cinemática - Centro de Formación PADRE PIQUER

CINEMÁTICA
1.
un avión aterriza con una cierta velocidad. Si decelera uniformemente a razón de 6 m/s2 hasta pararse en 15 s:
a) ¿Con qué velocidad aterrizó el avión?
b) ¿Qué longitud de pista recorre hasta pararse?
2.
Un conductor viaja por una calle a 50 km/h. De repente, un niño sale corriendo hacia la calle. Si el conductor tarda
0,8 s en reaccionar y pisar el freno:
a) ¿Cuántos metros recorrerá antes de empezar a frenar?
b) ¿Qué deceleración debe tener el coche si quiere detenerse en 0,5 m?
3.
Un camión y un automóvil inician el movimiento en el mismo instante, en la misma dirección y sentido desde dos
semáforos contiguos de la misma calle. El camión tiene una aceleración constante de 1,2 m/s2 mientras que el
automóvil acelera con 2,4 m/s2. El automóvil alcanza al camión después que éste ha recorrido 50 m.
a) ¿Cuánto tiempo tarda el automóvil en alcanzar al camión?
b) ¿Qué distancia separa los dos semáforos?
c) ¿Qué velocidad posee cada vehículo cuando están emparejados?
4.
Dos móviles, A y B, situados a 2 km de distancia salen simultáneamente, en la misma dirección y sentido, ambos
con movimiento uniformemente acelerado, siendo la aceleración del más lento, el B, de 0,32 m/s2. Deben
encontrarse a 5 km de distancia del punto de partida de B. Calcula:
a) El tiempo que invierten en el recorrido
b) La aceleración de A
c) Las velocidades de ambos en el momento del encuentro
5.
Desde lo alto de una torre se deja caer un objeto. ¿A qué distancia del suelo tendrá una velocidad igual a la mitad
de la que tiene cuando llega al suelo?
6.
Dos proyectiles se lanzan verticalmente hacia arriba con 2 s de intervalo. El primero con una velocidad inicial de
50 m/s y el segundo con una velocidad inicial de 80 m/s.
a) ¿Cuál será el tiempo transcurrido hasta que los dos cuerpos se encuentren a la misma altura?
b) ¿Cuál será esa altura?
c) ¿Qué velocidad tendrá cada uno en ese momento?
7.
Se deja caer una piedra desde el brocal de un pozo y tarda 2,3 s en percibirse el sonido producido en el choque con
el agua. Si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s, ¿a qué profundidad está el agua?
8.
Desde la cima de un acantilado se lanza horizontalmente un proyectil y se observa que tarda 3 s en tocar el agua en
un punto que dista 60 m de la base del acantilado. Calcula:
a) ¿Qué altura tiene el acantilado?
b) ¿Con qué velocidad se lanzó el proyectil?
c) ¿Con qué velocidad llega al agua?
9.
Una bola que rueda sobre una mesa horizontal de 90 cm de altura cae al suelo en un punto situado a una distancia
horizontal de 1,5 m del borde de la mesa. ¿Qué velocidad tenía la bola en el momento de abandonar la mesa?
10. Un ciclista viaja siempre en la misma dirección y sentido. Durante los primeros 20 minutos su velocidad media ha
sido de 30 km/h, de 40 km/h durante los 10 minutos siguientes y de 45 km/h durante los 5 minutos finales. Calcula
la distancia total recorrida, y dibuja el diagrama v-t.
DINÁMICA
11. Un tractor de 2,5 tm arrastra un remolque de 3500 kg. Si el motor del tractor ejerce una fuerza constante de 3,2 kN:
a) ¿Cuál es la aceleración de ambos?
b) ¿Qué fuerza actúa sobre el remolque?
Suponemos que no existen rozamientos.
12. Un ascensor que transporta un pasajero de m = 65 kg, arranca y se detiene con una aceleración de 1,5 m/s2. Calcula
la fuerza que ejerce el pasajero sobre el piso del ascensor en los siguientes casos:
a) El ascensor arranca para bajar
b) El ascensor frena y se detiene en la bajada
13. Una moto de masa m = 175 kg arranca con aceleración constante y alcanza una velocidad de 90 km/h en 8 s. ¿Qué
fuerza ha impulsado a la moto durante ese tiempo?
14. Dos bolas de masas 50 g y 80 g se mueven sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Se dirigen en línea recta
una hacia la otra con velocidades de 8 m/s y 9,5 m/s, respectivamente. Después del choque, la primera bola rebota
con una velocidad de 4,2 m/s, ¿qué velocidad adquiere la segunda bola después del choque?
15. Calcula la fuerza mínima horizontal que habría que aplicar para mover un bloque de acero de 12 kg que se apoya
sobre una superficie horizontal también de acero. El coeficiente de rozamiento estático de acero sobre acero es 0,72
16. Un cuerpo se desliza sobre un plano inclinado 30º con la horizontal, siendo el coeficiente de rozamiento cinético
entre ambos µc = 0,22. ¿Cuál es su aceleración?
