Cod. 209 MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2008-2 1/7 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA VICERRECTORADO ACADEMICO AREA: INGENIERÍA CARRERA: INGENIERIA INDUSTRIAL MODELO DE RESPUESTAS ASIGNATURA: QUIMICA GENERAL MOMENTO: PRUEBA INTEGRAL FECHA DE APLICACIÓN: 06/12/2008 Prof. Responsable: Ing. Miguel Alemán Coordinador: Ing. Anel Núñez CÓDIGO: 209 VERSION: 1 LAPSO: 2008-2 OBJETIVO 1; CRITERIODE DOMINIO: 2/3 RESPUESTA PREGUNTA 1 Cuando se mueve verticalmente de arriba hacia debajo de la tabla periódica, la energía o potencial de ionización disminuye. La razón para esto se basa en que hay un continuo aumento en el tamaño de la nube de los electrones de valencia a medida que aumenta el número cuántico principal n. Por ejemplo, el electrón de valencia 6s del Cs, está más alejado del núcleo y por tanto más fácil de remover que el electrón de valencia 5s del Rb. Las energías de ionización de los elementos del grupo IA decrecen en el siguiente orden: Li > Na>K> Rb> Cs. RESPUESTA PREGUNTA 2 De entre los elementos citados, los situados más a la derecha y, por tanto, los más electronegativos son el As y Br. De entre ellos el Br tiene un valor mayor. Quedan con valores semejantes, Cs, Ba, Li y K; entre éstos es el Cs el que más se acerca al ángulo inferior izquierdo y ha de ser el menos electronegativo. El Li será más electronegativo que el K, ya que este se encuentra por debajo de aquel y dentro del mismo grupo. El K y el Ba tendrán valores casi iguales, ya que si el K está por encima del Ba, este se encuentra más a la derecha. El orden decreciente de electronegatividad será: Br >As> Li> Ba ≥ K >Cs. RESPUESTA PREGUNTA 3 La tabla periódica es una tabla en la que se encuentran agrupados juntos los elementos que tienen propiedades químicas y físicas semejantes. Es una herramienta útil que correlaciona las propiedades de los elementos de forma sistemática y ayuda a hacer predicciones respecto del comportamiento químico. Cod. 209 MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2008-2 2/7 OBJETIVO 2; CRITERIO DE DOMINIO 2/2 RESPUESTA PREGUNTA 4 Para satisfacer los requerimientos de la covalencia los átomos generalmente comparten más de un par de electrones: .. .. :O::C::O: H:C:::N: .. H—C Ξ N: .. :O=C=O: RESPUESTA PREGUNTA 5 La regla de electro neutralidad sirve como guía para escribir las fórmulas de los Compuestos iónicos. Los símbolos de puntos de Lewis para Al y O son: .. :Al. .O. . .. Dado que el aluminio tiende a formar el catión (Al3+) y el oxígeno el anión (O2-) en el compuesto iónico, la transferencia de electrones es de Al al O. En cada átomo de Al hay tres electrones de valencia y cada átomo de O necesita dos electrones para formar el ión, el cual es isoeléctrico con el neón. Así la razón de neutralización más simple de Al a O es 2:3; dos iones Al3+ tienen una carga total de +6, y tres iones O2- tienen una carga total de -6. Entonces, la formula empírica del oxido de aluminio es Al2O3, y la reacción es: .. 2 . Al. . [Ne]3s23p1 + 3.O. → .. 1s22s22p4 .. 2Al3+ [Ne] 3 : O :2- (o Al2O3) .. [Ne] Cod. 209 MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2008-2 3/7 OBJETIVO 3; CRITERIO DE DOMINIO 2/2 RESPUESTA PREGUNTA 6 Los átomos de K y Cl están igualados pero los de O no. En el primer miembro de la ecuación tenemos 3 átomos de O y en el segundo 2; el número común múltiplo de 3 y 2 es 6, es decir, que los oxígenos quedarán igualados si tenemos 6 átomos de O a la izquierda y 6 a la derecha. El ajuste de los oxígenos lo conseguiremos colocando el número 2 como coeficiente del KClO3 y el 3 como coeficiente del O2. 