frmula molecular. Datos: Masas atmicas relativas: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16 R = 0, 082 atm.L mol-1.K-1 Solucin: a) C6H5NO2 b) C6H5NO2

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2002)ESTRUCTURA ATMICA. SISTEMA PERIDICO 1.- a) Defina afinidad electrnica. b) Qu criterio se sigue para ordenar los elementos en la tabla peridica? c) Justifique cmo vara la energa de ionizacin a lo largo de un perodo. 2.- La primera energa de ionizacin del fsforo es de 1012 kJ.mol-1, y la del azufre, de 999,5 kJ.mol-1. Defina energa de ionizacin e indique, razonadamente, si los valores anteriores son los que cabe esperar para la configuracin electrnica de los dos elementos. 3.- Dadas las configuraciones electrnicas para los tomos neutros: M: 1s2 2s2 2p6 3s1 N: 1s2 2s2 2p6 5s1

Explique cada una de las siguientes afirmaciones e indique si alguna de ellas es falsa: a) La configuracin M corresponde a un tomo de sodio b) M y N representan elementos diferentes c) Para pasar de la configuracin M a la N, se necesita energa. 4.- a) Escribir las configuraciones electrnicas de los elementos de nmeros atmicos Z=11 y Z=16. Basndose en ellas, decir de qu elementos se trata y razonar la fromula y el tipo de enlace qumico del compuesto binario que son capaces de formar. b) Utilizando el modelo de repulsin de los pares de elctrones de la capa de valencia (RPECV), predecir la geometra de la molcula CH3Cl.Razonar si se trata de una molcula polar. c) Explicar cul puede ser la razn de la diferencia en los puntos de ebullicin de las siguientes sustancias: Sustancia CH2O C2H6 Masa molecular 30 30 Punto de ebullicin (C) -21 -89

5.- a) Escribir la estructura de Lewis y el nombre de un compuesto representativo de cada una de las siguientes clases de compuestos orgnicos: aldehdos, cidos carboxlicos y steres. b) Escribir y nombrar un producto de oxidacin del aldehdo seleccionado. c) Explicar por qu el metanoato de metilo (masa molecular = 60) tiene un punto de ebullicin inferior al del cido etanoico (masa molecular = 60). 6.-El ltimo electrn que completa la configuracin electrnica, en su estado fundamental, de un tomo del elemento A del Sistema Peridico tiene como nmeros cunticos: n=3, l=2.

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El ltimo electrn que completa la configuracin electrnica, en su estado fundamental, de un tomo del elemento B del Sistema Peridico tiene como nmeros cunticos n=4 y l=1. a) Indicar, razonadamente, entre qu valores est comprendido el nmero atmico del elemento A y el del elemento B. b) Indicar, razonadamente, el elemento ms electronegativo. 7.-Indicar los valores posibles de los nmeros cunticos n, l, m y s para un electrn situado en un orbital 4f. 8.- a) Las siguientes configuraciones electrnicas de tomos en su estado fundamental son incorrectas. Indica por qu: i. ii. iii. iv. 1s2 2s2 2p5 3s1 1s2 2s1 2p6 3s2 1s2 2s2 2p6 3s2 3d2 1s3 2s2 2p4

b) Ordena los siguientes cationes en orden creciente de radio atmico: Be2+, Li+, Na+ y K+. Razona tu respuesta. 9.- a) Escriba las configuraciones electrnicas externas caractersticas de los metales alcalinotrreos y de los halgenos. Ponga un ejemplo de cada uno. b) Quien presenta mayor afinidad electrnica, los metales alcalinos o los alcalinotrreos? c) Defina potencial (energa) de ionizacin. Indique y justifique qu elemento del sistema peridico tiene la mayor energa de ionizacin . 10.- a) Razone cul de los dos iones que se indican tiene mayor radio inico: Na+ y Al3+. b) Cuntos electrones puede haber con n=3 en un mismo tomo? En qu principio de basa? 11.- Para los tres elementos siguientes, el nmero atmico es 19, 35 y 54. Indique de forma razonada: a) b) c) d) e) El elemento y su configuracin electrnica Grupo y perodo del sistema peridico al cual pertenece. El elemento que tiene menor potencial de ionizacin. El estado de oxidacin ms probable en cada caso. Configuracin electrnica de los iones resultantes en el apartado anterior.

12.- Un tomo tiene la configuracin electrnica siguientes: 1s2 2s2 2p6 2s2 3p6 5s1: cules sern los nmeros cunticos de su electrn ms externo?. Justifique la veracidad ola falsedad de las afirmaciones siguientes sobre el tomo anterior y su configuracin electrnica: a) Se encuentra en su estado fundamental. 22

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b) Pertenece al grupo de los elementos alcalinos. c) El del quinto perodo del sistema peridico. d) Formar preferentemente compuestos con enlace covalente. 13.- Supongamos cuatro elementos del sistema peridico A, B, C y D, cuyos nmeros atmicos son: 37, 38, 53 y 54, respectivamente: a) b) c) d) e) Escriba sus configuraciones electrnicas. A qu grupo y perodo pertenece cada elemento? Seale y justifique cul de los elementos presenta mayor afinidad electrnica. Razone el tipo de enlace que se establecer entre A y C. Qu elemento presenta mayor radio atmico?

14.-a) Ordene de mayor a menor radio inico, justificando tu respuesta, los siguientes iones, Be2+, Li+, F-, N3-. b) Ordene de mayor a menor potencial de ionizacin, justificando su respuesta, los elementos de los que estos iones proceden. 15.- En la misma columna del Sistema Peridico se encuentran los siguientes elementos, colocados por orden creciente de nmero atmico: Flor, cloro, bromo. El nmero atmico del flor es el 9. a) b) c) d) Escribe la configuracin electrnica de los tres elementos. Razona cul de ellos es el ms electronegativo. Explica el ion que tiene tendencia a formar cada uno de ellos. Explica si cada ion es mayor o menor que el tomo del que procede.

16.-Ordene, razonando la respuesta, los siguientes elementos: sodio, aluminio, silicio, magnesio, fsforo y cloro, segn: a) Su poder reductor. b) Su carcter metlico. c) Su electronegatividad.

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2003)ESTRUCTURA ATMICA. SISTEMA PERIDICO 1.- Dado el elemento Z =19: a) Escriba su configuracin electrnica b) Indique a qu grupo y perodo pertenece c) Cules son los valores posibles que pueden tomar los nmeros cunticos de su electrn ms externo? 2.- Dados los elementos de nmeros atmicos 19, 25 y 48: a) Escriba la configuracin electrnica en el estado fundamental de estos elementos. b) Indique el grupo y perodo al que pertenece cada uno y explique si el elemento de nmero atmico 30 pertenece al mismo perodo o al mismo grupo que los anteriores. c) Qu caractersticas comn presentan en su configuracin electrnica los elementos de un mismo grupo? 3.- Los nmeros atmicos de varios elementos son los siguientes: A = 9, B=16 , C= 17 , D=19 , E=20. Explique razonando la respuesta: a) Cul de ellos es un metal alcalino. b) Cul es el ms electronegativo. c) Cul es el de menor potencial de ionizacin. 4.-a) Indicar razonadamente los nmeros cunticos que pueden tener los electrones desapareados del elemento del Sistema Peridico de nmero atmico Z=16. b) Dados los nmeros cunticos del ltimo electrn que completa la configuracin electrnica, en su estado fundamental, de dos elementos del Sistema Peridico. Cmo puede saberse si forman un enlace inico? 5.-Justifica la verdad o falsedad de los siguientes enunciados: a) Una combinacin posible de nmeros cunticos para un electrn situado en un orbital 2p es (2, 0, 0, ). b) El primer potencial de ionizacin del Ne es superior al del Na. 6.- Indica en los siguientes pares de iones cul es el de mayor radio: K+ y Ca2+; S2- y ClJustifica la respuesta. Datos: K=19 Ca=20 S=16 Cl=17 7.- Dadas las siguientes configuraciones electrnicas de dos elementos: A : 1s2 2s2 2p2 ; B: 1s2 2s2 2p1 3s1