17. El coeficiente de rozamiento estático entre un cuerpo y el plano inclinado sobre el que se apoya es µc = 0,45, y la
masa del cuerpo es m = 12 kg. El ángulo que forma el plano inclinado con la horizontal es α = 30º. ¿Qué fuerza
mínima habría que aplicar para evitar el descenso del cuerpo?
18. Una partícula de 40 g recorre una circunferencia de 1 m de radio, dando 60 vueltas cada minuto. ¿Qué fuerza
produce el movimiento de la partícula?
19. Una grúa eleva un paquete de ladrillos de m = 200 kg. Al iniciar el ascenso la aceleración es igual a 2,2 m/s2, ¿qué
fuerza ejerce la grúa en ese instante?
20. Un bloque de 75 kg se apoya sobre una superficie horizontal. Los coeficientes de rozamiento estático y cinético son
0,35 y 0,28 respectivamente. Determina:
a) Si el bloque permanece en reposo, o se mueve, cuando se le aplica una fuerza horizontal de 240 N
b) La fuerza mínima que inicia el movimiento
c) La fuerza necesaria para que el bloque se mueva con una aceleración constante de 1,2 m/s2
21. Un bloque de masa 5 kg se desplaza sobre una mesa horizontal por la acción de una masa de 4 kg, según se indica
en la figura. El coeficiente de rozamiento cinético es µc = 0,34. ¿Cuál es la aceleración del conjunto y la tensión de
la cuerda?
ENERGÍA MECÁNICA
22. Un coche de 1200 kg de masa circula por una carretera horizontal. Cuando va a una velocidad de 108 km/h se le
para el motor y recorre 180 m hasta pararse. Calcula la energía perdida y la fuerza de rozamiento.
23. Una piedra de 2 kg, atada al extremo de una cuerda de 0,50 m, gira con una velocidad de 2 revoluciones/segundo.
a) ¿Cuál es su energía cinética?
b) ¿Cuál es la fuerza centrípeta que actúa sobre la piedra?
c) ¿Qué trabajo realiza la fuerza centrípeta en una vuelta?
24. Una bola de masa 0,25 kg es lanzada hacia la derecha desde un punto de la superficie horizontal con una velocidad
de 2 m/s. Si se desprecian los rozamientos, ¿a qué altura ascenderá en la pendiente de la derecha antes de detenerse
temporalmente? Si la bola se deja caer desde el punto P donde está en reposo, ¿qué altura alcanzará en la pendiente
de la derecha?
25. Un coche moviéndose a 50 km/h derrapa 20 m con los frenos bloqueados. ¿Cuánto recorrería el mismo coche
derrapando, con los frenos bloqueados, si estuviera circulando a 150 km/h?
26. Un trapecista de 60 kg de masa está en una plataforma listo para comenzar a columpiarse. La cuerda del trapecio,
de 10 m de longitud, está estirada horizontalmente. Cuando el trapecio alcance el punto más bajo de su trayectoria,
¿cuál será la tensión que soportarán los brazos del trapecista?
27. Desde una altura de 14m se lanza verticalmente hacia arriba una pelota de 45 g con una velocidad de 15 m/s,
calcula:
a) La energía mecánica cuando alcanza la altura máxima.
b) La energía mecánica cuando se encuentra a una altura de 8m.
c) La velocidad con que llega al suelo.
28. Desde la parte inferior de un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal, se impulsa un bloque de m = 2 Kg.
con una velocidad de 20 m/s, si la altura alcanzada en dicho plano por el bloque fue de 15 m. Aplicando el
principio de conservación de la energía, determina el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano.
29. Un bloque de m = 2 Kg se encuentra en la parte más alta de un plano inclinado 30º respecto a la horizontal, si la
longitud de dicho plano es de 2m y el coeficiente de rozamiento de 0,1, calcula:
a) Velocidad cuando llega al final de dicho plano.
b) Si después desliza por un plano horizontal cuyo coeficiente de rozamiento es 0,2, determina la distancia
que recorre por dicho plano hasta su detención.
c) Fuerza que habría que aplicar, paralela al plano inclinado y sentido descendente para que su aceleración en
el descenso fuera de 10 m/s2.
30. Por un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal, se lanza un cuerpo de masa 5 kg con una velocidad de 10
m/s, siendo el coeficiente de rozamiento de 0,2, calcula:
a) Espacio recorrido hasta su detención.
b) Aceleración con que asciende.
c) Tiempo empleado en el ascenso.
d) Fuerza que habría que aplicar, paralela al plano y con sentido ascendente, para que subiera con una a = 5
m/s2.
e) Fuerza que habría que aplicar paralela al plano y con sentido ascendente para que subiera con velocidad
constante.
31. Un ascensor tiene una masa de 520 kg y transporta 4 personas de 70 kg cada una. Si asciende con velocidad
constante hasta una altura de 24 m en 40 s, determina:
a) El trabajo realizado para subir.
b) La potencia media desarrollada en Kw y CV
32. Calcula la energía producida en un año por un parque eólico de 20 Mw de potencia media. Expresa el resultado en
Kw-h
TERMODINÁMICA
33. En un calorímetro con 400 g de agua a 80 ºC introducimos una cuchara de aluminio de 100 g masa a 15 ºC. ¿Cuál
será la temperatura final del sistema? ¿En cuánto aumenta la energía de la cuchara?
