CALCULOS ELEMENTAIS EN QUIMICA. (I)centros.edu.xunta.es/iesames/webantiga/webfq/probqui.pdf · A...

Departamento de Física e Química IES de AMES

CALCULOS ELEMENTAIS EN QUIMICA. (I) 1. 10 mL de hidróxido potásico neutralízanse con 35,4 mL dunha disolución 0,07 M de ácido sulfúrico.

a/ Escriba e axuste a reacción de neutralización. b/ Calcule os gramos de hidróxido potásico que hai nos 10 mL de disolución. c/ Calcule a molaridade da disolución da base.

2. Un recipiente de 20 mL contén nitróxeno a 25 °C e 0,8 atm e outro de 50 mL contén helio a 25 °C e 0,4 atm.

a/ Determina-lo número de moles, de moléculas e de átomos de cada recipiente. b/ Si se conectan os dous recipientes, ¿Cales serán as presión parciais de cada gas e a total do sistema?. c/ Calcula-la concentración de cada gas na mestura e expresala en fracción molar e porcentaxe en peso.

Datos: R= 0,082 atm.L.mol-1. K-1; Nº Avogadro= 6,023. 1023. 3. Dispoñemos de 500 mL de ácido clorhídrico 0,25 M e desexamos preparar 100 mL doutra disolución de ácido clorhídrico 0,025 M ¿Cómo procedería?. Explíqueo detalladamente, nomeando o material adecuado e a súa capacidade. 4. Na etiqueta dun frasco de ácido sulfúrico figuran os seguintes datos: densidade 1,84 g/c.c.; riqueza= 96% (en peso).

a/ Averigua-la concentración do ácido e expresala en : Molaridade, molalidade e fracción molar do ácido sulfúrico. Considera-la densidade da auga= 1,00 g/mL.

b/ ¿Cantos mL de hidróxido de sodio 2,00 M son precisos para que reaccionen completamente con 10,0 mL de ácido sulfúrico do frasco.

c/ ¿Cal será o pH da disolución resultante?. 5. Queremos prepar un litro dunha disolución 1 molar de sosa (Na OH) a partir do producto comercial de pureza do 98 %. Indica o procedemento a seguir, describa o material a utilizar e determine os gramos de producto comercial que debe tomar. 6. Dispomos dunha mostra de 12 g de cinc comercial e impuro que se fai reaccionar cunha disolución de ácido clorhídrico do 35 % en peso e 1,18 g/c.c. de densidade. Como productos de reacción orixinanse cloruro de cinc (II) e hidróxeno molecular.

a/ Escriba a ecuación química do proceso que ten lugar. b/ Determine a concentración molar do ácido. c/ si para a reacción do cinc contido na mostra se precisan 30 c.c. do ácido, calcule o porcentaxe de pureza, en

tanto por cento, do cinc, na mostra inicial. 7. O Cinc reacciona co ácido clorhídrico para dar cloruro de cinc e hidróxeno. ¿Qué volumen, medido en condicións normais, de gas se obterá o reaccionar 2,23 g de cinc con 100 mL dunha disolución de ácido clorhídrico 0,5 M?. Si se obteñen 0,25 L de hidróxeno, medidos en condicións normais ¿cal será o rendemento da reacción?. 8. Disolvense 2,14 g de hidróxido de bario en auga, de forma que se obteñen 250 mL de disolución. a/ ¿Cal é a concentración molar desta disolución?. b/ ¿Cantos moles de ácido clorhídrico se necesitan para neutralizar esta disolución?. c/ Si a disolución deste ácido é de concentración 0,1 M, ¿cantos mL da devandita disolución son necesarios para a neutralización?. 9. Igual número de gramos de O2(g) e N2(g) están situados en dous recipientes de igual volumen e a mesma temperatura. comente as seguintes afirmacións, indicando de forma razoada si lle parecen verdadeiras ou falsas:

a/ Ambos recipientes conteñen o mesmo número de moles de gas. b/ Hai maior número de moléculas no recipiente que contén osíxeno. c/ A presión é maiorno recipiente que contén nitróxeno.

10. Faise reaccionar nun balón dun litro de capacidade e a unha temperatura de 110 °C, unha mestura gaseosa composta por 5 g de H2(g) e 10 g de O2(g) para dar H2O(g).

a/ Escriba a reacción que ten lugar e determine a cantidade de auga que se forma. b/ Determine a composición da mestura gaseosa despois da reacción expresada en % peso e fracción molar. c/ Determine a presión parcial de cada un dos compoñentes despois da reacción e a presión total da mestura,

admitindo un comportamento ideal para os gases.


11. Queremos determinar a concentración dunha disolución de hidróxido sódico valorándoa con ácido clorhídrico 0,1 M. Indique o procedemento a seguir e describa o material a empregar. Si toma 5 c.c. da disolución de hidróxido sódico e se dilue con auga ata un volumen total de 50 c.c., necesita 10 c.c. de ácido clorhídrico cando se valora con éste. ¿Cal é a concentración da disolución inicial de hidróxido sódico?. 12. O sulfato sódico e o cloruro bárico reaccionan en disolución acuosa dando lugar a sulfato bárico, sal pouco soluble, que precipita, e cloruro sódico que permanece na disolución.

a/ Escriba a reacción axustada para este proceso de precipitación. b/ ¿Cantos moles de sulfato bárico se forman cando reaccionan 8 mL da disolución de sulfato sódico 0,2 M con

exceso de cloruro bárico?. c/ ¿Cantos mL de disolución de cloruro bárico 0,1 M son necesarios para obter 0,04 g de sulfato bárico?.

13. Faise reaccionar carbonato cálcico cunha disolución de ácido nítrico, obténdose como productos de reacción dióxido de carbono, nitrato cálcico e auga. a/ Escriba o proceso químico que ten lugar. b/ ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medio en condicións normais, se formarán cando se fan reaccionar 60 mL de ácido nítrico 2,5 M con exceso de carbonato cálcico?. c/ ¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, do 64% en peso e 1,4 g/mL de densidade, debense tomar para preparar os 60 mL 2,5 M a que se refire no apartado anterior. 14. Certo hidrocarburo contén 85,5% de Carbono. Sabendo que 8,8 g do mesmo, en estado gaseoso, ocupan un volumen de 3,3 litros, medidos a 50 °C e 1 atm, calcule:

a/ A fórmula máis sinxela (empírica). b/ A fórmula molecular. R= 0,082 atm. l. mol-1. K-1.

15. Desexamos preparar 500 mL de disolución de ácido clorhídrico 0,5 M. Para elo dispomos de ácido clorhídrico comercial do 36 % en peso e densidade 1,2 g/c.c. Indique as operacións que realizaría, describindo o material a empregar. 16. No laboratorio existe un frasco cunha etiqueta na que se le NaOH= 0,1 M. Explica como poderías comproba-la molaridade exacta da devandita disolución de dispores de ácido clorhídrico 1,08 M. Describe e debuxa o material que empregarías e calcula a molaridade exacta da disolución básica, se para neutralizar 10 mL. da mesma se consumiron 8,5 mL da disolución de ácido clorhídrico. 17. Nun xerador portátil de hidróxeno fanse reaccinar 30,0 g de hidruro cálcico con 30,0 g de auga, segundo a reacción: CaH2 + H2O ----> Ca(OH)2 + H2 Despois de axustáre-la reacción, calcula:

a/ ¿Qué reactivo sobra e en qué cantidade?. b/ O volume de hidróxeno que se produce a 20 °C e 745 mm. Hg. c/ O rendemento da reacción se o volumen real producido foi 34 L. R= 0,082 atm. l.mol-1. K-1.

