QUIMICA GENERAL II Primer Examen Parcial 03 de Octubre de 2007

Apellido y nombre ................................................................................... Número de matrícula...................................... Comisión: …………… Aula: .............................

………. ....................................... Firma del alumno

================================================================== ATENCION - El examen consta de 6 preguntas. Revise que haya sido compaginado correctamente. - Todos los datos que necesita están dados en el enunciado. A menos que se diga otra cosa,

se supone que la temperatura es 25 ºC para todos los problemas. - Responda las preguntas en los espacios en blanco debajo de cada enunciado. - Justifique sus respuestas en forma BREVE Y CLARA. - Cuando informe resultados, deberá recuadrarlos para facilitar su visualización..

No escriba en la tabla que sigue a continuación (para uso de los docentes)

PREGUNTA PUNTAJE PREGUNTA PUNTAJE

1 4

2 5

3 6

Total

TEMA I

PUNTAJE TOTAL: .......................................................................... CALIFICACIÓN: .............................................................................

Apellido y Nombre: ................................................ Tema I

2

1. El H2(g) se produce por cualquiera de las siguientes vías:

I. CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3 H2(g) II. CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)

Teniendo en cuenta los siguientes datos termodinámicos a 1 bar y 25 oC:

∆Hof (kJ/mol) So

m (J/K.mol) ∆Gof (kJ/mol)

CH4 -74,8 186,19 -50,8 H2O -241,8 188,7 -228,6 CO -110,5 197,9 -137,3 H2 0 131,0 0 CO2 -393,5 213,6 -394,4

a) Calcule el ∆Hº, ∆Sº y ∆Gº de reacción. b) Grafique cualitativamente ∆Go

r en función de la temperatura para cada reacción (suponga que ∆Ho

r y ∆Sor no varían con la temperatura).

c) Indique J.S.R. en qué intervalo de temperatura cada reacción es espontánea d) ¿Qué condiciones de temperatura seleccionaría para producir H2(g) a partir de cada una de las reacciones? J.S.R.

DATOS: ∆G = ∆H - T∆S

Apellido y Nombre: ................................................ Tema I

3

2. Para la reacción:

A B; ∆H < 0

El siguiente diagrama representa esquemáticamente una porción muy pequeña de ese sistema en equilibrio a una dada temperatura:

A: ; B:

a) Calcule Kc a esa temperatura. b) Indique J.S.R. cual de los siguientes diagramas representa esquemáticamente al sistema en equilibrio cuando se aumenta la temperatura:

Apellido y Nombre: ................................................ Tema I

4

3. El nitrato de potasio es una sal muy soluble en agua. En la siguiente tabla se

muestran los valores de solubilidad (S) a varias temperaturas (T):

T (oC) 25 35 45 S (g/100 g de H2O) 30 44 60

a) Indique J.S.R. si el proceso de disolución es endotérmico o exotérmico b) Cuando se agregan 15 g de KNO3 a 100 g de H2O a 25 oC,

i. Plantee la reacción de disolución. ii. El proceso de disolución es espontáneo? iii. Indique J.S.R. el signo del cambio de entropía del sistema, los alrededores y el universo. J.S.R. iv. Calcule la concentración molar de cada uno de los iones presentes y el pH de la solución (considere que el volumen final de la solución es 100 mL).

DATOS: Pesos Atómicos: K= 39; N=14; O=16

Apellido y Nombre: ................................................ Tema I

5

4. Para la reacción:

C(s) + CO2(g) 2 CO(g); Kp = 167,5 (T = 1000 oC)

Se colocan 1 mol de C, 4x10-3 mol de CO2 y 1,6x10-3 mol de CO en un recipiente de 2,0 litros a 1000 oC.

a) Escriba la expresión de la constante de equilibrio para la reacción y calcule Kc. b) Indique J.S.R. si el sistema se encuentra en equilibrio. Si la condición planteada no corresponde a un equilibrio, calcule la composición del sistema en el equilibrio. c) Represente gráficamente la variación de la concentración de CO2 y CO en función del tiempo. d) Indique brevemente J.S.R. qué efecto tendrá sobre el sistema

i. El agregado de C(s) ii. El agregado de CO(g) iii. Un aumento de la presión total.

DATOS: Pesos Atómicos: C = 12; O =16

Apellido y Nombre: ................................................ Tema I

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5. Calcule el pH y la concentración de todas las especies en las siguientes

soluciones. Plantee todas las reacciones que ocurren en cada caso, indicando y justificando las aproximaciones que realice: a) HNO3 0,01 M b) 10 mL de solución a) + agua hasta completar 1 L de solución c) 10 mL de solución a) + 10 mL de NaOH 0,01 M d) 10 mL de solución a) + 10 mL de HA 0,001 M (pKa = 5)

Apellido y Nombre: ................................................ Tema I

7

6. a) Calcule el pH y la concentración de todas las especies de una solución de

una base débil cuya concentración analítica es 0,1M y su pKb= 4. Indique y justifique qué aproximaciones realiza para hacer el cálculo b) Indique y justifique (sin realizar cálculos) cuál o cuáles de las aproximaciones realizadas en el punto a) podrían dejar de ser válidas si:

i) la concentración disminuye cuatro órdenes de magnitud (para la misma constante básica). ii) la Kb disminuye seis órdenes de magnitud (para la misma concentración).