34. Queremos calcular la temperatura de un horno y no disponemos de termómetro adecuado. Para ello se nos ocurre la
siguiente operación: tomamos una pieza de hierro de 1 kg y la introducimos en el horno; al cabo de un cierto
tiempo la sacamos y la echamos en un recipiente que contiene 5 L de agua a 22 ºC, siendo la temperatura final de la
mezcla 43 ºC. ¿Cuál era la temperatura del horno?
(Calor específico del hierro = 0,46 J/g.ºC)
35. Sobre un bloque de hielo de 6 kg se coloca un trozo de hierro de masa 2 kg a 135 ºC. ¿Cuál es la máxima cantidad
de hielo que se fundirá? (Lf = 334 J/g)
36. Desde una altura de 100 m se deja caer una bola de hierro de 12 kg sobre un bidón que contiene 50 kg de mercurio.
¿Cuánto se elevará la temperatura del conjunto? ¿Por qué la temperatura final observada será menor que la
calculada?
(Calores específicos: del hierro = 0,46 J/g.ºC ; del mercurio = 0,14 J/g.ºC)
37. Un bloque de hielo de 10 kg que está a una temperatura de 0 ºC se lanza con velocidad 10 m/s por una superficie
horizontal con rozamiento y que está a la misma temperatura. Al cabo de un tiempo el bloque se para. Si toda la
energía intercambiada en el proceso se emplea en fundir al hielo, determina la cantidad de hielo que se funde.
38. Un cubito de hielo de 30 g de masa se encuentra a –5 ºC. Calcula la energía que hay que comunicar para que se
pase al estado líquido.
Datos: Hielo Lf = 334,4 J/g
Ce = 2,13 J/g·K.
39. Se pone en contacto 500 g de agua a 10 ºC con 500 g de hierro a 90º C. Calcula la temperatura a la que se produce
el equilibrio térmico.
Datos: Hierro Ce = 0,489 J/g·K.
ELECTROSTÁTICA
40. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que sobre una carga de +7 C ejerce otra de –3 C situada a 2 m de aquella? ¿La
fuerza es atractiva o repulsiva?
41. Cuál es la energía potencial de un electrón que está a 20 cm de una carga fija de 6·10–8 C?, ¿Que trabajo hay que
realizar para alejar mucho el electrón de la carga fija?
42. Cuál es la energía potencial de una carga de 3 C situada a 3 m de una carga fija de 15·10–6 C? ¿Qué trabajo efectúa
el campo eléctrico sobre la primera carga al llevarla a un punto situado a 5 m de la segunda?
43. Dos cargas puntuales e iguales de valor 2 mC cada una, se encuentran situadas en el plano XY en los puntos (0,5) y
(0,-5), respectivamente, estando las distancias expresadas en metros:
a) ¿En que punto del plano el campo eléctrico es nulo?
b) ¿Cuál es el trabajo necesario para llevar una carga unidad desde el punto (1,0) al punto (-1,0)?
44. Los puntos A, B y C son los vértices de un triangulo equilátero de 2 m de lado. Dos cargas iguales positivas de 2
µC están en A y B.
a) ¿Cuál es el campo eléctrico en el punto C?
b) ¿Cuál es el potencial en el punto C?
c) ¿Cuánto trabajo se necesita para llevar una carga positiva de 5 µC desde el infinito hasta el punto C si se
mantienen fijas las otras cargas?
d) Responder al apartado anterior c) si la carga situada en B se sustituye por una carga de – 2 µC.
45. Se tienen tres cargas situadas en los vértices de un triángulo equilátero cuyas coordenadas (expresadas en
centímetros) son: A (2 , 0)
B (- 3 , -1 )
C ( 3 , -1 ) Sabiendo que las cargas situadas en los puntos B y C
son idénticas e iguales a 2 µC y que el campo eléctrico en el origen de coordenadas (centro del triángulo) es nulo,
determine:
a) El valor y el signo de la carga situada en el punto A.
b) El potencial en el origen de coordenadas.
46. Tres cargas positivas e iguales de valor q = 2 µC cada una se encuentran situadas en tres de los vértices de un
cuadrado de lado 10 cm. Determine:
a) El campo eléctrico en el centro del cuadrado, efectuando un esquema gráfico en su explicación.
b) Los potenciales en los puntos medios de los lados del cuadrado que unen las cargas y el trabajo realizado
al desplazarse la unidad de carga entre dichos puntos.
47. Se tienen dos cargas puntuales sobre el eje X, q1 = -0,2 µC está situada a la derecha del origen y dista de él 1 m; q2
= 0.4 µC está a la izquierda del origen y dista de él 2 m.
a) ¿En que puntos del eje X el potencial creado por las cargas es nulo?
b) Si se coloca en el origen una carga q = +0,4 µC determine la fuerza ejercida sobre ella por las cargas q1 y
q 2.
