Semana6 Quim

CUADERNILLO DE: QUIMICA .::. SEMANA 6

1

CONTINUACIÓN DE SISTEMAS GASEOSOS

Ecuación General de los gases ideales. Mezcla

gaseosa. Ley de Dalton (Presiones Parciales) Ley de

Amagat. (Volúmenes Parciales); Composición de una

Mezcla Gaseosa. Ley de difusión de Graham.

Problemas.

PREG. 1. Dos litros de dióxido de azufre 2SO se

difunde en un tiempo de 8 minutos. ¿Cuántos

segundos tardara en difundirse un volumen igual de

gas helio, bajo las mismas condiciones de presión y

temperatura?

Masa atómica: S=32; O=16; He=4

a) 30

b) 60

c) 90

d) 120

e) 150

PREG. 2. Un recipiente de 2 L que contiene un

gas A 2,5 atm y 25 °C se encuentra interconectado

con una válvula con otro recipiente de 4L que

contiene un gas B a 1 atm y 25 °C al abrir la válvula,

los gases los gases se difunden y reaccionan entre sí,

disminuyendo el número de moles total a la mitad

del valor inicial. calcule la presión final en atm para

la mezcla gaseosa si en la reacción no ocurre un

cambio notable de temperatura.

a) 0,25

b) 0,5

c) 0,75

d) 1,2

e) 1,5

PREG. 3. Una combustión incompleta (GLP) es

una mezcla de propano 3 8C H y butano 4 10C H .

Para cierta aplicación se ha determinado que el

poder calorífico óptimo se obtiene con GLP de

densidad 2,1 g/L a condiciones normales. Calcule la

masa en gramos de butano por cada 100 gramos de

mezcla necesaria para cumplir esta especificación.

Masa atómica: C=12; H=1

a) 16,1

b) 19,3

c) 26,4

d) 32,6

e) 48.0

PREG. 4. En un recipiente de 10 litros se

introducen 12,4 g de etanol (CH3 - CH2 OH) y 18,7

gramos de acetona (CH3 -CO - CH3). Después de

cerrar el recipiente se calienta hasta 300ºC,

temperatura que está muy por encima de los puntos

de ebullición de ambos líquidos. Calcular las

presiones parciales de cada gas así como la presión

total en el interior del recipiente, suponiendo un

comportamiento ideal de ambos gases

a) tan 1,3 atm; 1,5 atm; 2,8 atme ol acetona TP P P

b) tan 1,5 atm; 1,3 atm; 2,8 atme ol acetona TP P P

c) tan 1,2 atm; 1,6 atm; 2,8 atme ol acetona TP P P

d) tan 1,6 atm; 1,2atm; 2,8 atme ol acetona TP P P

e) tan 1,3 atm; 1,7 atm; 3 atme ol acetona TP P P

PREG. 5. Una mezcla gaseosa contiene 20 moles

de 2 28N M , 30 moles de 2 32O M y 50

moles de 4He M a una presión total de

1000mmHg ¿Cuál es la presión parcial del O2 (en

mmmHg) y cuál es la masa molar de la mezcla

(g/mol)?

a) 200; 17,2

b) 300; 17,2

c) 200; 32

d) 300; 64

e) 300; 75

PREG. 6. Una mezcla de 0,20 moles de SO2,

0,60 moles de NH3 y 1,2 moles de SO3 está a una

presión total de 700 torr. ¿Cuál es la presión parcial,

en torr, de SO2?

A) 65

B) 70

C) 75

D) 80

E) Ninguno

PREG. 7. Un volumen determinado de oxígeno

gaseoso se difunde a través de un capilar en 95

segundos. Luego en las mismas condiciones de

presión y temperatura, un mismo volumen de una

mezcla de H2 y N2 emplea 70 segundos para

difundirse por el mismo capilar. Determine la

composición volumétrica de la mezcla.

A) 41% y 59%

B) 84% y 16%

C) 22% y 78%

D) 38% y 62%

E) Ninguno


2

PREG. 8. En un recipiente de 5 l se introducen 8

g de He, 84 g de N2 y 90 g de vapor de agua.