Indique de un modo razonado si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas: 24

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a) Es posible la configuracin dada para B. b) Las dos configuraciones corresponden al mismo elemento. c) Para separar un electrn de B se necesita ms energa que para separarlo de A. 8.- Dos tomos de hidrgeno se encuentran en los estados excitados correspondientes a los niveles n=2 y n=4, respectivamente. Si estos tomos vuelven directamente a su estado fundamental: a) Justifique si los tomos emitirn o absorbern energa en forma de radiacin. b) Razone para cul de los dos tomos la radiacin electromagntica implicada tendr ms energa y para cul de ellos la longitud de onda ser mayor. c) Defina energa de ionizacin de un tomo y discuta cmo vara con su tamao. 9.- a) Indique la estructura electrnica de los elementos cuyos nmeros atmicos son: 11, 12, 13, 15 y 17. Razone la naturaleza de los enlaces que daran: b) El elemento de nmero atmico 11 con el de nmero atmico 17. c) El de nmero atmico 12 con el de nmero atmico 17. d) El de nmero atmico 13 con el de nmero atmico 17. e) El de nmero atmico 15 con el de nmero atmico 17. 10.- Dadas las siguientes configuraciones electrnicas: A: 1s2 2s2 2p3 B: 1s2 2s2 2p6 3s1 C: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 2 2 6 2 3 2 2 6 2 5 D: 1s 2s 2p 3s 3p E: 1s 2s 2p 3s 3p Indica las frmulas y los tipos de enlace predominantes en los posibles compuestos que pueden formarse al unirse: AE, BE, CE, DE y EE 11.-Responder, razonando las respuestas, a las siguientes cuestiones que se plantean, indicado si son verdaderas o falsas: a) Los valores (3, 2, 2,+1/2) representan a un electrn situado en un orbital 3d. b) A lo largo de un perodo, las propiedades qumicas de los elementos son semejantes. c) La energa de ionizacin en un perodo aumenta de izquierda a derecha. d) Los elementos de un mismo grupo presentan propiedades qumicas muy similares pero no iguales, debido a que su configuracin electrnica externa vara muy poco de unos a otros. 12.-Dadas las siguientes configuraciones electrnicas ms externas: a) b) c) d) ns1 ns2 np1 ns2 np3 ns2np6

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Identifique dos elementos de los grupos anteriores y razone cules sern los estados de oxidacin ms estables de esos elementos. 13.- Dado el elemento A(Z=17), justifique cul o cuales de los siguientes elementos, B(Z=19) , C(Z=35) yD(Z=11): a) b) c) d) Se encuentra en su mismo perodo. Se encuentran en su mismo grupo Son ms electronegativos Tienen menor energa de ionizacin

14.- Enuncie los postulados del modelo atmico de Bohr y explique la diferencia fundamental entre este modelo y el de Rutherford. 15.- Defina la electronegatividad y justifique el orden que presentar respecto a esta propiedad los elementos: calcio, aluminio, potasio, oxgeno, helio y fsforo. Datos: Ca=20 K=19 P=15 Al=13 O=8 He=2

16.- a) Escribe la configuracin electrnica de los tomos de azufre (Z=16), calcio (Z=20) y selenio (Z=34). Ordnalos de mayor a menor tamao. b) Escribe la configuracin electrnica de los iones S2- , Ca2+ y Se2-. Ordnalos de mayor a menor tamao. 17.- a) Ordene razonadamente los elementos A, B y C cuyos nmeros atmicos son 3, 11 y 19 respectivamente, por orden creciente de su energa de ionizacin. b) Ordene razonadamente los elementos D, E y F cuyos nmeros atmicos son 4, 6 y 9 respectivamente, por orden creciente de su radio atmico.

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2004)ESTRUCTURA ATMICA. SISTEMA PERIDICO 1.- La configuracin electrnica de un tomo excitado de un elemento es 1s22s22p63s23p65s1. Razone cules de las afirmaciones siguientes son correctas y cules falsas para ese elemento: a) Pertenece al grupo de los alcalinos. b) Pertenece al perodo 5 del sistema peridico. c) Tiene carcter metlico. Solucin: a) V b) F c) V 2.- Sabiendo que los nmeros atmicos del argn y del potasio son 18 y 19, respectivamente, razone sobre la veracidad de las siguientes afirmaciones: a) El nmero de electrones de los iones K+ es igual al de los tomos neutros del gas argn. b) El nmero de protones de los iones 39K+ es igual al de los tomos 40Ar. c) Los iones K+ y los tomos de gas argn no son istopos. d) El potasio y el argn tiene propiedades qumicas distintas. Solucin: a) V b) F c) V d) V 3.- La configuracin electrnica de un tomo de un elemento del sistema peridico, en su estado fundamental, es: 1s22s22p63s23p63d84s2. a) Indicar razonadamente los nmeros cunticos del ltimo electrn que completa la configuracin electrnica anterior. b) Indicar razonadamente los nmeros cunticos del electrn ms externo en la configuracin electrnica anterior. c) Indicar razonadamente la situacin de este elemento en el sistema peridico. d) Indicar razonadamente cuntos electrones desapareados tiene un tomo de este elemento, en su estado fundamental. Solucin: a) 10 posibilidades (Ej: (3, 2, 0,-1/2) b) 2 posibilidades (Ej: (4, 0, 0, 1/2) c) 4 periodo. d) 2 4.- A es un elemento qumico cuya configuracin electrnica en la ltima capa es 3s1, mientras que B es otro elemento cuya configuracin para la capa de valencia es 4s24p5. 27

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a) Cul de estos elementos tiende a perder electrones y cul a ganarlos? b) Qu tipo de enlace cabe esperar para el compuesto AB? Solucin: a) A y B b) Inico. 5.-Indicar, y justificar en cada caso, el elemento qumico que se corresponde con la caracterstica sealada: a) Es el elemento del grupo del nitrgeno que posee mayor carcter metlico. b) Es el elemento del grupo del nitrgeno que posee mayor energa de ionizacin. c) Es el elemento cuyo ion dipositivo posee la configuracin electrnica [Ar]4s2. Solucin: a) Bi b) N c) Ti 6.-Sea el elemento de Z = 20. Explique de manera razonada: a) b) c) d) Su configuracin electrnica, su nombre y el tipo de elemento que es. Su situacin en el sistema peridico, y cite otro elemento de su mismo grupo. Las valencias ms probables que puede presentar. Cules son los nmeros cunticos de su electrn diferenciador.