48. Se crea un campo eléctrico uniforme de intensidad 6·104 N/C entre dos láminas metálicas planas y paralelas que
distan entre si 2,5 cm. Calcule:
a) La aceleración a la que está sometido un electrón situado en dicho campo.
b) Si el electrón parte del reposo de la lámina negativa, ¿con qué velocidad llegará a la lámina positiva?
Nota: Se desprecia la fuerza gravitatoria.
Datos: Carga del electrón: e = 1.6·10-19 C. Masa del electrón: me = 9.1·10-31 kg
49. Dos cargas eléctricas en reposo de valores q1 = 2 µC y q2 = – 2 µC, están situadas en los puntos (0,2) y (0,-2)
respectivamente, estando las distancias en metros. Determine:
a) El campo eléctrico creado por esta distribución de cargas en el punto A de coordenadas (3, 0)
b) El potencial en el citado punto A y el trabajo necesario para llevar una carga de 3 µC desde dicho punto
hasta el origen de coordenadas.
50. Tres partículas cargadas Q1 = 2 µC, Q2 = 2 µC y Q3 de valor desconocido están situadas en el plano XY. Las
coordenadas de los puntos en los que se encuentran las cargas son Q1: (1,0), Q2: (-1,0) y Q3: (0,2). Si todas las
coordenadas están expresadas en metros:
a) ¿Qué valor debe tener la carga Q3 para que una carga situada en el punto (0,1) no experimente ninguna
fuerza neta?
b) En el caso anterior, ¿cuanto vale el potencial eléctrico resultante en el punto (0,1) debido a las cargas Q1,
Q 2 y Q 3?
51. Una carga puntual de valor Q ocupa la posición (0,0) del plano XY en el vacío. En un punto A del eje X el
potencial es V = -120 V y el campo eléctrico es E = – 80 i N/C, siendo i el vector unitario en el sentido positivo del
eje X. Si las coordenadas están dadas en metros, calcule:
a) La posición del punto A y el valor de Q.
b) El trabajo necesario para llevar un electrón desde el punto B(2,2) hasta el punto A
Datos: Valor absoluto de la carga del electrón e = 1.6·10-19 C
52. Dos cargas eléctricas positivas e iguales de valor 3·10-6 C están situadas en los puntos A(0,2) y B(0,-2) del plano
XY. Otras dos cargas iguales Q están localizadas en los puntos C(4,2) y D(4,-2). Sabiendo que el campo eléctrico
en el origen de coordenadas es E = 4·103 i N/C, siendo i el vector unitario en el sentido positivo del eje X, y que
todas las coordenadas están expresadas en metros, determine:
a) El valor numérico y el signo de las cargas Q.
b) El potencial eléctrico en el origen de coordenadas debido a esta configuración de cargas.
REACCIÓN QUÍMICA
53. En la reacción de carbonato de calcio con ácido clorhídrico se producen dióxido de carbono, cloruro de calcio y
agua:
a) Calcule la cantidad de caliza, cuya riqueza en carbonato de calcio es del 92 %, que se necesita para
obtener 2,5 kg de cloruro de calcio
b) ¿Qué volumen ocupará el dióxido de carbono medido a 25 ºC y a una presión de 770 mm de mercurio?
Datos: Masas atómicas:
H = 1; C = 12; Cl = 35,5; Ca = 40.
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1
54. El carbonato de magnesio reacciona con ácido clorhídrico para dar cloruro de magnesio, dióxido de carbono y
agua.
a) Calcule el volumen de ácido clorhídrico, de densidad 1,095 g/ml y del 20 % en peso, que se necesitará
para que reaccione con 30,4 g de carbonato de carbonato de magnesio
b) Si en el proceso anterior se obtienen 7,4 l de dióxido de carbono, medidos a 1 atm y 27 ºC, ¿cuál ha sido el
rendimiento de la reacción?
Datos: Masas atómicas:
Mg = 24,3; C = 12; O = 16; H = 1; Cl= 35,5.
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1
55. El clorato potásico (s) se descompone por acción del calor en cloruro potásico (s) y oxígeno (g). Se calientan 6,5 g
de clorato potásico y, sin llegar a su descomposición total, queda un residuo sólido de 5,25 g. Calcule:
a) La cantidad de clorato potásico que se ha descompuesto
b) La presión ejercida por el oxígeno producido, si se recoge en un depósito de 1,5 l a 60 ºC
Datos: Masas atómicas:
O = 16; Cl= 35,5; K = 39
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1
56. Un fabricante vende latas con 500 g de carburo de calcio, cuya pureza es del 87 %. Se desea conocer:
Cuántas latas habrían de adquirirse para obtener 760 l de gas acetileno (etino) medidos a presión normal y
temperatura de 33 ºC, sabiendo que el carburo de calcio por reacción con agua da acetileno e hidróxido de
calcio.