18. Quére-se preparar un litro de disolución de ácido clorhídrico 1 M a partir de producto comercial consistente nunha disolución do 36% en peso e 1,2 g/c.c. de densidade. Indique o procedemento a seguir, describa o material a utilizar e determine o volumen de ácido concentrado que debe tomar. 19. Dispónse de 0,4 moléculas-gramo de sulfuro de hidróxeno. Indique razoadamente:

a/ O número de átomos-gramo de hidróxeno e xofre existentes. b/ O número de moléculas de sulfuro de hidróxeno existentes. c/ O número de átomos de xofre e hidróxeno existentes. NA= 6,023. 1023.

20. Unha mostra comercial de 0,712 g de carburo cálcico (CaC2) foi utilizada na producción de acetileno, mediante a súa reacción con exceso de auga segundo: CaC2 + 2H2O ------> Ca(OH)2 + C2H2 Se o volumen de gas C2H2 recollido, medido a 25 °C e 745 mm de Hg de presión foi de 0,25 L, determine:

a/ Gramos de acetileno producidos. b/ Gramos de carburo cálcico que reaccionaron. c/ Porcentaxe de carburo cálcico puro na mostra orixinal. 1 atm.= 760 mm Hg.; R= 0,082 atm. L.mol-1. K-1.


CALCULOS ELEMENTAIS EN QUIMICA. (II) 1. Unha sustancia, que se sabe que é un abono, contén o 35% de nitróxeno, o 60 % de osíxeno e o resto hidróxeno.¿Cal é a súa fórmula?. 2. Un composto orgánico contén carbono, hidróxeno e cloro. Na combustión de 1,5 g do composto obteñense 1,041 dm3 de dióxido de carbono en condicións normais e 1,047 g de auga. En estado gaseoso 1,29 g do composto ocupan un volumen de 500 cm3 a 41 °C e 1,03 atm. Calcular a fórmula empírica, a fórmula molecular e a masa molecular do composto analizado. 3. Calcular cantas moléculas, moles e átomos hai en 64 g de osíxeno. 4. Calcúlese a fórmula molecular dun ácido orgánico que posue a seguinte composición centesimal: C, 48,64%; H, 8,11 %; O, 43,24 %, sabendo que a súa sal de plata posue unha masa molecular de 181. 5. A droga L-Dopamina emprégase para o tratamento da enfermidade de Parkinson. Unha mostra dun gramo desta droga contén 0,6272 g de carbono, 0,0722 g de hidróxeno, 0,0910 g de nitróxeno e o resto osíxeno. Determinar a fórmula empírica da L-Dopamina. 6. Calcula-la fórmula empírica dun composto que contén 31,9 % de potasio; 28,9 % de cloro e 39,2% de osíxeno. 7. ¿Cantas moléculas de auga hai nun copo de neve de masa 1 mg? 8. Un composto orgánico está formado por carbono, hidróxeno e cloro e, en estado gaseoso, a súa densidade relativa respecto do aire é 2,2. Por combustión de 0,500 g do composto obtéñense 0,682 g de dióxido de carbono e 0,349 g de agua. Calcular: a/ A fórmula empírica. b/ A fórmula molecular. c/ A masa molecular do composto. Masa molecular do aire= 28,9. 9. Disolvendo 350 g de cloruro de cinc (densidade= 2,91 g. cm-3). en 650 g de auga, obténse unha disolución de volumen total, a 20 °C, 740 mL. Calcúlese: a/ A molaridade b/ A molalidade c/ A fracción molar d/ O tanto por cento en masa. 10. Preparouse unha disolución de ácido sulfúrico a partires de 95,94 g de auga e 10,66 g de ácido sulfúrico. O volumen da disolución resultante foi de 100,00 cm3. Calcula-la fracción molar e molalidade da disolución. 11. A 5 mL de disolución acuosa de ácido clorhídrico do 35 % de riqueza e densidade 1,2 g/mL, engádese auga destilada ata chegar a 250 mL de disolución diluida. ¿Cal é a molaridade desta disolución diluida?. 12. Un ácido sulfúrico concentrado ten unha densidade de 1,81 g. cm-3 e o 91% en masa de ácido puro. Calcule o volumen desta disolución concentrada que se debe tomar para preparar 500 cm3 de disolución de ácido 0,5 M. 13. A reacción de amoníaco co osíxeno danto monóxido de nitróxeno e auga, ten lugar en estado gaseoso. Si se parte dunha mestura de 10 litros de osíxeno e 3 litros de amoníaco, medidos nas mesmas condicións de presión e temperatura, calcula-lo volumen da mestura gaseosa despois da reacción, nas mesmas condicións de presión e temperatura. 14. ¿Qué cantidade de pedra caliza (CaCO3), dunha riqueza do 90 % en carbonato cálcico, hai que empregar para obter 1000 litros de CO2, medidos en condicións normais, por tratamento con exceso de HCl. 15. Unha mestura de 46,3 g de hidróxido de potasio e 27,6 g de hidróxido de sodio puros disolvense nun pouco de auga e a disolución dilúese ata 500 cm3. Calcula-lo volumen dunha disolución 0,5 M de ácido sulfúrico que se necesitará para neutralizr 30 cm3 da disolución alcalina anteriormente citada. 16. Unha mestura de gases constituída por 0,3 gramos de etano, 2,9 gramos de butano e 16,0 gramos de osíxeno atópase nun recipiente pechado de 2 dm3, a temperatura de 300 k. a/ Calcula-la presión total inicial. b/ Calcula-la presión final no interior do recipiente cando os gases xa reaccionaron, si a temperatura aumenta ata 500 °C. 17. ¿Cantos gramos de cobre poden obterse ó reducir o óxido de cobre (I) co hidróxeno que se obtén ó disolver 5,23 g de cinc en ácido clorhídrico?. ¿Qué volumen mínimo de HCl 0,5 M se necesita para disolver todo o cinc?. 18. No lanzamento de naves espaciais emprégase como combustible hidracina, N2H4, e como comburente peróxido de hidróxeno, H2O2. Estos dous reactivos chámanse hipergólicos; e decir, arden por simple contacto. O proceso representase pola seguinte ecuación:

N2H4 + 2 H2O2 ------> N2 + 4 H2O Os tanques dunha nave levan 15.000 kg de hidracina e 20.000 kg de peróxido de hidróxeno. a/ ¿Sobrará algún reactivo? ¿En qué cantidade?. b/ Expresa a cantidade dos productos que quedan ó concluir a reacción en % en peso e fracción molar. 19. Unha mestura de metano e etano ocupa un volumen de 20 mL. Faise estallar a mestura con osíxeno e obteñense 25 mL de dióxido de carbono medidos en condicións normais. Calcula-la composición volumétrica da mestura. 20. Calcula-los gramos de ácido clorhídrico concentrado, dun 36,25 % en masa de HCl, que son necesarios para neutralizar unha disolución que contén 1,25 g de hidróxido de calcio e 1,30 g de hidróxido de potasio.