Solucin: a) Ca b) 4 periodo. Grupo 2 (Alcalinotrreos). c) + 2 d) (4, 0, 0, 1/2) 7.-Considere la configuracin electrnica: 1s22s22p63s23p63d84s2. a) A que elemento corresponde? b) Cul es su situacin en el sistema peridico? c) Indique los valores de los nmeros cunticos del ltimo electrn. d) Nombre dos elementos cuyas propiedades sean semejantes a este. Razone las respuestas. Solucin: a) Ni b) 4 Periodo. Grupo 10 (Metales de transicin). c) Electrn diferenciador: 5 posibilidades. Electrn ms externo: 2 posibilidades d) Pd y Pt 8.- En la siguiente tabla se indica el nmero de partculas subatmicas de diferentes tomos. Indica y justifica:

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD a) b) c) d) Cules de estas especies son tomos neutros. Cules son iones e indica de qu iones se trata. Cules son istopos y en qu se diferencian. Cules son metales y cules no metales. I 5 5 5 II 5 5 6 III 10 7 7 IV 10 12 13

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tomo Nmero de electrones Nmero de protones Nmero de neutrones

V 13 13 14

Solucin: a) I, II, V b) III, IV c) I, II d) Metales: IV, V

No Metales: I, II, III

9.- El elemento A (Z=11) se combina con el elemento B (Z = 17). Responder a las siguientes cuestiones: a) b) c) d) Indicar las configuraciones electrnicas de dichos elementos. Indicara qu grupo y perodo pertenecen. Cul de ellos tendr mayor afinidad electrnica? Razonar la respuesta. Razonar qu tipo de enlace se podr formar entre A y B, y cul ser la frmula del compuesto resultante.

Solucin: a) 3 Periodo. Grupo 1 (alcalinos) y G 17 (halgenos) b) B c) Inico 10.-Explique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) b) c) d) Un ion Ca2+ tiene ms protones que un tomo de Ca. Un ion Na+ pesa ms que un tomo de Na. Un ion S2- tiene configuracin electrnica de gas noble. El ion Li+ es isoelectrnico con el ion Be2+.

Solucin: a) F b) F c) V d) V 11.- Dado el elemento de Z = 22 responda a las siguientes cuestiones: a) Escriba su configuracin electrnica. b) Indique a qu grupo y perodo pertenece. 29

PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD c) Cules sern los iones ms estables de este elemento? Solucin: a) 1s22s22p63s23p64s2 3d2 b) 4 Periodo. Grupo 4 (Metales de transicin). c) X2+, X4+.

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12.- Para el elemento qumico que se ubica dentro del sistema peridico en el grupo 16 o (VIA) y en el tercer perodo, indique: a) La estructura electrnica en su estado fundamental b) El nmero de electrones de valencia que poseer. c) El tipo de enlace (inico, covalente, etc.) que formar cuando se enlace con oxgeno. d) Formule las sustancias que se obtienen cuando ese elemento se combina con oxgeno y resalte alguna propiedad destacada de las mismas. Solucin: a) 1s22s22p63s23p64s2 3d10 4p4 b) 6 c) Covalente d) SO, SO2 y SO3 13.-Indique la posicin en el sistema peridico de los elementos calcio, cesio, fsforo, nen y cinc, y discuta sus propiedades peridicas. Datos: nmeros atmicos: Ca= 20, Cs= 55, P= 15, Ne= 10 Zn = 30 Solucin: 4 Periodo y Grupo 2 (alcalinotrreos). 6 Periodo y Grupo 1 (alcalinos). 3 Periodo y Grupo 15 (nitrogenoideos). 2 Periodo y Grupo 18 (gases nobles). 4 Periodo y Grupo 12 (metales de transicin). 14.-Dadas las siguientes configuraciones electrnicas: A: 1s22s22p2 B: 1s22s22p13s1

Razona si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas: a) b) c) d) Ambas configuraciones corresponden a tomos en su estado fundamental. La configuracin A corresponde a un tomo de un gas noble. Las dos configuraciones corresponden a tomos de un mismo elemento. Para separar un electrn de A se requiere ms energa que para separarlo de B.

Solucin: a) F b) F c) C 30

PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD d) C

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15.- a) Ordene los siguientes elementos segn el tamao creciente de sus tomos, justificando la respuesta: F; Mg; Ne; K; Cl; P. b) Ordene las siguientes especies qumicas de mayor a menor tamao justificando la respuesta: Na+; F-, Mg2+, O2-, N3-; Al3+. Datos: Nmeros atmicos: N:7; O:8; F:9; Ne:10; Na:11; Mg:12; Al:13; P:15; Cl:17; K:19. Solucin: a) Ne < F < Cl < P < Mg < K b) N3- > O2- > F- > Na+ > Mg2+ > Al3+

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2005)ESTUCTURA ATMICA. SISTEMA PERIDICO 1.- Dadas las siguientes configuraciones electrnicas externas: ns1 ns2np1 ns2np6

a) Identifica el grupo del Sistema Peridico al que corresponde cada una de ellas. b) Para el caso n = 4, escribe la configuracin electrnica completa del elemento de cada uno de esos grupos y nmbralo. 2.- a) Indica la configuracin electrnica de los tomos de los elementos A, B y C cuyos nmeros atmicos son 13, 17 y 20, respectivamente. b) Escribe la configuracin electrnica del ion ms estable de cada uno de ellos. c) Ordena estos iones por orden creciente de sus radios, explicando su ordenacin. 3.- Dados los elementos A (Z = 13), B (Z = 9) y C (Z = 19): a) Escribe sus configuraciones electrnicas utilizando la notacin s, p , d. b) Cul ser la configuracin electrnica del ion ms estable de cada uno? c) Define el concepto de electronegatividad e indica cul de los elementos anteriores se espera que tenga el valor ms alto y cul el ms bajo. 4.- Indica, razonadamente, los nmeros cunticos (n, l, m, s) del ltimo electrn que completa la configuracin electrnica, en su estado fundamental, de los elementos del sistema peridico del nmero atmico 32, 33, 34 y 35. 5.- Los siguientes enunciados son falsos: indica la razn de ello y correctamente: a) Para los siguientes cationes, el orden de tamao del radio inico es: Al3+ > Na+ > Mg2+ b) El azufre, el oxgeno y el selenio poseen valencias 2, 4 y 6. Datos: Nmeros atmicos O = 8, Na = 11; Mg = 12; Al = 13; S = 16; Se = 34 6.- Indica la configuracin electrnica de la capa de valencia correspondiente al elemento del grupo V A ( o grupo 15) situado en el cuarto perodo. Qu tipo de enlace poseen los xidos de este elemento? Por qu? 7.- Contesta a los siguientes apartados: a) Enuncia el principio de exclusin de Pauli y analiza las consecuencias que se derivan del mismo. b) Enuncia el principio de incertidumbre de Heisenberg. c) Define qu es un orbital atmico. 8.- Considera las siguientes configuraciones electrnicas en estado fundamental: 1) 1s2 2s2 2p7 ; 2) 1s2 2s3 ; 3) 1s2 2s22p5 ; 4 ) 1s2 2s2 2p6 3s1 32 rescrbelos

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a) Razona cules cumplen el principio de exclusin de Pauli. b) Deduce el estado de oxidacin ms probable de los elementos cuya configuracin sea correcta. 9.- Dados los tomos e iones siguientes: ion cloruro, ion sodio y nen: a) Escribe su configuracin electrnica b) Justifica cul de ellos tendr un radio mayor c) Razona a cul de ellos ser ms fcil arrancarle un electrn. 10.- Sean las configuraciones electrnicas de los tomos neutros: A (1s2 2s2 2p6 3s1) B (1s12s22p6 6s1)

Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Se necesita energa para pasar de A y B. b) A y B representan elementos distintos. c) Se requiere una menor energa para arrancar un electrn de B que de A. 11.- Los nmeros atmicos de tres elementos A, B y C son 11, 17 y 20 respectivamente: a) Escribe sus configuraciones electrnicas, e indica de qu elemento se trata: nombre, smbolo, familia y perodo. b) Cules seran los iones ms estables que se obtendran a partir de los mismos? Justifica la respuesta. c) Si comparamos A con B: Cul es ms electronegativo? Cul tiene menor energa de ionizacin? Justifica las respuestas. d) Explica qu tipo de enlace se podr formar entre B y C, y cul ser la frmula del compuesto resultante. 12.- Dados los elementos X, Y y Z, cuyos nmeros atmicos son 19, 17 y 12, respectivamente, indica, razonando las respuestas: a) La estructura electrnica de sus respectivos estados fundamentales y a qu grupo pertenecen. b) Tipo de enlace cuando se unen X e Y, y cuando se unen entres s tomos de Z. c) El elemento de menor potencial de ionizacin. 13.- a) Define nmero msico, nmero atmico e istopo. b) Si 63 Li y 73Li presentan masas atmicas de 6,0151 y 7,0160 u, y porcentajes de abundancia del 7, 42 y 92, 58%, respectivamente. Calcula la masa atmica media del litio. 14.- Describe la estructura electrnica en su estado fundamental de los elementos qumicos cuyos nmeros atmicos son 17 y 37. Ubcalos en el Sistema Peridico y razona si esos elementos presentarn carcter metlico o si tendrn, en general, carcter oxidante.