57. El dióxido de azufre reacciona con el oxígeno gaseoso para formar trióxido de azufre.
a) ¿Cuántos gramos de trióxido de azufre podrán prepararse a partir de 23,5 g de dióxido de azufre?
b) ¿Qué volumen de oxígeno, medido en condiciones normales, se necesita para que reaccione todo el
dióxido de azufre?
58. Al añadir agua al carburo cálcico se produce hidróxido cálcico y acetileno (etino).
a) Ajuste la reacción química que tiene lugar
b) Calcule cuántos gramos de agua son necesarios para obtener dos litros de acetileno, a 27 ºC y 760 mm de
Hg.
Datos: Masas atómicas:
Ca = 40; O = 16; H = 1; C= 12
59. La reacción de solubilidad del carbonato cálcico mediante el ácido clorhídrico es la siguiente:
Carbonato cálcico + ácido clorhídrico ↔ cloruro cálcico + dióxido de carbono + agua
a) ¿Cuántos mililitros de ácido clorhídrico 0,1 N son necesarios para disolver 10 mg de carbonato cálcico?
b) ¿Qué volumen de dióxido de carbono medido a 20 ºC y 700 mm de Hg de presión se desprenderá en la
reacción?
Datos: Masas atómicas:
Ca = 40; C = 12; O = 16; H = 1; Cl= 35,5.
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1
60. Se hacen reaccionar 10 g de cinc metálico con ácido sulfúrico en exceso. Calcula:
a) El volumen de hidrógeno que se obtiene, medido a 27 ºC y 740 mm Hg de presión
b) La masa de sulfato de cinc formada si la reacción tiene un rendimiento del 80 %
Datos: Masas atómicas:
S = 32; O = 16; Zn = 65,4
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1
61. En el laboratorio se puede obtener dióxido de carbono haciendo reaccionar carbonato de calcio con ácido
clorhídrico; en la reacción, también, se produce cloruro de calcio. Se quieren obtener 5 litros de dióxido de
carbono, medidos a 25 ºC y 745 mm Hg. Suponiendo que hay suficiente carbonato de calcio, calcule el mínimo
volumen de ácido clorhídrico al 32 % en peso y de densidad 1,16 g/ml que será necesario utilizar.
Datos: Masas atómicas:
H = 1; Cl = 35,5
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1
62. Se ponen a reaccionar en un recipiente cerrado 100,45 g de cloruro de plata al rojo con 4,89 litros de hidrógeno,
medidos sobre agua a 750 mm Hg y 16 ºC, según la reacción (sin ajustar):
Cloruro de plata + Hidrógeno Cloruro de hidrógeno + Plata
Calcular el peso que hay de cada sustancia cuando termine la reacción.
Datos: Masas atómicas:
H = 1; Cl = 35,5; Ag = 108
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1
Presión de vapor del agua a 16 ºC = 13,6 mm Hg
63. Se mezclan 2 litros de cloro gaseoso, medidos a 97 ºC y 3 atm, con 3,45 g de sodio metálico, y se dejan reaccionar
para formar cloruro de sodio. Suponiendo que la reacción es completa:
a) ¿Qué reactivo está en exceso?, ¿Cuántos moles de él quedan sin reaccionar?
b) ¿Qué masa de cloruro sódico se forma?
64. Suponga la combustión de 12 kg de gas butano. Calcule:
a) La masa de agua formada
b) El volumen de agua que ocupa el dióxido de carbono que se forma medido a 0,8 atm y 20 ºC
c) El volumen de aire necesario para la combustión, medido en condiciones normales. (Suponga el 21 % en
volumen de oxígeno en el aire)
d) Se desea recoger el dióxido de carbono generado en una disolución de hidróxido sódico por formación de
carbonato sódico. ¿Qué cantidad de hidróxido sódico se necesitará?
DISOLUCIONES
65. Se desea preparar 1 l de una disolución de ácido nítrico 0,2 M a partir de ácido nítrico comercial de densidad 1,5
g/cm3 y 33,6 % de pureza en peso.
a) ¿Qué volumen deberemos tomar en la disolución comercial?
b) Explique el procedimiento que seguiría para su preparación y nombre el material necesario para ello
Datos: Masas atómicas:
N = 14; H = 1; O = 16
66. Sabiendo que la masa molecular del hidrógeno es 2 y la del oxígeno es 32, conteste razonadamente a las siguientes
cuestiones:
a) ¿Qué ocupará más volumen, un mol de hidrógeno o un mol de oxígeno en las mismas condiciones de
presión y temperatura?
b) ¿Qué tendrá más masa, un mol de hidrógeno o un mol de oxígeno?
c) ¿Dónde habrá más moléculas, en un mol de hidrógeno o en un mol de oxígeno?