ESTRUCTURA ELECTRONICA E PROPIEDADES PERIODICAS. (I) 1. Nun átomo de hidróxeno o electrón está na órbita de n=1 e noutro átomo está na órbita de n=3. Razoar en base o modelo de Bohr: a/ ¿Qué electrón se move máis rápidamente?. b/ ¿Qué órbita ten maior radio?. c/ ¿Qué electrón posue menor enerxía?. d/ ¿Qué átomo ten maior potencial de ionización?. 2. ¿Cantos orbitais p existen nun nivel de número cuántico principal 2? ¿E esta resposta xeral para calqueira valor de número cuántico principal. ¿Cantos electróns admiten os orbitais p? ¿Qué números cuánticos distinguen a esos electróns entre sí?. 3. A notación dun electrón é 4d3. ¿Qué números cuánticos lle corresponden?. 4. Explicar razoadamente os valores que pode tomar m para os orbitais 3d e para os orbitais 4p. Indique cantos orbitais hai para cada un destes tipos e o número máximo de electróns que poden conter. 5. Escriba os valores dos números cuánticos que definen os orbitais do subnivel 2p.Razoe as analoxías e diferencias que presentan os citados orbitais na sua enerxía, tamaño, forma e orientación espacial. 6.Concepto de orbital atómico. Significado dos números cuánticos na mecánica ondulatoria. Expresar os posibles números cuánticos que identifican a un electrón dun orbital 3p. 7. O modelo atómico de Bohr describe os electróns como partículas. Na mecánica ondulatoria introdúcese o concepto de orbital. Esplicar este último cncepto e xustificar brevemente as diferencias entrambas aproximacións. 8. Cando o electrón do átomo de hidróxeno pasa do nivel enerxético n=2 a n=1, emite radiación electromagnética de lonxitude de onda λ= 121,6 n. Calcula-la diferencia de enerxía entrambos niveis. Si o electrón saltara do nivel n=3 a n=2, a lonxitude de onda da radiación emitida, ¿sería maior ou menor que λ = 121,6 nm?. Razoar a resposta. 9. Calcula-la enerxía dun mol de fotóns dunha radiación electromagnética de lonxitude de onda 600 nm?. 10. Conteste razoadamente as seguintes cuestións: a/ ¿ Qué valores do número cuántico l son posibles para un valor de n igual a 3?. b/ ¿ Cales dos valores de n, l e m para un mesmo orbital 4s?. c/ ¿ Cómo se denominan os orbitais para os que l = 2..¿Qué número deles son posibles para este valor do número cuántico l ?. 11. Considere os posibles tránsitos para o electrón no átomo de hidróxeno: a/ 1s ---> 2p b/ 2s ----> 3p c/ 2s -----> 4p d/ 2p ----> 3s a/ ¿Para cal deles é necesario aportar de enerxía?. b/ ¿Para cal deles é necesario aportar a mesma cantidade de enerxía?.


c/ ¿Para cal deles é necesario aportar a maior cantidade de enerxía?. 12. Elexir a opción correcta: a/ O electrón do átomo de hidróxeno emite enerxía o saltar do nivel 5s ó nivel 3p. b/ O electrón do átomo de hidróxeno emite enerxía o saltar do nivel 3p o nivel 2p. c/ Si o electrón do átomo de Hidróxeno emite enerxía indica que o seu estado final é sin lugar a dúbidas o fundamental. d/ O electrón do átomo de hidróxeno absorbe enerxía debido a que se atopa no estado fundamental ou en calqueira outro nivel superior. 13. O seguinte conxunto de números cuánticos n=3; l=1; m=0; s= 1/2 pertence a un orbital: a/ 3 s. b/ 3 p. c/ A ningún, xa que esa combinación de valores non está permitida. d/ 3 d. 14. A enerxía asociada a unha radiación de luz azul, de lonxitude de onda de 4862 Å, é igual a: a/ 4,08. 10 -19 J. atomo -1. b/ 4,08. 10 -19 J. mol -1. c/ 245,73 KJ. atomo -1. d/ 3,22. 10 -30 J. atomo -1. 15. ¿Cal é a razón de que o modelo de Rutherford para o átomo de hidróxeno non sexa estable?. a/ A enerxía debe estar cuantizada. b/ O electrón xiraba demasiado lento arredor do núcleo xa que a súa enerxía era pequena. c/ O electrón debía emitir enerxía radiante o xira arredor do núcleo. d/ O espectro do átomo debía ser contínuo e non o era. 16. Dos postulados enunciados por Bohr, sigue considerándose válido que: a/ Existen niveis de enerxía cuantizados no átomo e que os saltos de enerxía podense efectuar só entre dous destes niveis calqueira. b/ O electrón débese mover só nunhas certas órbitas nas que a enerxía está cuantizada. c/ O electrón só pode estar situado a unhas distancias fixas do núcleo, constituindo os chamados radios de Bohr. d/ O electrón debe irradir enerxía lumninosa sempre que se mova. 17. Só unha das seguintes ideas sobre os orbitais é correcta. ¿Cal?. a/ E unha representación da función de onda que coincide ca forma dun electrón e que varía según a enerxía que este posúa. b/ E a representación da probabilidade de atopar nun elemento de volumen situado a unha certa distancia do núcleo a un electrón cunha enerxía dada. c/ Presenta unha forma ou outra según sexa a do electrón que alberga. d/ Sinala as diversas traxectorias que pode seguir un electrón cunha enerxía dada arredor do núcleo, que xa non serán circulares senón onduladas, xa que o electrón é unha onda según de Broglie.


ESTRUCTURA ELECTRONICA E PROPIEDADES PERIODICAS. (II) 1. Dadas as seguintes configuracións electrónicas: a/ 1s1 2s1 b/ 1s2 2s2 2p3 c/ 1s2 2s2 3s2 3p3 4s1 d/ 1s2 2s2 2p6 3s3 Indicar cales corresponden a átomos en estado fundamental, en estado excitado ou son imposibles. 2. Considere os tres elementos do sistema periódico: cloro, bromo, iodo. a/ Escriba a configuración electrónica dos tres elementos. b/ Asigne, razoadamente, cada un dos tres valores seguintes do potencial de ionización a cada un dos tres elementos anteriores: 10,4; 11,8 e 13,1 eV. 3. Conteste razoadamente as seguintes preguntas: a/ ¿Qué elemento presenta a seguinte configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4?. b/ ¿Cal é o elemento alcalino de maior tamaño?. c/ ¿Cal é o elemento que ten o ión dipositivo coa configuración electrónica [Kr] 4d6 ?. 4. Dous electróns atópanse situados nun mesmo orbital atómico? a/ ¿Cal ou cales dos números cuánticos desos dous electróns presentan o mesmo valor?. b/ ¿Cal ou cales números cuánticos presentan diferente valor?. c/ ¿Podería un terceiro electrón situarse nese orbital atómico?. 5. Indique: a/ Número de protóns, neutróns e electróns que hai nun átomo neutro do isótopo 14 do nitróxeno. b/ ¿En qué se convertiría ese átomo si se engadise un neutrón máis o seu núcleo?. ¿E si se eliminase un electrón da súa capa exterior?. c/ ¿En qué se convertiría dito átomo si se engadise un protón máis o seu núcleo?. 6. Considera as especies Ne, F-, Na +. ¿Qué teñen todas en común?.¿En qué se diferencian?. Ordenalas de menor a maior tamaño. 7. Explica por qué os elementos do grupo V do Sistema Periódico (N,P, As, Sb e Bi) experimentan cambios nas súas propiedades, pasando de especies con carácter non metálico (N) a especies con caracter metálico (Bi). 8. A configuración máis externa para un determinado elemento químico é 3s2 3p5. Indique razoadamente: a/ Si se trata dun elemento metálico ou non metálico. b/ Si a afinidade electrónica será elevada ou pouco elevada. c/ O tipo de enlace que presentará na súa combinación con un elemento alcalino. 9. Compare os elementos químicos Li, K, C e F en canto a : a/ ¿Cal terá maior radio atómico?.b/ ¿Cal terá maior afinidade electrónica?.c/ Ordenalos según valores crecientes das enerxías de ionización. 10. a/ ¿Qué átomo en estado gas ten a enerxía de ionización máis baixa: Li, F, Ca, Xe?. b/ ¿Qué átomo en estado gas ten a afinidade electrónica máis grande: Cl, I, Na?.