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15.- El catin monovalente de cierto elemento X y el anin divalente de otro elemento Y tienen la misma configuracin electrnica: 1s22s22p63s23p64s23d104p6 a) Razonando la contestacin, sita los elementos X e Y en el grupo y perodo del Sistema Peridico que les corresponde e indica sus nmeros atmicos. b) Explica cul de los dos iones tiene mayor volumen. 16.- Los elementos A, B, C y D tiene nmeros atmicos 12, 14, 17 y 37, respectivamente. a) Escribe la configuracin electrnica de A 2+, B , C- y D. b) Indica, justificando la respuesta, si las siguientes proposiciones referidas a los elementos anteriores A, B, C y D son verdaderas o falsas: B1) El elemento que tiene el radio atmico ms pequeo es el B. B2) El elemento D es el que tiene mayor energa de ionizacin (I1). B3) El elemento C es el que tiene mayor afinidad electrnica. B4) Cuando se combinen C y D se forma un compuesto molecular.

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2002)ENLACE QUMICO 1.- Describa la geometra molecular del tricloruro de nitrgeno y del agua que se obtendra al aplicar cada uno de los siguientes mtodos: a) El mtodo de enlace de valencia utilizando orbitales (puros) simples. b) Teora de repulsin de pares de electrones de la capa de valencia (RPECV). c) Mtodo de enlace de valencia utilizando orbitales hbridos. 2.- a) Ordena las siguientes molculas por orden creciente de su momento dipolar: BCl3, H2O y H2S. b) Explica la hibridacin del tomo de B en la molcula de BCl3 Datos: Nmeros atmicos: B=5 Cl=17 3.-a) Indique cul es la geometra de las molculas AlH3, BeI2, PH3 y CH4 segn la teora de la repulsin de par de electrones en la capa de valencia. b) Seale y justifique si alguna de las molculas anteriores es polar. 4.- Conteste razonadamente: a) Qu tipo de enlace N-H existe en el amonaco? Y entre los tomos de K en el potasio slido? b) Qu fuerzas hay que romper para fundir el bromuro potsico slido? Y para fundir el (I2) slido? 5.- a) Cul de los siguientes compuestos es ms soluble en agua: CsI o CaO? Justifique la respuesta. b) Cules son las diferencias ms importantes entre un enlace sigma y uno pi? 6.-Deduzca las geometras moleculares de las especies NF3 y BF3, indicando en cada caso la hibridacin de orbitales atmicos del elemento central y su polaridad (si existe). 7.- Defina el concepto de energa de red y explique cules son los factores que afectan a dicha magnitud mediante ejemplos adecuados. 8.- De las siguientes molculas: NO, C2H4, CO2, N2, CCl4 y SO2, indique: a) En que molculas todos los enlaces son sencillos? b) En qu molculas existe algn enlace doble? c) En qu molculas existe un nmero impar de electrones. Razone la respuesta utilizando estructuras de Lewis. 9.- Dadas las siguientes sustancias: H2, NaF, H2O, C (diamante) y CaSO4: a) Explique el tipo de enlace que presenta cada una. b) Indique el estado de agregacin para esas sustancias en condiciones normales. 10.-Segn la teora del modelo de repulsin de los pares de electrones de la capa de valencia, indique para las molculas de metano, CH4, tricloruro de fsforo, PCl3; hexafluoruro de azufre SF6: 35

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a) El nmero de pares de electrones de enlace y de pares de electrones solitarios que presentan. b) La ordenacin espacial de los pares de electrones de valencia para el tomo central. c) La geometra que presenta la molcula.

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2003)ENLACE QUMICO 1.- Justifique las siguientes afirmaciones: a) A 25C y 1 atm, el agua es un lquido y el sulfuro de hidrgeno un gas. b) El etanol es soluble en agua y el etano no lo es c) En condiciones normales el flor y el cloro son gases, el bromo es lquido y el yodo es slido. 2.-En las siguientes parejas de molculas, una de ellas es polar y la otra no lo es: HI, I2 NH3 , BF3 H2O, BeCl2

a) Explique razonadamente la geometra de estas molculas b) Indique razonadamente en cada pareja cul es la molcula polar y cul la no polar. 3.- Responder a las siguientes cuestiones: a) Representar las estructuras de Lewis para las siguientes molculas es estado gaseoso indicando el nmero de pares enlazantes y no enlazantes (libres) en el entorno de cada tomo central: H2O, BeCl2, BCl3, NH3 b) Razonar qu molculas se pueden considerar como excepciones a la regla del octeto. c) Dibujar la geometra de cada molcula. Datos: Nmeros atmicos (Z): Cl=17 Be=4 B=5 C=6 N=7 O=8 H=1

4.- a) Definir energa reticular b) Relacionar la energa reticular con otras energas en el ciclo de Born Haber para la formacin de NaCl. c) Se consideran los compuestos inicos los formados por un mismo catin y los aniones halgenos (F-,Cl-, Br-, I-). A medida que aumenta el nmero atmico de los halgenos, cmo vara el punto de fusin de los compuestos inicos? Raznalo. 5.- a) Explica cul es la hibridacin de los orbitales de los tomos de carbono en la molcula de eteno. b) Indica si las frmulas de: H2O y CO2 presentan momento bipolar. 6.- Discuta si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Todos los compuestos covalentes tienen bajos puntos de fusin y ebullicin. b) Todas las molculas que contienen hidrgeno pueden unirse a travs de enlaces de hidrgeno intermoleculares. 7.- A 272 K el magnesio, el agua y el diamante son slidos, pero la naturaleza de sus redes cristalinas es muy diferente. Explica el tipo de slido que forman e indica, justificndolo, quin presenta un mayor punto de fusin. 37

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8.- De acuerdo con la teora de hibridacin de los orbitales, predice la geometra de las molculas de BeCl2, BCl3 y CH4. 9.-Indica, justificndolo, cul de los siguientes compuestos es ms soluble en agua: a) NaCl/CCl4 b) CH3OH/CH3-O- CH3 c) C6H6 /H2O2 10.- Calcule la energa de red del cloruro de calcio a partir de los siguientes datos: Hformacin (CaCl2)= -796 kJ/mol ; Hsublimacin (Ca) = 178 kJ/mol; Hdisociacin (Cl2) = 244 kJ/mol ; H1 ionizacin (Ca) = 590 kJ/mol ; H2 ionizacin(Ca) = 1146 kJ/mol; Haf. electrnica(Cl) = -349 kJ/mol. 11.- Defina energa reticular de un compuesto inico y conecte este concepto con el ciclo de Born-Haber. 12.- Desarrolle, la geometra de las molculas de BF3, NH3 y CH4. Comente las diferencias, si las hay, justificando sus afirmaciones. 13.- Dadas las siguientes sustancias: flor, fluoruro sdico, fluoruro de hidrgeno. a) Explica el tipo de enlace que se puede encontrar en cada una de ellas. b) Ordnelas, razonadamente, de mayor a menor punto de fusin. Datos: (Z): H=1 F=9 Na=11

14.- Considere las siguientes molculas CCl4, F2O y NCl3. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Dibuje su estructura de Lewis b) Describa su forma geomtrica. c) Clasifique las molculas anteriores como polares o apolares.