67. Supuesto que se dispone de 45 g de metano a 27 ºC y 800 mm de Hg, se desea conocer:
a) El volumen que ocupa en las citadas condiciones
b) El número de moléculas existentes
68. Se desea preparar 250 cc de una disolución de ácido sulfúrico 3 M utilizando para ello el reactivo de una botella
cuya etiqueta señala una densidad para el ácido de partida de 1,84 g/ml y una riqueza en peso del 96 %
a) Calcule e indique como prepararía dicha disolución
b) Diga que material de laboratorio necesitaría para ello y dibuje dos de las piezas imprescindibles
69. En una habitación cerrada de 4 x 5 x 3,5 m y a una temperatura de 20 ºC, se colocan 10 cm3 de dietiléter (densidad
0,7 g/cm3), que inmediatamente se evaporan y se difunden por toda la habitación.
a) Calcule el número de moléculas de éter que hay en cada cm3 de la habitación
b) Determine la presión parcial del éter a 20 ºC
Datos: NA = 6,03·1023; R = 8,3145 J·K-1
70. 250 ml de una disolución saturada de cloruro potásico pesan 0,292 kg, y contienen 340 g/l de dicha sal. Calcule la
molaridad, la fracción molar y el % de cloruro potásico en esa disolución.
71. Un ácido clorhídrico comercial contiene un 37 % en peso de ácido clorhídrico, con una densidad de 1,19 g/ml ¿qué
cantidad se debe añadir a 20 ml de este ácido para que la disolución resultante sea 1 M?
Datos: Masas atómicas:
Cl = 35,5; H = 1
72. ¿Cuántos gramos de sulfato de cobre (II) pentahidratado, del 85 % de riqueza, hay que pesar para preparar 1,5 litros
de disolución, en la que la concentración de Cu (II) sea 10-3 M?
Datos: Masas atómicas:
S = 32; H = 1; O = 16; Cu = 63,5
73. Razone qué cantidad de las siguientes sustancias tiene mayor número de átomos:
a) 0,5 moles de SO2
b) 14 gramos de nitrógeno molecular
c) 67,2 l de gas helio en condiciones normales de presión y temperatura
Datos: Masas atómicas:
N = 14; O = 16; S = 32
74. Contesta razonadamente:
a) Si en 5 g de compuesto hay 3,1·10 22 moléculas, ¿cuál es su masa molecular?
b) ¿Cuántos iones hay en un gramo de cloruro sódico?
c) ¿Cuántos átomos hay en un litro de oxígeno medido en condiciones normales?
Datos: Masas atómicas:
Na = 23; Cl = 35,5
75. Calcule los ml de ácido sulfúrico que se necesitan para neutralizar 25 cm3 de una disolución acuosa de hidróxido
potásico del 14,5 % en peso y 1,2 g/cm3 de densidad.
ENLACE QUÍMICO
76. Explica qué tipo de enlace químico debe romperse ó qué tipo de fuerzas de atracción deben vencerse para:
a)
b)
c)
d)
Fundir cloruro de sodio.
Hervir agua.
Fundir hierro.
Evaporar nitrógeno líquido.
77. Dados los siguientes compuestos: amoniaco y cloruro de potasio, se pide razonar para cada uno de ellos,
explicando y justificando la respuesta:
a) ¿En qué tipo de compuesto los clasificarías atendiendo a la naturaleza de sus enlaces?.
b) Estado de agregación previsible a temperatura ordinaria.
78. El número de protones de los núcleos de 5 elementos es:
Elemento:
Protones:
A
2
B
11
C
9
D
12
E
13
Indique, explicando y justificando la respuesta, la letra del elemento que:
a)
b)
c)
d)
Es un gas noble.
Es el más electronegativo
Es un metal alcalino.
Forma un nitrato de fórmula X(NO3)2
79. Indique el tipo de enlace que debe romperse para:
a) Fundir hielo.
b) Fundir hierro.
c) Fundir cloruro de cesio.
d)Evaporar nitrógeno líquido.
80. a) Razone si es cierta la siguiente afirmación: el tetracloruro de carbono es una molécula poco polar porque es
simétrica.
b) ¿Qué tipo de fuerzas intermoleculares actúan en el tetracloruro de carbono?.
81. Teoría de la nube electrónica del enlace químico. Cite las propiedades de los metales.
82. ¿Qué información esperaría para poder identificar hierro, oxígeno y cloruro de sodio referente a :
1 . Tipo de enlace predominante.
2 . Estado de agregación a temperatura ambiente y presión atmosférica.
3 . Solubilidad en agua.
4 . Conductividad eléctrica, tanto en estado sólido como en disolución acuosa.
83. Explica por qué el fluoruro de hidrógeno tiene puntos de fusión y ebullición considerablemente más altos que el
cloruro de hidrógeno.
84. a) Clasifica, justificando la respuesta las siguientes especies químicas, en función del tipo de enlace que presentan
de forma mayoritaria: PCl5, H2, NH3, KI, Hg,, Cu, LiBr.
b) coloca en orden creciente de su potencial de ionización las siguientes especies químicas: Na, K, Cl, P y Br.
85. Teniendo en cuenta la energía de red de los compuestos iónicos, contesta razonadamente a las siguientes
cuestiones:
a)
¿Cuál de los siguientes compuestos tendrá mayor punto de fusión el fluoruro de sodio ó el bromuro de
potasio?.
b) ¿Cuál de los siguientes compuestos será más soluble en agua el óxido de magnesio ó el sulfuro de calcio?.