11. Indique: a/ Cal é a configuración electrónica para o estado fundamental do elemento químico boro. b/ ¿Qué números cuánticos asignaría os electróns da última capa do citado elemento?. c/ Propoña unha configuración para un estado excitado deste elemento. 12. Dadas as configuracións electrónicas correspondentes a átomos neutros que a continuación se escriben: A:1s2 2s2 2p3 B: 1s2 2s2 2p5 C: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 D:1s2 2s2 2p6 3s2

Indique razoadamente: a/ O grupo e período a que pertence cada elemento. b/ Qué elemento posúe maior enerxía de ionización e cal menor. c/ Qué elemento posúe maior radio atómico e cal menor. 13. Comenta a veracidade ou falsidade das seguintes afirmacións, referidas ós átomos X e Z, pertencentes ó mesmo período da táboa periódica, e sendo X máis electronegativo que Z: a/ X ten menor enerxía de ionización que Z. b/ Z ten menor afinidade electrónica que X. c/ Z ten maior radio atómico que X. d/ O par electrónico do enlace X- Z atópase desprazado cara a X. 14. O elemento químico nitróxeno, de número atómico 7 , dispón de tres electróns situados nas súas orbitais 2 p. Das tres posibilidades que a continuación se indican: a/ 2px22py1 b/ 2px3 c/ 2px1py1pz1 indique razoadamente cal considera a correcta e que principios ou regras incumplen as que considera incorrectas. 15. Considere a familia dos elementos alcalinos. a/ ¿Cal é a configuración electrónica máis externa común para estes elementos?. b/ Tendo en conta cómo varían periódicamente as súas propiedades, xustifique cal dos elementos, cesio ou sodio, debe presentar maior tamaño atómico. c/ ¿ A cal destes elementos será máis doado arrincarlle o seu electrón máis externo? Xustifique as súas respostas. 16. ¿Cal das seguintes series de números cuánticos están permitidas para un electrón nun átomo?. a/ n=3 l=1 m= -1 b/ n=2 l=2 m=0 c/ n=3 l=1 m=2 d/ n=4 l=2 m=1 17. ¿Cal ou cales das seguintes configuracións que a continuación se indican corresponden a un estado fundamental ou a un estado excitado para un átomo?. a/ 1s2 2s2; b/ 1s2 2s1 2p1 c/ [Ne] 3s2 3p8 4s1 d/ [Ar] 4s2 3d3 18. Escriba as configuracións electrónicas dos seguintes átomos e ións: F (Z= 9), S-2 (Z=16), Rb+ (Z=37), Xe (Z=54) e Ba2+ (Z=56). Xustificar brevemente o seu fundamento teórico. 19. Enuncie o principio de exclusión de Pauli e explique cales das seguintes configuracións electrónicas non son posibles dacordo con este principio: a/ 1s2 2s2 2p4 c/ 1s2 2s2 2p6 3s3 b/ 1s2 3p1 d/ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p10


20. Dadas as seguintes configuracións electrónicas: a/ 1s2 2s2 2p1 b/ 1s2 2s2 2p5 3s2 b/ 1s2 2s2 2p6 3s2 c/ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Indicar cales corresponden a átomos no seu estado fundamental, cales a estados excitados e cales son imposibles. Razoar a resposta. 21. Coñecido o número de electróns dos elementos A(2); B(11); C(9); D(12) e E(13). Xustificar o elemento que:

a/ Corresponde a un gas noble. b/ O máis electronegativo. c/ Un metal alcalino. d/ Presenta valencia 3. e/ Pode formar un nitrato de fórmula X(NO3)2.

22. Xustificar razoadamente: a/ Si é maior a primeira ou a segunda enerxía de ionización para o átomo de Mg. b/ Si e maior a primeira ou a segunda afinidade electrónica do osíxeno. 23. Dadas as seguintes configuracións que corresponden a átomos neutros: A:1s2 2s2 2p3 B: 1s2 2s2 2p5 C: 1s2 2s2 2p6 D:1s2 2s2 2p6 3s1 E: 1s2 2s2 2p6 3s2

a/ Ordeálas de forma que aumente gradualmente o primeiro potencial de ionización, indicando a configuración electrónica de cada átomo ionizado.

b/ Indicar o elemento cuio segundo potencial de ionización é o máis elevado, e indique a configuración electrónica do átomo doblemente ionizado.

d/ Indicar o elemento con maior afinidade electrónica. e/ Indicar os elementos que presentan carácter metálico e ordealos de maior a menor.

24. Configuración electrónica, posición no Sistema periódico e carácter metálico e oxidante do átomo X (Z=48). 25. Escriba as configuracións electrónicas de valencia dos elementos: C (Z=6),F(Z=9), Al(Z=13) e K(Z=19); indicar as características metálicas ou non metálicas e os ións máis estables que poderían orixinar. 26. Defina potencial de ionización e establezca a súa relación co radio atómico. Explica-la variación para os elementos do terceiro período. 27. Formular a configuración electrónica fundamental de cada un dos seguintes elementos: a/ N; b/ Si; c/ V; d/ Se; e/ Kr. 28. Dados os elementos de número atómico 9, 11 e 35, ordear por orden creciente de: a/ Radio atómico. b/ Enerxía de ionización. c/ Afinidade electrónica. 29. ¿Qué significado ten decir que dous ións, ou un átomo e un ión son isoelectrónicos?. ¿Podese decir que dous átomos de distintos elementos son isoelectrónicos?. Explica-las respostas con exemplos concretos. 30. En cada unha das seguintes parellas de átomos indicar razoadamente cal terá maior afinidade electrónica e potencial de ionización: a/ Br e I; b/ Li e F; c/ F e Ne; d/ Al e Mg; e/ S e P; f/ Sr e Rb; g/ Cu e Zn; h/ Rn e At; i/ K e Rb.