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2004)ENLACE QUMICO 1.- En los siguientes compuestos: BCl3, SiF4 y BeCl2. a) Justifique la geometra de estas molculas mediante la teora de repulsin de pares de electrones de la capa de valencia. b) Qu orbitales hbrido presenta el tomo central? 2.-Defina el concepto de energa de red y ordene los compuestos inicos: NaF, KBr y MgO segn los siguientes criterios. a) Energa de red creciente. b) Punto de fusin creciente. Justifica la respuesta. 3.- Una sustancia desconocida tiene un punto de fusin bajo, es muy soluble en benceno, ligeramente soluble en agua y no conduce la electricidad. Explique razonadamente a cul de los siguientes grupos pertenecera probablemente: a) b) c) d) Un slido covalente o atmico. Un metal Un slido inico Un slido molecular.

4.-Las molculas NO y BF3 son ejemplos de excepcin en el cumplimiento de la regla del octeto. Se pide: a) Explicar en qu consiste la mencionada regla. b) Escribir las estructuras de Lewis para esas molculas y justificar por qu no cumplen la mencionada regla. c) Predecir la forma geomtrica y la posible polaridad de la molcula de formaldehdo (H2CO) Datos: (Z) H:1; B:5; C:6; N:7; O:8; F:9 5.-Considerar la molcula BF3. Explicar razonadamente: a) b) c) d) Cmo se forma la hibridacin que presenta el tomo de boro. La polaridad de los enlaces B-F La geometra de la molcula La polaridad de la molcula.

Datos: B (Z=5), F (Z=9) 6.-Razona el tipo de enlace qumico que predomina en cada una de las siguientes sustancias: a) Yoduro de cesio 39

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b) Nquel c) Cloruro clcico d) Trixido de dicloro 7.- a) Escribir las estructuras de Lewis correspondientes a las especies qumicas: monoclorometano, dixido de carbono y amonaco. b) Indicar, razonadamente, si alguna de ellas presenta polaridad. 8.- En las cuatro preguntas siguientes, escoja la nica respuesta que considere vlida: 8.1. Una molcula biatmica: a) b) c) d) Siempre tiene carcter polar. Slo es polar si los dos tomos son diferentes. Slo es polar si los dos tomos son iguales. No puede ser polar, porque no puede tener estructura angular.

8.2. Una reaccin endotrmica: ( pertenece a otro tema) a) b) c) d) Calentar el recipiente en el que tenga lugar. No puede ser espontnea, porque G ser siempre positivo. Implica S> 0 Refavorecer si incrementamos la temperatura.

8.3. Indique cules de los siguientes compuestos son gases a temperatura ambiente y 1 atm de presin: 1) HCl 2) CO2 3) I2 4)KCl 5)NH3 a) b) c) d) 2y5 2,3 y 5 1,2 y 5 1, 2 y 4

9.-Para las siguientes especies: F2, NaCl, CsF, H2S, AsH3, SiH4, explique razonadamente: a) b) c) d) Cules tendrn enlaces covalentes puros Cules tendrn enlaces covalentes polares Cules tendrn enlaces inicos Cul ser el enlace con mayor carcter inico

Datos: Electronegatividades de Pauling: F = 4,0; Na = 0,9; Cl = 3,0; Cs = 0,7; H = 2,1; S = 2,5; As = 2,0; Si =1,8. 10.-Considere la molcula de acetileno, C2H2. Conteste razonadamente: a) Qu tipo de hibridacin presenta el tomo de carbono en este compuesto? Cuntos enlaces de tipo y cuantos de tipo presenta la molcula?

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b) Qu tipo de reaccin qumica tendra lugar esntre esta especie e hidrgeno molecular? Escriba las reacciones correspondientes indicando los nombres de los productos. 11.- a) Justificar la polaridad de las siguientes molculas: HCl, I2 y CH2Cl2 y comente la naturaleza de las fuerzas intermoleculares presentes. b) Indique, mediante un ejemplo, la propiedad caracterstica que diferencie un slido o compuesto inico de un slido o compuesto molecular. 12.-Justifique que el cloruro de potasio tiene un punto de fusin de 770C, mientras que el cloro es un gas a temperatura ambiente. 13.- Predice si sern polares o no las siguientes molculas: ICl, H2S, CH4, PCl3, BeCl2. Justifica la respuesta. 14.-El compuesto AX3 no tiene momento dipolar, mientras que el EX3 s lo tiene, siendo en ambos casos X un halgeno. A partir de estos datos, indica justificndolo si cada una de las siguientes proposiciones es correcta o no: a) b) c) d) El compuesto AX3 debe tener un enlace doble. La molcula AX3 debe tener forma planar con ngulos de 120. El tomo E del compuesto EX3 tiene electrones de valencia sin compartir. El tomo E es ms electronegativo que el tomo A.

15.-El elemento A (Z=11) se combina con el elemento B (Z=17). Responder a las siguientes cuestiones: a) b) c) d) Indicar las configuraciones electrnicas de dichos elementos. Indicar a qu grupo y perodo pertenecen. Cul de ellos tendr mayor afinidad electrnica? Razonar la respuesta. Razonar qu tipo de enlace se podr formar entre A y B, y cul ser la frmula del compuesto resultante.

16.- Dadas las siguientes molculas: a) CF4; b) C2Br2 (enlace carbono-carbono); c) C2Cl4 (enlace carbono-carbono). Justificar la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) En todas las molculas, los carbonos presentan hibridacin sp3. b) El ngulo Cl C Cl es prximo a 120. c) La molcula C2Br2 es lineal. 17.-Para la molcula NF3: a) Representa la estructura de Lewis. b) Prediga la geometra de esta molcula segn la teora de repulsin de los pares de electrones de la capa de valencia. c) Justifique si la molcula de NF3 es polar o apolar.

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD 18.-Explica claramente: a) b) c) d) Polaridad de un enlace. Molculas polares. La polaridad en el caso de la molcula de agua. Propiedades especiales del agua.

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19.- Dadas las molculas: CF4, CO2, Cl2CO, NCl3, responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Represente su estructura de Lewis. b) Prediga su geometra molecular. c) Explique si cada una de estas molculas tiene o no momento bipolar.