Si la temperatura del recipiente es de 27ºC. Calcular:

a) La presión que soportan las paredes del recipiente.

b) La fracción molar y presión parcial de cada gas.

Masa atómica (He) = 4; (O) = 16; (N) = 14; (H) = 1.

a) 2 2

2 2

49,8 atm; 0,3; 0,2; 0,5;

15 ; 9,8 ; 25

T He N H O

He N H O

P X X X

P atm P atm P atm

b) 2 2

2 2

49,6 atm; 0,3; 0,3; 0,4;

9,8 ; 25 ; 14,8

T He N H O

He N H O

P X X X

P atm P atm P atm

c) 2 2

2 2

50 atm; 0,3; 0,5; 0,2;

10 ; 15 ; 25

T He N H O

He N H O

P X X X

P atm P atm P atm

d) 2 2

2 2

49,2 atm; 0,5; 0,2; 0,3

9,84 ; 14,76 ; 24,6

T He N H O

He N H O

P X X X

P atm P atm P atm

e) 2 2

2 2

49,2 atm; 0,2; 0,3; 0,5;

9,84 ; 14,76 ; 24,6

T He N H O

He N H O

P X X X

P atm P atm P atm

PREG. 9. El análisis molar de una mezcla

consiste en 65% de N2, 20% de O2 y 15% de CO2.

La mezcla se encuentra a 350 K y 300 KPa.

Determine a) la fracción de masa total, b) la presión

parcial de la mezcla y c) el volumen ocupado por la

mezcla en m3.

a) 2 2 2

2 2 2

3

3121 ; 0,583; 0,205; 0,211

45 ; 195 ; 60 ; 590

T N O CO

N O CO T

X Kg X X X

P atm P atm P atm V m

b) 2 2 2

2 2 2

3

1821 ; 0,583; 0,205; 0,211

195 ; 60 ; 45 ; 590

T N O CO

N O CO T

X Kg X X X


c) 2 2 2

2 2 2

3

3121 ; 0,58; 0,21; 0,21

195 ; 60 ; 45 ; 970

T N O CO

N O CO T

X Kg X X X


d) 2 2 2

2 2 2

3

640 ; 0,58; 0,21; 0,21

60 ; 195 ; 45 ; 590

T N O CO

N O CO T

X Kg X X X


e) 2 2 2

2 2 2

3

660 ; 0,58; 0,21; 0,21

45 ; 195 ; 60 ; 970

T N O CO

N O CO T

X Kg X X X


PREG. 10. Luego del análisis hecho a una mezcla

gaseosa se tiene los siguientes datos:

Gas O2 N2 X

%Vi 12,5 50 37,5

Presión absoluta= 8 atm

Temperatura = 127°C

Densidad = 8,41 g/L

Calcule el peso molecular de la mezcla e identifique

al gas X, si es un hidrocarburo.

a) 34,5 g/mol y NH3

b) 32,5 g/mol y H2S

c) 30,5 g/mol y CH4

d) 34,5 g/mol y C3H8

e) 30,5 g/mol y CO2

PREG. 11. Una mezcla de C2H2 y CH4 ejerce una

presión de 70,5 mmHg. La mezcla se combustiona

formándose CO2 y H2O, luego de condensarse todo

el H2O, la presión es 96,4 mmHg; considere igual T

y V durante las mediciones e indique la presión

parcial del gas más liviano.

a) 25,9 mmHg

b) 48,2 mmHg

c) 20,8 mmHg

d) 50,2 mmHg

e) 44,6 mmHg

PREG. 12. El aire contiene aproximadamente un

21 % de oxígeno, un 78 % de nitrógeno y un 0,9 %

de argón, estando estos porcentajes expresados en

masa. ¿Cuántas moléculas de oxígeno habrá en 2

litros de aire? ¿Cuál es la presión ejercida si se mete

el aire anterior en un recipiente de 0,5 l de capacidad

a la temperatura de 25 ºC?, La densidad del aire =

1,293 g/l.