2KClO3 →KCl+3O2 Para igualar los átomos de K y Cl, basta con escribir el número 2 como coeficiente del KCl. Por lo tanto, la ecuación balanceada es: 2KClO3 = 2KClO 3 + 3O2 RESPUESTA PREGUNTA 7 La ecuación balanceada para esta reacción es: (CaCO3 ) / (1mol=100,0 g)= ((CaO)/ (1mol=56,1)) + CO2 Peso de CaCO3 puro en 500,0 g de caliza= 0,90 x 500,0 g = 450 g de CaCO3 De acuerdo con la ecuación igualada, 1 mol de CaCO3 (100,0 g) da un mol de CaO (56,1 g) Así 100 g de CaCO3 dan 56,1 g de CaO; 1 g de CaCO3 da (56,1) / (100,0) g de CaO; 450 g de CaCO3 dan 450x ((56,1g) / (100,0g))=252,4. OBJETIVO 4; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 8 Como en este problema se está trabajando con la capacidad calorífica molar, se debe convertir la cantidad dada de 50 gramos de plomo a moles. Número de moles de plomo = 50 g/207,2 g/mol= 0,24 mol. Q= n x C x ∆T = 0,24 mol x 6,42 cal/mol-° C x ( 50 – 150 )°C = - 154,08 cal Q = - 644,7 J El signo negativo significa que se desprende calor en vez de absorberse ( la temperatura final es menor que la temperatura inicial) Cod. 209 MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2008-2 4/7 OBJETIVO 5; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 9 Condiciones iniciales: Vi= 2,40 litros; Pi= 4,8 atm; Ti= 273+25 = 298 K Condiciones finales: Vf: 7,20 litros Pf= 1,2 atm; Tf=? De la Ley universal de los gases, (Pi x Vi )/Ti = (Pf x Vf)/Tf Resolviendo para la temperatura final: Tf = Ti x (Pf/Pi) x (Vf/Vi) = 298 K x (1,2 atm/4,8 atm)x (7,2 litros/2,40 litros) =223,5 K. °C = K – 273 = 223,5 – 273 = - 49,5 °C. OBJETIVO 6; CRITERIO DE DOMINIO 2/2 RESPUESTA PREGUNTA 10 (a) 4H2O(g) + 3Fe(s) = 4H2(g) + Fe3O4(s) (b) Como la razón estequiométrica Fe/H2 es ¾, el número de moles de Fe para obtener 6 moles de H2 será: nFe= (3/4) x 6= 4,5 moles de Fe. Peso de Fe= 4,5 moles x 55,85 g/mol=251,32 g. RESPUESTA PREGUNTA 11 Q = m x c x ∆T Por tanto, c= Q / (m x∆T) c= 200 cal / ( 50g x ( 27,0-20,1)°C = 0,58 cal/g°C Cod. 209 MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2008-2 5/7 OBJETIVO 7; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 12 Para el NaOH la molaridad es igual a la normalidad. Volumen (ml) x Normalidad= Número de miliequivalentes. Entonces en 50 ml de NaOH 2,0 N hay; 50 ml x 2,0 N = 100 meq de NaOH. Para conseguir 100 meq de NaOH se deben tomar de la solución concentrada: 100 meq = V(ml) x 10,0 N. Despejando V tenemos: V = 100 meq /10,0 meq/ml = 10,0 ml de la solución concentrada. En esta forma si se toman 10,0 ml de la solución concentrada de NaOH 10,0 M, y se añade suficiente agua (aproximadamente 40 ml) hasta obtener 50 ml de disolución, se tendrá una concentración de NaOH 2,0 M. RESPUESTA PREGUNTA 13 Peso equivalente de H2SO4 = (98,1)/2 = 49,05 g/eq-g La concentración en gramos/litro será: (49,05 g x 2 )/(500 mlx2) = 98,10 g/1000 ml = 98,10 g/1 litro. En 98,10 g de H2SO4 hay 2 eq-g, por tanto La concentración será igual a (2eq-g) /(1 litro) = 2 N. Otro método: Normalidad= (número de g/litro)/(número de g/eq-g) =( 98,10 g/litro)/(49,05 g/eq-g)= 2,0 eq-g/litros. RESPUESTA PREGUNTA 14 2000 ml de solución= 2 litros de solución nNaCl en 2 litros de solución = 0,2x ( 2 litros/1 litro) = 0,4 mol de NaCl Peso NaCl = 0,4 moles x 58,5 g/mol = 23,4 g O bien empleando directamente la definición: M = moles de soluto/ litros de solución= molaridad Cod. 209 MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2008-2 6/7 0,2 = ( nNaCl/ 2 litros) de donde nNaCl = 0,2 x 2 = 0,4 mol Peso NaCl = 0,4 mol x 58,5 g/mol =23,4 g. OBJETIVO 8; CRITERIO DE DOMINIO 1/2 RESPUESTA PREGUNTA 15 Como en las tres reacciones todos los compuestos presentes en el equilibrio son gases, se aplica directamente la ley que gobierna el equilibrio químico de los gases: (a) Kc = [H2]x[I2] / [HI] 2 2 3 (b) Kc = [NH3] /[N2] x [H2] (c) Kc = [PCl3]x[Cl2] / [PCl5] RESPUESTA PREGUNTA 16 Por definición: Velocidad especifica de reacción = Velocidad de reacción/ Volumen. Velocidad especifica de reacción= 5,0 x 10-4 mol HBr/s / 2 litros = 2,5x10-4 mol HBr/ litros-s. OBJETIVO 9; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 17 Las potencias normales de reducción son: Cd+2+ 2e=Cd Cu+2+ 2e=Cu Cd + Cu+2 = Cu + Cd+2 E°= - 0,403 volts E° = + 0,337 volts ∆E°= + 0,337- (- 0,403) volts= 0,740 volts. Como el potencial de reducción del cadmio es menor, el agente reductor es el Cd, por lo tanto el par positivo se identifica en Cu+2, Cu. Cod. 209 MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2008-2 7/7 OBJETIVO 10; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 18 a) 1,3-dicloro-4-metilbenceno. b) 2-etil-1,4-dinitrobenceno CRITERIO DE CORRECCIÓN GENERAL: El objetivo será logrado si el estudiante responde de manera similar o igual a este modelo y justifica debidamente sus respuestas. FIN MODELO DE RESPUESTAS