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2005)ENLACE QUMICO 1.- Dadas las especies qumicas Cl2, HCl y CCl4: a) Indica el tipo de enlace que existir en cada una. b) Justifica si los enlaces estn polarizados. c) Razona si dichas molculas sern polares o apolares. 2.- Para las molculas BCl3 y NH3, indica: a) El nmero de pares de electrones sin compartir de cada tomo central. b) La hibridacin del tomo central. c) Justifica la geometra de cada molcula segn la teora de Repulsin de Pares de la capa de Valencia. 3.- Justifica por qu entre las molculas de CH3OH se produce enlace de hidrgeno mientras que no existe este tipo de enlace entre las molculas de HCHO. 4.- a) Ordena, razonadamente, de mayor a menor punto de fusin, compuestos: BaCl2, MgCl2, SrCl2 y Ca Cl2. b) De los cinco elementos que forman los compuestos anteriores, indica, razonadamente, el ms electropositivo y el ms electronegativo. Nmeros atmicos: Mg ( Z = 12); Cl(Z=17) ; Ca(Z=20); Sr (Z=38) ; Ba(Z=56). 5.- Indica, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) El Ca y el O forman un enlace covalente polar. b) El cloruro de rubidio presentan un mayor carcter inico que el xido de magnesio. c) El cloro y el hidrgeno forman un enlace covalente apolar. d) El K y el F forman un enlace inico. 6.-Define los conceptos siguientes aportando algn ejemplo: a) Enlace inico b) Enlace covalente c) Enlace metlico 7.- La molcula de NH3 es polar porque: a) b) c) d) Tiene tres hidrgenos y un solo nitrgeno. Tiene geometra piramidal El hidrgeno tiene mucha afinidad por el agua Todas las molculas que tienen nitrgeno son polares.

8.- Explica, utilizando orbitales hbridos y razonando las respuestas, el tipo de enlace y la geometra de las siguientes molculas: 43

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a) Etino o acetileno b) Amonaco c) Dixido de azufre 9.- Indica razonadamente la geometra del tricloruro de boro y del tricloruro de nitrgeno. Justifica las diferencias entre ambos compuestos. 10.- Entre las siguientes sustancias: HF, SiO2, CH4, I2 y NaCl identifica, razonndolo: a) b) c) d) Un gas formado por molculas tetradricas. Aquellos compuestos solubles en tetracloruro de carbono Una sustancia que presenta interacciones por puente de hidrgeno Una sustancia soluble en agua que, fundida, conduce la corriente elctrica.

11.- Supongamos que los slidos cristalinos siguientes, en cada uno de los grupos, cristalizan en el mismo tipo de red: 1) NaF, KF, LiF Indica razonadamente: a) El compuesto con mayor energa de red de cada uno de los grupos. b) El compuesto con menor punto de fusin en cada uno. 12.- Dadas las siguientes molculas: BeCl2, Cl2CO, NH3 y CH4. a) Escribe las estructuras de Lewis b) Determina sus geometra (puedes emplear la Teoera de Reulsin de Pares de Electrnicos o de Hibridacin). c) Razona si alguna de las molculas puede formar enlaces de hidrgeno d) Justifica si las molculas BeCl2 y NH3 son polares o no. Datos: Nmeros atmicos (Z) : Be = 4 , Cl = 17; C = 6, O=8, N=7, H=1 13.- Las temperaturas de fusin de : a) aluminio, n) diamante, c) agua, d) nitrgeno son: -196C, 0C, 650C y 3550C aunque no en ese orden. Asigna razonadamente a cada sustancia a), b), c), y d) una temperatura de fusin, justificndola con el tipo de enlace y/o fuerza intermolecular que est presente en cada una de ellas. Datos: Nmeros atmicos: H = 1, C = 6; N = 7; O=8, Al = 13 14.- Dadas las especies qumicas H2CO, PH3, SF2, SiH4, responde razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Representa su estructura de Lewis b) Predice su geometra molecular c) Explica si cada una de estas molculas tiene o no momento dipolar. 2) NaF, NaCl, NaBr

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2002)ENERGA DE LAS REACCIONES QUMICAS 1.- Explique razonadamente las siguientes cuestiones: a) Se sabe que la reaccin A(s) B(s) + C (g) es espontnea. Si en esta reaccin S es positivo, podemos deducir que H debe ser negativo? b) Puede ser espontnea una reaccin endotrmica? Qu condiciones deben cumplirse para ello? c) Una determinada reaccin de hidrogenacin es exotrmica y espontnea, pero muy lenta, si se realiza a 25 C y presin atmosfrica. Qu puede decir (magnitud o signo) acerca de los valores de H, G y energa de activacin? Si se aade un catalizador a la reaccin, qu valores de los anteriores se modificarn? Solucin: a) No. b) S. c) Exotrmica y espontnea. Slo la Ea. 2.-Defina el concepto de energa libre de Gibbs y escriba su expresin matemtica. Para qu se utiliza? Solucin: Consultar libro de texo. 3.- a) Para una reaccin qumica entre gases, Qu relacin existe entre el calor de reaccin a volumen constante y la variacin de entalpa en la reaccin? Pueden ser iguales? Raznelo. b) Podra decirse que una reaccin cuya variacin de entalpa es negativa es espontnea? Justifquelo. Solucin: a) H = U + n.R.T b) No. 4.- Para una determinada reaccin a 25C, el valor de H es 10,5 kJ y el de S es 30, 04 J/K. Segn esto, podemos afirmar que: a) b) c) d) Se trata de una reaccin espontnea Es una reaccin exotrmica Es una reaccin en la que disminuye el desorden La variacin de energa libre es negativa.

Solucin: a) F. b) F. c) F. d) F.

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD 5.- a) Calcule la variacin de la entalpa estndar de la reaccin:

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CaC2(s) + 2 H2O (l) Ca (OH)2 (s) + C2H2 (g) b) Qu calor se desprende en la combustin de 100 dm3 de acetileno, C2H2, medidos a 25C y 1 atm. Datos: Entalpas estndar de formacin en kJ.mol-1: CaC2= -59,0; CO2 = -393,5; H2O = -285,8; Ca(OH)2 = -986,0; C2H2 = 227,0. Solucin: a) -128,4 kJ b) 5316,2kJ 6.- Dadas las entalpas de las siguientes reacciones a 25C: 2H2(g)+ O2 (g) 2H2O (l) 2C2H6(g) + 7O2 (g) 4 CO2(g) + 6H2O (l) C2H4(g) + 3O2 (g) 2 CO2(g) + 2H2O (l) H (kJ) -572 -3120 -1411

a) Escribir la reaccin de hidrogenacin del eteno y deducir si se trata de una reaccin endotrmica o exotrmica. b) Predecir, razonadamente, el signo para su cambio de entropa y justificar por qu puede ser espontnea a bajas temperaturas y, sin embargo, no puede serlo a temperaturas altas. Solucin: b) Exotrmica y espontnea. 7.- Los calores de formacin estndar de los hidrocarburos C4H8 y C4H10 son, respectivamente, -13,8 kJ/mol y -123,6 kJ/mol. a) Calcular el calor absorbido o desprendido, en condiciones estndar, en la hidrogenacin de 15 g de C4H8 segn la reaccin: C4H8 (g) + H2 (g) C4H10 (g) b) Razonar si la hidrogenacin ser espontnea a temperaturas altas o bajas. Datos: Masas atmicas: H=1 C=12 Solucin: a) -109,8 kJ, para15 g -29,4 kJ