ENLACE QUIMICO 1. Dadas as seguintes moléculas: tetracloruro de carbono, trifluoruro de boro, acetileno e amoníaco. a/ Xustificar a xeometría molecular. b/ Indicar que moléculas presentan momento dipolar. 2. Para as seguintes moléculas en estado gaseoso: H2O; Be Cl2; B Cl3. Indicar razoadamente: a/ Número de pares enlazantes e non enlazantes (libres). b/ Xeometría da molécula. 3. A auga, a presión e temperatura normais, é un líquido mentras que o sulfuro de hidróxeno, nas mesmas condicións, é un gas. a/ ¿Qué tipo de interacción intermoleculares son predominantes entre as moléculas de auga líquida?. b/ ¿Qué tipo de interacción intermoleculares son predominantes entre as moléculas de sulfuro de hidróxeno gas?. c/ ¿Cómo condiciona as propiedades físicas destas dúas especies o tipo de interaccións moleculares que se establecen entre as súas moléculas?. 4. O tricloruro de fósforo é unha molécula polar mentras que o trifluoruro de boro presenta un momento dipolar nulo. a/ Escribe as estructuras de Lewis para ambas moléculas. b/ Propoña unha estructura para cada unha delas. c/ Xustifique o diferente comportamento polar de ambas especies. 5. Dadas as seguintes especies: H F; Cl2; CH4; I2; K Br, identifica: a/ Gas covalente formado por moléculas tetraédricas. b/ Sustancia con enlaces de hidróxeno. c/ Sólido soluble en auga, que fundido, conduce a corrente eléctrica. Xustificar. 6. Comenta sobre a certeza ou falsedade das seguintes proposicións: a/ Canto maior sexa a diferencia de electronegatividade de dous átomos, máis forte é o enlace entre eles. b/ E posible afirmar que os enlaces entre átomos son sólo iónicos puros ou covalentes puros. c/ Os enlaces covalentes son máis propios entre átomos de electronegatividades moi próximas que entre átomos de electronegatividades moi diferentes. 7. Describe os tipos de forzas atractivas que se deben vencer para que teñan lugar os seguintes cambios: a/ ebullición da gasolina. b/ disolución do azúcar en auga. c/ fusión do diamante. d/ fusión do xelo. e/ vaporización do fluoruro de sodio. 8. Considere as seguintes etapas na formación dun composto iónico:


M(g) -----> M+(g); X(g) ------> X-(g); M+(g) + X-(g) ----> MX (s) Indique e defina as magnitudes termodinámicas que se poñen en xogo en cada un dos anteriores procesos, asignando o carácter endotérmico ou exotérmico os mesmos. 9. Algunha ou algunha das seguintes moléculas: NH3; NO; CH4; BF3, non cumple a regla do octete, podendose considerar excepcións a mencionada regla. Indicar razoadamente: a/ Cales son as premisas básicas que establece a mencionada regla. b/ Cales son as estructuras puntuais de Lewis para estas moléculas. c/ Sinale que moléculas cumplen a regla do octete e cales non o fan. 10. ¿En cal das seguintes especies químicas espera que exista enlace hidróxeno?.Xustificar a resposta. a/ CH4(g) b/ CH3OH(l) c/ H2O(l) 11. O ángulo de enlace HNH para as especies químicas NH4+, NH3 e NH2- é 109,5°; 107° e 104° respectivamente. Tendo en conta a teoría de repulsión dos pares electrónicos da capa de valencia, indique razoadamente. a/ Número e tipo de pares electrónicos no entorno o nitróxeno en cada caso. b/ Xeometría esperada para cada especie. c/ Xustificación dos valores experimentais dos diferentes ángulos de enlace. 12. Describa a xeometría dunha molécula na que o átomo central dispón no seu entorno de: a/ Catro pares electrónicos de enlace. b/ Tres pares electrónicos de enlace e un de non enlace. c/ Dous pares electrónicos de enlace e dos de non enlace. Poña exemplos en cada caso. 13. Explique o concepto de electronegatividade e diga, para a serie de compostos: bromuro de magnesio, bromuro de aluminio, bromuro de silicio e bromuro de fósforo, cómo varía o carácter iónico dos enlaces entre o bromo e o outro elemento. Razoar as respostas. 14. Escoller de cada un dos seguintes pares de sustancias a que teña maior punto de ebullición. Explique en cada caso a razón da elección, baseándose nos tipos de forzas intermoleculares. a/ HF ou HCl; b/ Br2 ou ICl; c/ CH4 ou C2 H6; d/ C2 H6 ou CH3 OH 15. Considera a molécula de acetileno C2H2.¿Qué tipo de hibridación asignarías ó átomo de carbono?.¿Cal sería a xeometría da molécula?. 16. Escribe as estructuras de Lewis (electrón-punto) para as moléculas de CO2 e F2O. Explica a súa forma xeométrica e a súa posible polaridade. 17. A molécula de eteno (C2H4) é plana con ángulos de enlace de 120°. Por outra parte, a molécula de acetileno ou etino (C2H2) é lineal. Indicar: a/ Tipo de hibridación que presenta o átomo de carbono en cada caso. b/ Número de enlaces σ e π existentes entre os átomos de carbono en cada caso.


c/ ¿En cal das dúas moléculas a distancia entre átomos de carbono debe ser menor?. 18. Indicar razoadamente para cal ou cales das seguintes moléculas: CH4; BCl3; PF5 e SF6. a/ Os ángulos de enlace son 109,5 °. b/ Os ángulos de enlace son 120 °. c/ Os ángulos de enlace son 90 °. 19. Indicar cómo varían as seguintes propiedades dunha sustancia ó aumentar a intensidade das forzas intermoleculares: a/ Presión de vapor; b/ Punto de ebullición; c/ Peso molecular. 20. Comente de forma razoada as seguintes afirmacións, indicando si son correctas e correxindoas no seu caso. a/ A enerxía de rede dun composto iónico incrementase o aumenta-la distancia interiónica. b/ A enerxía de rede dun composto iónico non depende da carga dos ións. c/ Indice de coordinación dun ión na rede é o número de ións de distinto signo que rodean o citado ión e o seu valor é sempre igual para o anión que para o catión. 21. Comente as seguintes afirmacións referidas ó composto cloruro de cesio, indicando razoadamente se lle parecen correctas ou correxindoas no seu caso: a/ Presenta puntos de ebullición relativamente baixos. b/ A súa rede está constituida por ións e en estado sólido é un bo conductor da corrente eléctrica. c/ As moléculas de CsCl están unidas entre sí por forzas de Van der Waals. 22. Tendo en conta a teoría de repulsión dos pares electrónicos da capa de valencia e a contribució dos pares de non enlace a xeometría molecular, xustifique os seguintes feitos. a/ A molécular de auga é angular e non lineal. b/ A molécula de trifluoruro de boro é triangular plana, mentras que a de trifluoruro de nitróxeno (NF3) é piramidal. c/ O ángulo de enlace HNH no amoníaco vale 107 °, mentras que o mesmo ángulo no ión amonio é 109,5 °.