86. a) Escribe la configuración electrónica de los átomos X(Z =19) e Y ( Z = 17).
b) Justifica el tipo de enlace que se formará cuando se combinen X-Y ó Y-Y.
c) Justifica si las dos especies formadas en el apartado anterior son solubles en agua.
87. A partir de las teorías que describen el enlace metálico, explique las siguientes propiedades de los metales:
a) Conductividad eléctrica.
b) Ductibilidad y maleabilidad.
TEORÍA ATÓMICA
88. Deduce a partir de la configuración electrónica qué elemento de tercer periodo tiene cinco electrones p (z = 17).
Razona cuáles serán sus valencias covalentes.
89. a) Indique el nombre , el símbolo y la configuraciñón electrónica de los elementos con números atómicos 12, 15, 17
y 37.
b) ¿Cuántos electrones desapareados tiene cada uno de estos elementos en su estado fundamental?.
90. Un átomo X tiene la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2 3s2 3p6 5s1. Explica razonadamente si las
siguientes frases son correctas:
a)
b)
c)
d)
X se encuentra en su estado fundamental
X pertenece al grupo de los metales alcalinos.
X pertenece al 5º periodo del Sistema Periódico.
Si el electrón pasara del orbital 5s al 6s, emitiría energía luminosa que daría lugar a una línea del espectro
de emisión.
91. a) Nombre los números cuánticos necesarios para caracterizar los electrones de los átomos. Indica su significado y
posibles valores.
b) Contesta las siguientes cuestiones relativas a un elemento con Z = 7 y A = 14
1 . Número de protones, neutrones y electrones.
2 . Configuración electrónica y número de electrones desapareados en su estado fundamental.
3. Número máximo de electrones para los que: n = 2; l = 1 y m = 0.
92. Dos elementos A y B presentan números atómicos de 56 y 16 respectivamente. Escriba su configuración
electrónica, explique cuántos electrones desapareados presentan en su última capa y cuál de ellos tiene mayor radio
atómico.
93. Defina Potencial de ionización y afinidad electrónica.
a) Indique razonadamente cómo varían estas propiedades en un grupo y en un período del Sistema Periódico.
94. a) Indique razonadamente una combinación de valores posibles para los números cuánticos del electrón
diferenciador en el átomo de yodo.
b) Deduzca razonadamente las valencias covalentes del yodo.
b) ¿Cuántos átomos hay en un gramo de yodo?
Datos: Yodo: Número atómico, Z = 53. Masa atómica = 127.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------95. a) ¿Qué se quiere decir cuando se expresa que un átomo está excitado? ¿Este átomo pierde o gana energía?
b) Explique en qué consiste el efecto Zeeman. ¿Qué números cuánticos es necesario introducir para explicar
este efecto?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------96. Enuncie el principio de exclusión de Pauli. ¿Cuál es el número máximo de electrones que puede haber en los
orbitales 3d? ¿Y en los 5p? Razone la respuesta..
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------97. Escriba la configuración electrónica en estado fundamental de:
a)
b)
c)
d)
Un elemento con tres electrones en un orbital p.
Un elemento de transición.
Un alcalinotérreo.
Un elemento del grupo 18.
¿Cuáles de ellos tienen electrones desapareados?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------98. Tres elementos tienen de número atómico 19, 35 y 54, respectivamente. Indique:
a) Estructuras electrónicas.
b) Grupo y período al que pertenecen.
c) ¿Cuál tiene mayor afinidad electrónica?
d) ¿Cuál tiene menor potencial de ionización?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------99. Con relación a la colocación de los elementos en la Tabla Periódica, indique:
a) Qué grupos son los que tienen electrones de valencia en orbitales s.
b) Cómo varía la electronegatividad en los elementos no metálicos.
c) Dónde se sitúan los elementos lantánidos y actínidos.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------100. Dados tres elementos químicos de números atómicos 19, 35 y 36, indique:
a) La configuración electrónica y el grupo del sistema periódico al cual pertenece cada elemento.
b) De los tres elementos, cuál tiene mayor energía de ionización, cuál mayor afinidad electrónica y cuál
mayor radio atómico. Razone las respuestas.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------101. ¿Qué se entiende por afinidad electrónica de un elemento? ¿Cómo evoluciona en el Sistema periódico?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------102. Dados los iones Cl – y K+:
a) Escriba sus configuraciones electrónicas, e indique los posibles números cuánticos de su electrón más
externo.
b) Razone cuál de ellos tiene mayor radio.