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8.- El aluminio es un agente eficiente para la reduccin de xidos metlicos. Un ejemplo de ello es la reduccin del xido de hierro (III) a hierro metlico segn la reaccin: Fe2O3 (s) + 2 Al (s) Al2O3 (s) + 2 Fe (s) Calcula: a) El calor desprendido en la reduccin de 100 g de Fe2O3 a 298 K. b) La variacin de energa libre de Gibbs a 298 K. Es espontnea la reaccin a esa temperatura? Datos: Hf en kJ/mol: Fe2O3 (s) = -821,37; Al2O3 (s) = -1668,24. S en J.mol-1.K-1: Fe2O3 (s) = 90 ; Al2O3 (s) = 51; Al= 28,3; Fe=27,2 Masas atmicas: Fe = 55,85; O=16 Solucin: a) Q = 530,3 kJ b) S. 9.-La reaccin de una mezcla de aluminio en polvo con xido de hierro (III) genera hierro y xido de aluminio. La reaccin es tan exotrmica, que el calor liberado es suficiente para fundir el hierro que se produce. a) Calcula el cambio de entalpa que tienen lugar cuando reaccionan completamente 53,96 gramos de aluminio con un exceso de xido de hierro (III) a temperatura ambiente. b) Cuntos gramos de hierro se obtienen si el rendimiento de la reaccin es del 85%? Datos: Hf Fe2O3 (s) = -822,2 kJ; Al2O3 (s) = -1676 kJ Solucin: a) -854,1 kJ b) 94,9 g de Fe 10.-El clorato de potasio de descompone en cloruro de potasio y oxgeno. Las entalpas estndar de formacin del cloruro de potasio y el clorato de potasio a 25C son, respectivamente, -437 kJ.mol-1 y -398 kJ.mol-1. a) Escriba la reaccin correspondiente a la descomposicin. b) Calcule la variacin de entalpa de la reaccin e indique si esta es exotrmica o endotrmica. c) Razone cul ser el signo de la variacin de la entropa estndar de la reaccin. d) Justifique si la reaccin ser o no espontnea en condiciones estndar. Solucin: -39 kJ

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11.- a) Calcule la variacin de entalpa estndar correspondiente a la disociacin del carbonato de calcio slido en xido de calcio slido y dixido de carbono gaseoso. Es un proceso exotrmico o endotrmico? Razone la respuesta. Escriba todas las reacciones implicadas. b) Qu volumen de CO2, en condiciones normales, se produce al descomponerse 750 g de CaCO3? Datos: Hf CaCO3 = -1206,9 kJ/mol; Hf CO2= -393,13 kJ/mol; Hf CaO= -635,1 kJ/mol Solucin: a) + 178,7 kJ b) V= 167,8 L 12.-Se quiere determinar H del proceso de disolucin de un compuesto inico AB. Indique el procedimiento que debe seguirse y el material necesario. Si al disolverse 0, 2 moles de dicha sustancia en 500 mL de agua se produce un incremento de temperatura de 2C, cul ser el valor de H, en J/mol para dicho proceso de disolucin? Datos: Ce (disolucin) =Ce (agua) = 4,18 J/g.C Densidad del agua= 1g/mL Masa de disolucin = Masa de agua. Solucin: -20 900 J/mol 13.-Calcule el calor de hidrogenacin del eteno, sabiendo que el calor de combustin del eteno y del etano son del -337,3 y -372,9 kcal/mol, respectivamente, y que la entalpa de formacin del agua es de -68,3 kcal/mol. Solucin: -32,7 kcal 14.- Cuando se quema 1 g de cido actico (cido etanoico) de desprenden 14,5 kJ, segn: CH3COOH + O2 (g) CO2 + H2O a) Cul ser el valor de la entalpa de combustin? b) Halle la entalpa estndar de formacin del cido actico. Datos: Masas atmicas: C=12; H=1; O=16 Hf (CO2) = -394 kJ/mol Hf (H2O) = -259 kJ/mol. Solucin: a) 870 kJ b) -436 kJ/mol 15.- Por necesidades de refrigeracin se debe enfriar con hielo (0C) 100 L de agua que se encuentran a 80C en un recipiente, hasta alcanzar una temperatura de 25C. 48

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Suponiendo que no hay desprendimiento de calor el medio ambiente, qu cantidad de hielo es necesaria para el proceso? Datos: C fusin hielo = 334,7 kJ/kg Densidad agua= 1 kg/L Ce agua = 4, 18 kJ/kg.K Solucin: m = 89,6 kg a 0C 16.- Determine la cantidad de calor que se necesita emplear para producir 7 toneladas de xido de calcio, mediante la descomposicin de carbonato de calcio en su xido de carbono, si el rendimiento de la descomposicin de del 90 %. Datos: Hf (CaCO3) = - 1209,6 kJ/mol. Hf (CO2) = -393,3 kJ/mol Hf (CaO) = -635,1 kJ/mol. Mn (CaO) = 56,0 g/mol. Solucin: Q = 2,52 .107 kJ 17.-Dadas la siguientes entalpas de formacin: CO2 (g) = -393,5 kJ/mol; H2O (l) = -285,5 kJ/mol y C4H10 (g) = -124,7 J/mol: a) Escriba las reacciones a las que se refieren estos datos. b) Calcule el calor de combustin del C4H10 (g). Solucin: b) -2877 kJ 18.- Cuando se aade HCl al CH2=CH-CH3 (propeno), se obtiene CH3-CHCl-CH3 (cloruro de isopropilo). Calcule la entalpa de la reaccin a partir de las energas de enlace siguientes: C-C = 348 kJ/mol; C=C = 619 kJ/mol; H-Cl = 432 kJ/mol; C-H = 413 kJ/mol; C-Cl = 326 kJ/mol. Solucin: -36 kJ 19.- Dada la reaccin: 2 H2O2 (l) 2 H2O (l) + O2 (g) a) Explica si la descomposicin del agua oxigenada es un proceso endotrmico o exotrmico. b) Determina si el proceso es espontneo en condiciones estndar. Es espontnea a cualquier temperatura? Datos 49

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H2O2(l) H2O(l) O2(g) Solucin: a) -196 kJ. Exotrmico. b) -233,6 kJ. Exotrmico.

Hf kJ/mol -187,8 -285,8 0

S(J/mol.K) 109,6 70 205

20.- El cido actico se obtiene industrialmente por la reaccin del metanol con monxido de carbono. a) Razone si la reaccin es exotrmica o endotrmica. b) Calcule la cantidad de energa intercambiada al hacer reaccionar 50 kg de metanol con 30 kg de monxido de carbono, siendo el rendimiento de la reaccin del 80%. Datos: Entalpa de formacin: Metanol: -238 kJ.mol-1 cido actico: -485 kJ.mol-1 Monxido de carbono: -110 kJ.mol-1 Masas atmicas: H=1; C=12; O=16 Solucin: a) - 137 kJ (exotrmica). b) -1,17.105 kJ

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2003)ENERGA DE LAS REACCIONES QUMICAS 1.- El proceso de fotosntesis se puede representar por la ecuacin: 6CO2 (g) + 6 H2O (l) C6H12O6(s) + 6 O2 (g) Calcule: a) La entalpa de formacin estndar de la glucosa, C6H12O6 b) La energa necesaria para la formacin de 500 g de glucosa mediante fotosntesis. Datos: Hf [H2O(l)] = -285,5kJ/mol C=12 H=1 O=16 Solucin: a) -673 kJ /mol b) 459,8 kJ 2.-Razone sobre la veracidad de las siguientes afirmaciones: a) Las reacciones endotrmicas tienen energas de activacin mayores que las reacciones exotrmicas. b) En una reaccin, A B, se determina que, a una cierta presin y temperatura, la reaccin es espontnea y endotrmica, por lo que B tiene una estructura ms ordenada que A. c) En un proceso espontneo, la variacin de entropa del sistema puede ser nula. Solucin: a) F. b) F. c) V. 3.- a) Calcule la energa estndar de la reaccin que tiene lugar en la etapa final de la produccin de cido ntrico: NO2 (g) + H2O (l)

H = 3402,8 kJ

Hf [CO2(g)] = -393,5kJ/mol

HNO3 (ac) + NO (g)