23. Un elemento químico A presenta unha configuración electrónica máis externa ...5s1, mentras que outro B .... 3s2 3p5. Conteste razoadamente as seguintes cuestións: a/ ¿É A un elemento metálico ou non metálico?.¿E o elemento B?. b/ ¿Ten o elemento A tendencia a gañar ou perder electróns?.¿ E o elemento B? c/ ¿Qué tipo de enlace espera que debe existir no composto AB?. 24. As moléculas que a continuación se indican: Si H4; H3C-OH; H3C-O-CH3; H-O-O-H; presentan átomos de hidróxeno unidos a diferentes elementos químicos. a/ ¿En cal ou cales de ditas moléculas pode predecirse a existencia de enlace de hidróxeno?. b/ ¿A qué atribue a presencia dos citados enlaces nunhas moléculas e noutras non?. c/ ¿Qué influencia ten a presencia de ditos enlaces no valor da temperatura normal de ebullición de ditas especies?. 25. Estudia-los enlaces, estructura e polaridade da molécula de amoníaco según a Teoría do enlace de valencia.


26. Tendo en conta as moléculas seguintes: diclorometano, tetracloruro de carbono, trifluoruro de boro, acetileno (etino), amoníaco: a/ Xustifica-la xeometría molecular. b/ Indica-las moléculas que presentan un momento dipolar. 27. Explica-la influencia dos enlaces de hidróxeno nas constantes físicas da auga (puntos de fusión e ebullición) tomando como referencia a xeometría da molécula. 28. Represente as estructuras de Lewis indicando xeometría molecular e momento dipolar das seguintes moléculas: SO2; S2C e HCN. 29. Indicar, razoadamente, si a molécula de amoníaco pode formar un enlace covalente coordinado cos seguintes moléculas ou ións: a/ H2O; b/ H+; c/ Na+; d/ Cl-. Representa-los gráficamente. 30. Clasificar o enlace en cada un dos seguintes compostos, como predominantemente covalente ou como predominantemente iónico: Cs Br; Mg S; N O; S F4; Ca I2; F2 O; K I; Rb O2.


TERMODINAMICA QUIMICA I. TERMOQUIMICA 1. Comente razoadamente as seguintes afirmacións referidas a unha reacción exotérmica que transcurre a presión constante, indicando si lle parecen correctas ou correxindoas no seu caso: a/ Absorbese enerxía do entorno. b/ A entalpía dos productos é maior que a dos reactivos. c/ ∆H ten signo negativo. 2. Para determinar o calor da reacción: S(s) + O2(g) ----> SO2 (g) introdúcense 4,0 g de azufre nun vaso calorimétrico con exceso de osíxeno. Si despois da reacción, 924 g de auga, que rodean o vaso, incrementan a súa temperatura dende 21, 8 °C ata 31,5°C, determine o calor asociado a reacción anterior. A partir do dato obtido e sabendo que a entalpía normal de formación do SO3 (g) vale -395 kJ, determine o calor a presión constante para a reacción: SO2(g) + 1/2 O2(g) ---> SO3(g) (Desprecia-lo calor absorbido polo propio vaso calorimétrico). Calor específico da auga: 4,18 J/g.°C 3. Dadas as seguintes reaccións a unha atmósfera de presión: H2(g) + Cl2(g) ---> 2 H Cl (g) ∆H = - 184 kJ 2 H2(g) + O2 (g) ---> 2 H2O (l) ∆H = - 483 kJ a/ ¿Trátase de reaccións exotérmicas ou endotérmicas?. b/ ¿Qué valor lle asignaría a entalpía normal de formación do H Cl (g)? ¿E a de H2O (l)?. c/ ¿Cómo relaciona o valor de ∆H para unha reacción cas entalpías normais de formación de productos e reactivos?. 4. Para a reacción de combustión do butano: 2 C4H10(g) + 13 O2(g) -------> 8 CO2(g) + 10 H2O(g) ∆H<0 Indicar de forma razoada si, a mesma temperatura, o calor desprendido a presións constante é igual, maior ou menor que o calor desprendido a volumen constante. 5. O disolver 0,2 moles dun composto iónico AB en 500 mL de auga prodúcese un incremento de temperatura de 2°C. ¿Cal será o valor de ∆H en J/mol para o devandito composto?. 6. A combustión a presión atmosférica, de 1 g de metano, con formación de CO2 (g) e H2O(g) libera 50 kJ. a/ ¿Cal é o valor de ∆H para a reacción: CH4(g) + 2 O2 (g) -------> CO2(g)+ 2 H2O(g) b/ Si ∆Hf° CO2(g)= -394 kJ/mol e ∆Hf°H2O(g) = - 242 kJ/mol, determina-lo valor de ∆Hf° do metano. 7. A reacción química A(g) + B(g) -----> C(g) realízase nun recipiente pechado (volumen constante). A calor posta en xogo nesta reacción equivale a : a/ A variación de enerxía interna do sistema reaccionante. b/ A variación de entalpía do citado sistema. c/ A calqueira das dúas, por presentaren ámbalas dúas o mesmo valor. Comente as tres afirmacións anteriores, indicando a súa validez ou a súa invalidez, xustificando as súas respostas.


8. Coménte as seguintes afirmacións indicando razoadamente se lle parecen correctas ou corrinxíndoas se lle parece necesario: a/ A entalpía normal de formación do Na(l) é cero. b/ A calor a presión constante e a calor a volumen constante para unha mesma reacción química presentan o mesmo valor. c/ A lei de Hess cúmprese debido a que a variación de entalpía dunha reacción depende do camiño percorrido pola mesma. 9. ¿Para cal dos seguintes procesos químicos que a continuación se indican, a variación de entalpía para dito proceso representa o calor ou entalpía normal de formación do correspondente composto?.Xustifique as súas respostas. a/ Cl(g) + H(g) -----> H Cl(g) b/ Na(l) + 1/2 Cl 2(g) -----> Na Cl (s) c/ H2(g) + 1/2 O2(g) -----> H2O(l) 10. A entalpía de combustión dun composto orgánico de fórmula C6H12O6 é -2540 kJ/mol. sabendo que a entalpía stándard de formación do CO2 é -394 kJ/mol e a do H2O é -242 kJ/mol, calcule a entalpía de formación do devandito composto. 11. Dos datos seguintes, calcúlese o calor de formación do pentacloruro de fósforo sólido. P4(s) + 6 Cl 2(g) -----> 4 P Cl 3(l) ∆H = - 304 ,0 kcal P Cl 3(l) + Cl 2(g) ------> P Cl 5(s) ∆H = - 32,8 kcal 12. Na combustión de 0,1 g de metanol a 298 K a volumen constante liberanse 22,6 kJ de enerxía en forma de calor. Calcular en kJ/mol as entalpías stándard de combustión e de formación do metanol. 13. As variacións de entalpía normais de formación do butano, dióxido de carbono e auga líquida son: - 126,1; - 393,7 e - 285,9 kJ/mol. Calcula-lo calor desprendido na combustión total de 3 kg de butano. 14. a/ Calcula-la variación de entalpía stándard da reacción do CaC2(s) con H2O(l) para dar Ca (OH)2(s) e C2 H2(g) b/ Calcula-la enerxía en forma de calor obtida pola combustión de 50 l de acetileno (etino) medidos a 25 °C e 1 atm. ∆Hf° : CaC2= - 62,7 kJ/mol; C2H2= - 229,4 kJ/mol; Ca(OH)2= - 985,6 kJ/mol; H2O= - 285,6 kJ/mol. 15. Teñense os seguintes datos de calores de combustión a 298 K: C(grafito) + O2(g) ---> CO2(g) ∆H= - 376,20 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) -----> H2O(l) ∆H= - 273, 28 kJ/mol C6H6(g) + 15/2 O2(g) -----> 3 H2O(l) + 6 CO2(g) ∆H= - 3124 kJ/mol Calcula-lo calor de formación do benceno en kJ/mol a partir dos seus elementos C(grafito) e hidróxeno.