Datos: Números atómicos: Cl = 17; K = 19.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------103. Escriba los números cuánticos de todos los electrones del elemento con número atómico 6.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------104. Escriba las configuraciones electrónicas de valencia de los elementos: C (Z = 6); F ( Z = 9); Al (Z = 13) y K( Z =
19); indique sus características de metales y no metales y los iones más estables que podrían originar.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------105. Dados tres elementos del Sistema Periódico: A, B y C, de números atómicos 8, 16 y 19, respectivamente:
a) Escriba su configuración electrónica.
b) Indique el elemento cuyo primer potencial de ionización sea mayor. Razónelo.
c) Indique el tipo de enlace y dos propiedades características de los compuestos formados por los elementos
A y B. Razónelo.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
106. Tres elementos tienen de número atómico 19, 35 y 54, respectivamente. Indique y razone:
a) Sus estructuras electrónicas.
b) Cuál tiene mayor afinidad electrónica.
c) Cuál tiene menor potencial de ionización.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------107. Un átomo, X, en estado excitado, presenta la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2 p2 3s1.
a) ¿De qué elemento se trata?
b) Indique los cuatro números cuánticos de cada uno de los electrones desapareados de X en su estado
normal.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------108. Señale la que represente mejor cada una de las variaciones periódicas que a continuación se mencionan:
a) Radio atómico en un período.
b) Radio atómico en un grupo.
c) Energía de ionización en un período.
d) Energía de ionización en un grupo.
e) Electronegatividad en un período.
f) Electronegatividad en un período.
g) Carácter metálico en un período.
h) Carácter metálico en un grupo
(I)
Número atómico
(II)
Número atómico.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------109. Dados los siguientes conjuntos de números cuánticos para el electrón en el átomo de hidrógeno, indique las
combinaciones que sean posibles, explicando en cada caso el motivo:
a) ( 2,2, 1, + ½)
b) (4, 0, 2, -1/2)
c) (1,0,0, + ½)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FORMULACIÓN
79 – Formula ó nombra los siguientes compuestos:
Oxido cúprico
Dióxido de azufre
Ácido nítrico
Gas cloro
Dióxido de estaño
Ácido peryódico
Cloruro amónico
Ácido sulfhídrico
Azufre
Óxido de potasio
Ag(OH)
H2SO4
Zn(OH)2
H3PO4
CaO
Fe2O3
NH3
Cu (NO3)2
KIO3
80 – Formula ó
NaCl
nombra los siguientes compuestos
Ca CO3
H IO4
Óxido de cinc
KClO3
Fe2 (PO4)
Fluoruro cálcico
Ácido clorhídrico
Fe (HSO4)2
Óxido potásico
Ácido clórico
N2
CaO2
Ácido carbónico
Dicromato de litio
Ácido fosfórico
KMnO4
NH3
CO
Hidróxido de plata
NH4OH
Mg SO3
Cl2
Carbonato ácido sódico
Bromuro de hidrógeno
81 – Formula los siguientes compuestos:
2- propanol
Ciclopentino
Fenol
Butanodiona
1 – buteno
3-etil - 2-metil,-1-penteno
Etanol
Ácido acético
Isopentano
Ácido 2 – hidroxipropanodioico
Propanona
Ciclobuteno
1-butino
1- etil, 3- metilbenceno
1,3-butanodiol
Neopentano
p-xileno
Butanoato de propilo
Etoxietano
Propanoato de sodio
Cianuro de etilo
Dimetilamina
Acetamida
2- metil-1,3 butadieno
3-pentanal
82 – Nombrar los siguientes compuestos:
CH3-CH2- COOH
CH2=CH- CH=CH-CH3
CH3 – CO- CH2-CH3
CH3-CH2 – O – CH3
CH3 – CH- CH2-CH3
|
CH2-CH2-CH3
CH2OH – CH2 – CHOH- CH3
CH3 – CHOH - COOH
CH3 - C ≡ CH
CH3- CONH2
CH3 – CH-CH = CH-CH3
|
|
CH2-CH3
CH3
(CH3-CH2-COO)2Ca
CH ≡ C-CH=CH-CH=CH2
CH2NO2-CH2 –CH3
CH3-CH2-CN
CH3 –CH2-CH2-COONH2
CH3 –COO-CH2-CH2-CH3
CHO-CH2-CH2-CH3
83 – Formule ó nombre los siguientes compuestos
Ácido nítrico
Na2O2
Fosfato de magnesio
CaF2
Ácido sulfhídrico
Sulfato ácido de cinc
AgOH
Hidruro auroso
Cu2 HPO3
Ácido crómico
CH3- CH2- CHO
CH3 –CO-CH2-CO-CH2-CH3
Fenol
3-metilciclobuteno
Cianuro de etilo
CH3-CH-C ≡ CH
CH3-CH-CHOH-CH3

CH3
CH3 – CH =CH-C ≡ CH
neohexano
Ácido oxálico
m- xileno
84 – Formule ó nombre, según proceda, los siguientes compuestos:
butanoato de propilo
H3PO4
Bromuro de potasio
NaCN
CH3-CH2-C ≡ N
Hidróxido de aluminio
Na2O2
CH3-O-CH2-CH3
fenilamina
Zn(ClO3)2
CH3-CH2-CH2-CONH2
1,2-dinitrobenceno
Bicarbonato potásico
CH3-CH2-NH-CH2-CH2-CH3
Ácido 2-hidroxipropanoico