P. a. (O) = 16. P. a. (N) =14. P. a. (P. a.) = 40.

a) 22

21,022 10 , 4,64moleculas deO atm

b) 20


c) 20


d) 22


e) 20


DISOLUCIONES

Tipos de disoluciones, Unidades de Concentración

Físicas y Químicas. Efecto de la Temperatura en la

solubilidad. Propiedades Coligativas. Mezcla de

soluciones. Problemas.

PREG. 1. Se toman 72 g de ácido acético,

CH3OOOH, y se disuelven en un poco de agua,

completando luego con más agua hasta los 600cm3,

de los cuales se toman posteriormente 100 cm3, a los

que se añaden primero 200cm3 de otra disolución

4Molar del mismo cuerpo y después 200 cm3 de


3

agua. ¿Cuál será la molaridad de esta última

solución?

a) 1

b) 2

c) 3

d) 4

e) 5

PREG. 2. Reaccionando 200 ml de una

disolución de ácido sulfúrico con un exceso de

aluminio se obtienen 4,76 g de sulfato alumínico.

¿Cuál es la molaridad de la solución ácida?

a) 2

b) 0,21

c) 4

d) 5

e) 0,4

PREG. 3. Un enfermo de ulcera duodenal puede

presentar una concentración de ácido clorhídrico en

su jugo gástrico de 0,08 M si su estómago recibe 3

litros diarios de jugo gástrico. ¿Qué volumen de una

medicina que contiene 2,6 gramos de base Al(OH)3

por cada 100ml debe consumirse para neutralizar el

ácido?

a) 420ml

b) 300ml

c) 240ml

d) 242ml

e) 125ml

PREG. 4. Si disponemos de 1L de solución de

NaOH 0,15M y 1L de otra solución NaOH 0,25 M,

¿Cuál es el máximo volumen de NaOH 0,22 M que

podemos obtener a partir de estas dos disoluciones?

a) 2L

b) 0,9 L

c) 1 L

d) 1,4 L

e) 1,8 L

PREG. 5. En un recipiente se tienen 250 ml de

ácido sulfúrico, H2SO4, 0,8 M. si se agregan 500mL

de Ba(OH)2 0,3M, ¿Cuántos litros de amoniaco,

NH3 , acondiciones normales se deben agregar para

que la neutralización sea total?

a) 1,12

b) 4,48

c) 3,36

d) 2,24

e) 6,72

PREG. 6. Se ha preparado una disolución

agregando 50 g de ácido fosfórico, H3PO4, hasta

obtener un volumen total de disolución de 2500 ml.

A partir de las correspondientes masas atómicas,

calcular la molaridad y normalidad de la disolución

preparada.

a) 0,204 y 0,0612

b) 0,611 y 0,0204

c) 0.0204 y 0,0612

d) 0,204 y 0,612

e) 0,612 y 0,204

PREG. 7. Un cierto experimento necesita 150 ml

de ácido sulfúrico, H2SO4, al 20% en peso y

densidad 1,25 g/ml. ¿Cuánto ácido concentrado de

densidad 1,84 g/ml, conteniendo 98% de ácido en

peso debe diluirse con agua para obtener los 150 ml

indicados?

a) 26,45

b) 38,26

c) 37,5

d) 187.5

e) 20,8

PREG. 8. Calcule la molalidad de una solución

preparada con 20 g de etilenglicol C2H6O2 con 50 g

de agua.

a) 6,45

b) 1,2

c) 5,2

d) 12

e) Ninguno

PREG. 9. Se tiene 1 litro de NaOH de

concentración molar desconocida, se neutralizan

completamente con un litro de HBr 0,2 N y 9,8 g de

H2SO4 ¿Cuál es la molaridad de hidróxido?

a) 0,25 M

b) 0,32 M

c) 0,4 M

d) 0,15 M

e) 0,2 M

PREG. 10. Se mezcla una solución de acido

fosfórico al 10% en agua 1,078 /g ml con una

solución 5,1 N del mismo acido, en la proporción de

1 a 2 en volumen. Calcule la concentración normal

de lla mezcla resultante.