TERMODINAMICA QUIMICA II. ESPONTANEIDADE 1. ¿Qué condicións son necesarias para que unha reacción sexa espontánea?.Mediante quentamento, ¿podemos facer que unha reacción non espontánea a 25°C, sexa espontánea a temperatura máis alta?.Contestar razoadamente. 2. O proceso H2O(s) ----> H2O(l) é endotérmico e transcurre de forma espontánea a 1 atm. de presión e temperaturas superiores a 273 K. Eso débese a que: a/ Os procesos endotérmicos son sempre espontáneos a temperaturas superiores a 273 K. b/ A entropía da auga en estado líquido é maior que a entropía da auga en estado sólido. c/ O término T.∆S para o mencionado proceso faise maior que ∆H a partir de temperaturas superiores a 273 K. Comente as anteriores afirmacións, referidas a espontaneidade do mencionado proceso, indicando cal ou cales lle parecen correcta, razoando adecuadamente as respostas. 3. Facendo uso da ecuación que relaciona a variación da enerxía libre dun sistema coa variación de entalpía e da entropía, explica por qué algunha reaccións endotérmicas transcurren espontáneamente. ¿Qué relación debe existir entre ∆H e T.∆S para que suceda esto?. ¿Por qué moitas reaccións endotérmicas que non son espontáneas a temperatura ambiente sí o son a temperaturas máis elevadas?. 4. Un mol dun gas ideal é sometido a unha transformación reversible dende un estado i a outro f, e posteriormente, dende o estado f ó i.¿Cal é a relación entre as ∆U das dúas transformacións?. 5. Explica razoadamente, se as seguintes reaccións son sempre espontáneas, se non o van ser nunca, ou se a súa espontaneidade depende da temperatura. Neste derradeiro caso, sinala cómo é a dependencia: a/ N2(g) + 3 Cl2(g) ----> 2 NCl3(g) ∆H >0 b/ Mg(s) + H2SO4(aq) ----> MgSO4(aq) + H2(g) ∆H <0 c/ N2(g) + 3 H2(g) ------> 2 NH3(g) ∆H <0 d/ 2 Ag2O(s) ----> 4 Ag(s) + O2(g) ∆H>0 6. Comenta as seguintes afirmacións, indicando si lle parecen correctas ou non: a/ Unha reacción exotérmica é unha reacción espontánea. b/ Unha reacción na que ∆S é positivo é unha reacción espontánea. c/ Si nunha reacción ∆H e ∆S son positivos, ∆G faise máis negativo ó aumenta-la temperatura. 7. A reacción química A(g) --->2B(g) presenta un valor de ∆G° =- 50 kJ. Do indicado pódese inferir que: a/ A reacción é exotérmica. b/ A transformación de reactivos en productos é termodinámicamente favorable. c/ A reacción transcurre de forma rápida. 8. Comente as seguintes afirmacións indicando razoadamente si lle parecen correctas ou incorrectas: a/ Nun sistema químico en equilibrio ∆G° vale cero. b/ Nun sistema químico en equilibrio ∆G vale cero.


c/ Nun sistema químico constituído por especies químicas gaseosas, unha variación da presión total da mestura modifica a composición da mesma. 9. Dada a reacción exotérmica: C(s) + 2 Cl2(g) --> C Cl4(l) indicar razoadamente o signo de ∆H, ∆S e ∆G do proceso. 10. Explicar cómo varariá coa temperatura a espontaneidade dunha reacción na que ∆H°<0 e ∆S° <0 sendo ambas magnitudes constantes coa temperatura.


TERMODINAMICA QUIMICA III. EQUILIBRIO QUIMICO 1. A 1000 K cando se establece o equilibrio entre CO2 (g), CO(g) e C(s) determínase que a presión total é 4,70 atmósferas. Calcúlense as presións do CO2 e do CO no equilibrio si a esta temperatura o valor de Kp= 1,72 e a presión de vapor do C(s) é despreciable. C(s) + CO2(g) ---> 2 CO (g) 2. Nun matraz de 1 l introdúcense 0,1 moles de PCl5 e quentase ata 300 °C, disociándose según: PCl5(g) ------> PCl3(g) + Cl2(g) Sabendo que o grado de disociación é 0,9. Calcular: a/ O nº de moles de cada compoñente no equilibrio. b/ A presión no interior do matraz. c/ Kc e Kp. 3. Nun recipiente de 0,500 l, quentamos a 250°C unha masa de 1,20 g de PCl5(g) que se descompón en PCl3(g) e Cl2(g) sendo Kp= 8,15 a esa temperatura. Calcule: a/ Kc. b/ Masa de cada sustancia no equilibrio. 4. Nun recipiente dun litro colocanse 0,250 moles de dióxido de carbono, que se descompón dacordo coa seguinte reacción: CO2(g) <---> CO(g) + O2(g) a/ Axusta-la reacción. b/ Sabendo que a concentración de CO no equilibrio é 0,004 M, calcular Kp. 5. Supoña que a reacción seguinte transcurre según se indica: 2 NO Cl(g) <--> 2 NO(g) + Cl2(g) ∆H > 0 a/ ¿Qué efecto tería un aumento da presión parcial de NOCl a temperatura constante?. b/ ¿E unha disminución do volumen do recipiente a presión constante?. c/ ¿E unha disminución de temperatura?. Xustificar toda-las respostas. 6. Nun matraz pechado de 5 l de capacidade e á presión de 1 atm, quéntase unha mostra de dióxido de nitróxeno ata a temperatura constante de 327ªC, co que se disocia, segundo a reacción: 2NO2(g) <---> 2 NO(g) + O2(g) Unha vez acadado o equilibrio, analízase a mestura, atopándose que contén: 3,45 g de NO2; 0,60 g de NO e 0,30 g de O2. Calcular: a/ Concentración de cada un dos gases no equilibrio. b/ Os valores das constantes de equilibrio, Kc e Kp, da reacción de disociación do NO2 a dita temperatura. 7. Supoñendo que a reacción A(g) + 3 B(g) <--> 2 C(g) ; exotérmica, estivese en equilibrio, indicar razoadamente tres procedimentos para que o equilibrio se desprace a dereita. 8. Nun balón de reacción de 5 l de capacidade, introdúcense 5. 10-3 moles de H2(g) e 10-2 moles de I2(s). Lévase a mestura a 450 °C (na que o Iodo se atopa en estado gas) e permítese que se alcance o equilibrio entre estas especies e ioduro de hidróxeno (gas). Unha vez acadado o equilibrio observase que a concentración de HI é 1,8. 10-3 M. a/ Esriba a ecuación química para o equilibrio que ten lugar e deduzca a expresión para a constante de equilibrio referida a concentracións molares. b/ Determine o valor de Kc para o mesmo. 9. O valor da constante de equilibrio para a reacción: N2(g) + 3 H2(g) <---> 2 NH3(g) é 6,4 . 10-2 a 500 °C. Calcula as concentracións de cada un dos compoñentes no equilibrio si as cantidades iniciais son 1,0 mol de N2 e 1,0 mol de H2 nun recipiente pechado de 2,0 l a 500°C.