En la que el dixido de nitrgeno (gas) se disuelve en agua (lquida) dando cido ntrico (acuoso) y monxido de nitrgeno (gas). Datos: Hf [NO2(g)] = + 33,2kJ/mol Hf [HNO3(ac)] = -207,4kJ/mol Hf [NO(g)] = +90,25kJ/mol Hf [H2O(l)] = -241,8kJ/mol

b) Calcule la molaridad de la disolucin de cido ntrico que se obtendr si se parte de 10litros de dixido de nitrgeno, medidos a 25C y 3 atmsferas y se hace reaccionar con 4 litros de agua. (Suponga que el volumen del lquido, 4 litros, no cambia al disolverle gas). R= 0, 082 artm.L/mol.K 51

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Solucin: a) -182,3 kJ b) 0, 2M 4.- En la combustin completa en condiciones estndar de 6 litros de eteno (C2H4), medidos a 27C y 740 mm de Hg, se desprenden 314kJ, quedando el agua en estado gaseoso. Calcula: a) La entalpa de combustin estndar del eteno. b) La entalpa de formacin a 298 K del eteno. c) La variacin de entropa a 298 K para el proceso de combustin considerado (para 6 litros de eteno). Datos: G para la combustin del eteno: -1314,15 kJ.mol-1 Hf [CO2(g)] = -393,5 kJ/mol Hf [H2O(g)] = -241,8 kJ/mol R= 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 Solucin: a) - 1309 kJ /mol b) + 38,4 kJ /mol c) 4,15 J/K 5.- Considere la reaccin: H2 (g) + Cl (g)

2HCl (g) ; H= -184,6kJ

Si reaccionan, en un recipiente, 3 moles de H2 (g) y 5 moles de Cl2 (g); manteniendo la presin constante de 1 atmsfera y a la temperatura de 25C a) Calcular el trabajo realizado y dar el resultado en julios b) Calcular la variacin de la energa interna del sistema Solucin: W = 0 ; U = -553,8 kJ 6.- a) Para que una reaccin qumica sea espontnea, es suficiente con que sea exotrmica? Razone la respuesta. b) Enuncie la ley de Hess y comente alguna de sus aplicaciones. Solucin: No 7.- De acuerdo con la ecuacin que relaciona la variacin de energa libre con la variacin de entalpa y la variacin de entropa, razonar: a) Cundo un proceso qumico es espontneo b) Cundo un proceso qumico es no espontneo c) Cundo est en equilibrio

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8.- Determina la variacin de entalpa estndar de la reaccin de hidrogenacin del eteno: a) A partir de la entalpas de formacin estndar. b) Utilizando las entalpas de enlace estndar c) Con las entalpas de combustin estndar del etano, el eteno y el calor de formacin del agua. Datos: Hf [eteno] = 52,30 kJ/mol Hf [etano] = -84,60 kJ/mol Hc [etano] = -1560,95 kJ/mol Hf [agua] = -285,50 kJ/mol Hc [eteno] = -1411,93 kJ/mol E ( C = C)= 610 kJ/mol E ( C - C)= 347 kJ/mol E ( H- H)= 436kJ/mol E ( C-H)=415 kJ/mol Solucin: -136,9 kJ 9.- Sabiendo que los calores de formacin a 298 K del butano (C4H10), dixido de carbono y agua, son -125 kJ/mol , -393 kJ/mol , -242 kJ/mol, respectivamente, calcular: a) La entalpa de combustin del butano haciendo uso de la ley de Hess b) La variacin de energa interna que acompaa al procso. R= 8, 31. 10-3 kJ.mol-1K-1 Solucin: a) -2657 kJ b) U = 2661 kJ 10.- Explica razonadamente cmo variar con la temperatura la espontaneidad de una reaccin en la que H < 0 y S > 0 , suponiendo que ambas magnitudes no varan con la temperatura. 11.- El calor de combustin del butano gaseoso a presin constante y 25C es -2 879 kJ. Sabiendo que los calores de formacin de CO2 (g) y H2O(l) son -393,5 y -285 , 8 kJ, respectivamente. Calcular: a) El calor de formacin del butano a presin constante. b) El calor de combustin a volumen constante. R= 8, 31 J.mol-1K-1

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PROBLEMAS QUMICA SELECTIVIDAD Solucin: a) -124 kJ /mol b) Qv = -2870 kJ

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12.- La entalpa de combustin del butano es Hc = -2642 kJ.mol-1 si todo el proceso tiene lugar en fase gaseosa: a) Calcule la energa media de enlace O H. b) Determine el nmero de bombonas de butano ( 6 kg de butano/bombona) que hacen falta para calentar una piscina de 50 m3 de 14 a 27C. Datos: R = 0, 082 atm.L.mol-1.K-1 Ce (agua) : 4, 18 kJ.K-1kg-1 (densidad del agua) = 1 kg.L-1 Energas medias de enlace: E(C C) = 346 kJ.mol-1 E (C=O) = 730 kJ.mol-1 E (O=O) = 487 kJ.mol-1 E (C - H) = 413 kJ.mol-1 Solucin: a) 514 kJ /mol b) 10 bombonas 13.- Discuta la espontaneidad de la reaccin CaCO3 CaO + CO2 a las siguientes temperaturas: 417,4C , 834,8 C y 1252 C. Justificando adems, cul de ellas sera la ms adecuada para obtener xido de calcio. Datos: H = +177802 J Solucin: 1252 C 14.- En algunos pases se utiliza el etanol como alternativa a la gasolina en los motores de automviles. Suponiendo que la gasolina es octano puro: a) Escribe, ajustadas, las reacciones de combustin de ambas sustancias. b) Determina qu combustible tienen mayor poder calorfico (calor producido por cada kg quemado) Datos: H=1 C=12 O=16 S = +160,5 J/K C=12 O=16 H=1

Entalpas de formacin: Etanol Hf (kJ/mol) -278 Octano -270 Dixido carbono -394 de Agua -286

Solucin: Mayor la gasolina

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15.- El butano (C4H10) es un compuesto gaseoso que puede experiementar una reaccin de combustin. a) Formule la reaccin y ajstela estequiomtricamente. b) Calcule el valor (en kcal) que puede suministrar una bombona de butano que contiene 4 kg de dicho compuesto. c) Calcule el volumen de oxgeno, medido en condiciones normales, que ser necesario para la combustin de todo el butano contenido en la bombona. Datos: C=12 O=16 H=1 Hf C4H10 (g) = -1125 kJ/mol Hf H2O (l) = -286 kJ/mol Hf CO2 (g) = -394 kJ/mol 1 kcal = 4, 18 kJ Solucin: b) -31100 Kcal c) 10035,1 L de oxgeno. 16.-Utilizando los siguientes datos: Sustancia Hf ( kJ/mol) C2H6 (g) -84,7 CO2(g) -394,0 H2O(l) -286,0

a) Calcular las entalpas de combustin del carbn C(s), y del etano, C2H6 (g) b) A partir de los resultados del apartado anterior, calcular qu combustible posee mayor entalpa especfica (entalpa de combustin por kg de combustible). c) El dixido de carbono generado en las combustiones contribuye a la contaminacin atmosfrica. Cul es el efecto de esta contaminacin?. Indicar otros gases que tambin sean responsables de este tipo de contaminacin. Solucin: a) -394 kJ b) -1561,3 kJ c) etano > carbn

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PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD (2004)ENERGA DE LAS REACCIONES QUMICAS 1.- Escriba las ecuaciones termoqumicas correspondientes a los procesos de formacin estndar, a partir de sus elementos del dixido de carbono, el agua y el cido metanoico o frmico, y la reaccin de combustin de este ltimo. 2.-Razonar en qu condiciones sern espontneos los procesos cuyas variaciones de entalpa y de entropa son las siguientes: a) b) c) d) H >0 ; S>0 H >0 ; S