P:A. P=31; O= 16

a) 5,6 N

b) 3 N


4

c) 8 N

d) 13,3 N

e) 2,2 N

PREG. 11. Un frasco de ácido sulfúrico comercial

(disolución acuosa concentrada) contiene 96% en

peso de ácido y su densidad es de 1,836 g/mL a 25

ºC. Calcular el volumen de dicho ácido comercial

necesario para preparar:

a) 500 mL de una disolución 0,5 M

b) 500 mL de una disolución al 10 g/L.

a) 24,5 ml; 2,84 ml

b) 13,9 ml; 5 ml

c) 13,9 ml; 2, 84 ml

d) 24,5 ml, 5 ml

e) 2,84 ml; 13,9 ml

PREG. 12. Se toman 200 ml de una disolución de

MgCl2 de concentración 1 M y se mezclan con 400

cm3 de otra, también de MgCl2, 2,5 M. Finalmente

se añade al conjunto 400 ml de agua. Suponiendo

que los volúmenes son aditivos y la densidad final es

1,02 g/ml.

a)¿Cuál será la molaridad resultante?

b) ¿Cuál será la molalidad final?

a) 0,2M y 0,24m

b) 2,3M y 0,34m

c) 3 M y 1,4m

d) 1,8M y 1,5m

e) 1,2M y 1,326m

PREG. 13. En agua destilada se disuelven 0,15g de

cloruro anhidro de un metal divalente y se precipitan

con 14,6 mL de nitrato de plata, AgNO3, 0,1N. calcule

el peso atómico del metal

a) 134,5

b) 98,7

c) 65

d) 108

e) 24

PREG. 14. Una solución está constituida de 156 g

de benceno, C6H6, y 184 g de tolueno, C7H8.

Determine la fracción molar respecto a cada líquido,

respectivamente.

P.A. (C=12; H=1)

a) 4

3,

4

1

b) 8

7,

8

1

c) 3

2,

3

1

d) 2

1,

2

1

e) 5

3,

5

2

PREG. 15. Se mezclan 15 g HCl con 135 gramos

de Agua, resultando una solución de 1,06 g/ml de

densidad. Hallar la normalidad de la solución

a) 4,5 N

b) 2,9 N

c) 8,6 N

d) 1,4 N

e) 6,5 N

PREG. 16. Si la densidad de una solución acuosa

2,45 M de metanol (CH3OH) es 0,976 g/ml ¿Cuál es

la molalidad de la solución?

a) 0,273 b)2,73 c)3,27 d)2,45 e)0,245

PREG. 17. ¿Qué volumen del agua se debe agregar

a 400g. de alcohol etílico al 80% para bajarlo al

20%?

a) 800 ml.

b) 1200 ml.

c) 300 ml.

d) 180 ml.

e) 2500 ml.

PREG. 18. Se tiene las siguientes soluciones de

ácido sulfúrico.

Solución I: D = 1,2 g/ml al 20% en masa

Solución II: D= 1,8 g/ml al 60% en masa

Se desea obtener 30 ml de H2SO4 al 40% ¿qué

volúmenes de la solución I y de la solución II deben

mezclar?

a) V1 = 18 ml V2 = 16 ml

b) V1 = 18 ml V2 = 12 ml

c) V1 = 12 ml V2 = 18 ml

d) V1 = 14 ml V2 = 16 ml

e) V1 = 10 ml V2 = 12 ml

PREG. 19. Se mezclan dos soluciones de H2SO4

una con densidad 1, 12 g/ml. Al 35% empero y otra

de concentración 4,5N en proporción volumétrica de

2; 3. Calcular la normalidad de la solución final.

a) 3, 2

b) 2, 8

c) 5, 9

d) 6, 2

e) 4, 3


5

PREG. 20. El ácido nítrico comercial HNO3 es de

15.5 Molar y su densidad es 1.409 g/ml ¿Cuál es su

contenido de agua expresado en porcentaje en peso?

a) 50.0%

b) 65.0%

c) 78.5%

d) 30.7%

e) 21.8%

ELECTROQUÍMICA

Componentes: Fuente de energía eléctrica,

electrodos, electrolitos, celdas electrolíticas. Primera

y Segunda Ley de Faraday. Problemas

PREG. 1. Para fabricar latas de cerveza se

electroliza Al2O3 fundido en 50 celdas conectadas en

serie. Si el proceso se lleva a cabo con una intensidad

de 61,76 amperes durante 10horas. ¿Cuántas latas de

cerveza de 27 gramos cada una se puede fabricar?

a)184

b)284

c)384

d)394

e)84

PREG. 2. Se necesita recubrir una pieza de hierro

que tiene una superficie de 200 cm3 con una capa de

níquel de 0,05 mm de grosor. Para tal propósito se

sumerge el hierro en una solución de NiCl2 ¿Qué

tiempo dura el proceso de niquelado si se utiliza una

corriente de 7,72 amperios?

Masa atómica Ni= 59

a) 4,10 h

b) 1,26 h

c) 1,05 h

d) 3,28 h

e) 2,62 h

PREG. 3. Para platear una pulsera, colocada

como cátodo, se hace pasar durante 2 horas una

corriente de 0,5 A a través de un litro de disolución de

nitrato de plata, inicialmente 0,1 M. Calcula:

a. El peso de plata metálica depositada en la

pulsera

b. La concentración de ion plata que queda

finalmente en.

a) 3,6 g; 6, 76 M

b) 4, 02 g; 0,063 M

c) 3,6 g; 0,063 M

d) 6,76 g; 0,063 M

e) 10,78g; 6,76 M

PREG. 4. Se realiza la electrólisis de un

disolución de tricloruro de hierro, haciendo pasar una

corriente de 10 A durante 3 horas. Calcula la cantidad

de hierro depositado en el cátodo. Masa atómica del

Fe= 55,8

a) 3,6 g

b) 20,1 g

c) 55,8 g

d) 2,08 g

e) 5,6 g

PREG. 5. Por el paso de 3,86 amperios durante 5

horas, s depositó 6,48 g de una sustancia. ¿Cuál de los

siguientes elementos podría ser dicha sustancia?

a) Cobre

b) Zinc

c) Calcio

d) Aluminio

e) Oro

PREG. 6. Dos litros de una solución de sulfato de

aluminio 4 M ofrece una resistencia de 5,5 Ohm al

paso de una corriente de 100 voltios. ¿Durante qué

tiempo debe circular esta corriente para que se

deposite en el cátodo todo el aluminio existente.

a) 23h20min

b) 28h20min

c) 64h20min

d) 42h20min

e) 15h48min

PREG. 7. Se tienen tres celdas electrolíticas

conectadas en serie la primera contiene el ion Ag+1

, la

segunda contiene el ion Zn+2

y la tercera contiene el

ion Au+3

. Si la masa total de los sólidos recuperados

en los tres cátodos es de 12,37 g calcule la masa del

cinc y oro depositados, respectivamente.

DATO: Masas atómicas (g/at-g): Zn= 65; Ag=108;

Au=197.

a) 6,48 g y 1,95 g

b) 1,95 g y 6,48 g

c) 3,94 g y 6,48 g

d) 1,95 g y 3,94 g

e) 2,60 g y 1,97 g


6

PREG. 8. A Un metal A forma un óxido de la

forma AO, Una cantidad dada de electricidad

depositada es 0,862 g de plata t 0,321 g de metal A.

Calcule su peso atómico.

a) 80

b) 70

c) 60

d) 54

e) 44

PREG. 9. Al efectuar la electrólisis de una disolución de HCl se desprende cloro en el ánodo.¿Qué volumen de cloro, medido en condiciones normales, se desprenderá al pasar una carga de 50.000 C.? DATOS: masa atómica Cl= 35,5

a) 48.5 L

b) 8,5

c) 4,5

d) 5,2

e) 5,8

PREG. 10. Una corriente de 8 amperios circula durante dos horas y 20 minutos a través de dos

células electrolíticas que contienen sulfato de cobre y cloruro de aluminio respectivamente. Calcular la cantidades total de ambos metales se habrán depositado en ambas células.

a) 6,25

b) 22

c) 24,3

d) 35,28

e) 28,37

PREG. 11. S

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