10. Con respecto o seguinte equilibrio en fase gaseosa 2A(g)<---> B(g) + C(g), comente as seguintes afirmacións, indicando de forma razoada si lle parecen correctas ou correxindoas no seu caso. a/ O nº de moles de C incrementase disminuindo o volumen do recipiente que contén a mestura gaseosa no equilibrio. b/ O nº de moles de B incrementase si se adiciona unha nova cantidade de C a mestura en equilibrio. c/ O nº de moles de C e B incrementase si o citado equilibrio se establece en presencia dun catalizador. 11. Para o sistema gaseoso en equilibrio: N2O3(g) <---> NO(g) + NO2(g) ∆H= + 39,7 kJ prediga cómo afectaría a posición do equilibrio: a/ Unha disminución do volume do recipiente no que se atopa a mostra gaseosa. b/ Adición de NO(g) o sistema en equilibrio. c/ Disminución da temperatura. 12. Cando a 25 °C se establece o equilibrio: N2O4(g) <---> 2 NO2 (g), a presión total é de 1,00 atm e a presión parcial do N2O4 é 0,70 atm. a/ ¿Cal é a presión parcial do NO2 no equilibrio?. b/ ¿Cal é o valor e Kp a 25 °C? c/ ¿Cales son as presións parciais, no equilibrio, cando PT= 10,0 atm.?. 13. Para o sistema en equilibrio: Xe(g) + 2 F2(g) <---> Xe F4(g) ∆H = - 218 kJ prediga qué efecto terá sobre o porcentaxe de conversión de Xe en XeF4: a/ Aumenta-lo volume do recipiente. b/ Engadir F2. c/ Disminuí-la temperatura. d/ Comprimí-lo sistema. 14. Nunha vasilla dun litro introdúcese 0,1 mo de P Cl5 e quéntase a 250 ªC. Unha vez acadado o equilibrio, o grao de disociación do PCl5(g) en PCl3(g) e Cl2(g) é 0,48. Calcula: a/ O número de moles de cada compoñente no equilibrio. b/ A presión no interior da vasilla. c/ O valor de Kc. 15. Comenta as seguintes afirmacións, sinalando a súa veracidade ou falsidade, referentes a síntese industrial de amoníaco segundo a reacción: N2(g) + 3 H2(g) <----> 2 NH3(g) ∆H= - 92,3 kJ a/ O rendemento de amoníaco favorecerase aumentando a temperatura da reacción. b/ A velocidade desta reacción, por ser exotérmica, diminúe o aumenta-la temperatura. c/ O rendemento de amoníaco favorécese aumentando a presión total. 16. A unha certa temperatura, o valor de Kc para a reacción que se indica vale 16. 2 SO2(g) + O2(g) <----> 2 SO3(g) ¿En qué dirección avanzará a reacción ata alcanzar a posición de equilibrio cando se parte inicialmente de : a/ 0, 85 moles de SO3(g) nun recipiente de 3 l? b/ dunha mestura gaseosa constituída por 0,24 moles de SO2(g), 0,4 moles de O2(g) e 0,8 moles de SO3(g) nun recipiente de 1 l. 17. Os datos que a continuación se indican corresponden á variación da concentración, en moles/litro, co tempo para a reacción non axustada: A(g) ------> B(g) a/ Axuste a reacción indicada. b/ ¿Chegou a reacción a un estado de equilibrio?.c/ ¿Qué valor lle asignaría á constante de equilibrio referida a concentracións molares?.

t (minutos) 0 2 4 6 8 [A] 0,36 0,27 0,21 0,17 0,17 [B] 0,00 0,18 0,30 0,38 0,38

18. A disociación do N2O4 transcurre en fase gaseosa e pode representarse pola ecuación química:


N2O4(g) <---> 2 NO2 (g). ¿En que sentido (aumentar ou disminuir) debe modificarse o volumen para que disminua o nº de moles no equilibrio? 19. Nun recipiente de paredes ríxidas introdúcense 4,05 moles de N2 e 6,40 moles de H2. Cando se alcanza o estado de equilibrio, como consecuencia da correspondente reacción química entre o nitróxeno e o hidróxeno e que pode representarse pola seguinte ecuación química: N2(g) + 3 H2(g) <----> 2 NH3(g); a presión total no equilibrio é de 1,00 atm. A temperatura permaneceu constante durante todo o proceso: a/ ¿Cantos moles de N2, H2 e totais hai no equilibrio?. b/ ¿Cales son as presións parciais de N2, H2 e NH3 no equilibrio?. c/ Calcula-la constante de equilibrio Kp para o sistema descrigo pola ecuación química anterior. 20. Desexase determina-lo valor de Kc para a reacción 2AB(g) <---> 2A(g) + B2(g). Para elo introdúcense 2 moles de AB nun recipiente de 2 l de capacidade, atopándose que unha vez acadado o equilibrio, o nº de moles de A existentes é 0,06. a/ Determine a composición da mestura unha vez alcanzado o equilibrio. b/ Calcule o valor de Kc para dito equilibrio. 21. Introdúcense 2 moles de Br2 nun balón de 2 l. e quéntanse a 1756 K, temperatura a que as moléculas de bromo disocianse en átomos do mesmo elemento según a ecuación: Br2(g) <---> 2 Br(g) a/ Escriba a ecuación para a constante de equilibrio referida as concentracións. b/ Si a citada temperatura, o 1% das moléculas de bromo se atopan disociadas en átomos, determine a composición do equilibrio. c/ Determine o valor de Kc. 22. Hidróxeno, bromo e bromuro de hidróxeno atópanse en equilibrio, nun recipiente de 1 l. según a ecución: H2(g) + Br2(g) <---> 2 HBr(g) ∆H = - 68 kJ Indique razoadamente cómo afecta a concentración das distintas especies no equilibrio e o valor da constante de equilibrio as seguintes modificacións: a/ Engadir H2(g) ó recipiente en que se atopa a mestura. b/ Incrementa-la presión parcial de H Br (g) c/ Incrementa-la temperatura da mestura gaseosa. d/ Incrementa-lo volume do recipiente. 23. Para a reacción química N2(g) + O2(g) <---> 2 NO(g) o valor de Kc a 2000°C é 0,1. Si se introducen 1 mol de N2(g) e un mol de O2(g) nun recipiente dun litro de capacidade: a/ ¿Qué número de moles de NO se forman?. b/ ¿Qué número de moles de N2 e O2 permanecen unha vez acadado o equilibrio?. c/ Si a mestura gaseosa experimenta unha expansión, de forma que se duplica o volumen no que está contida, ¿incrementase ou disminúese o número de moles de NO no novo equilibrio?. 24. A 750 °C, a reacción entre o hidróxeno e o dióxido de carbono, que pode escribirse no equilibrio como: H2(g) + CO2(g) <-----> H2O(g) + CO(g) ten unha constante de equilibrio que vale 0,771. Explicar si este valor está referido a constante de equilibrio Kp ou Kc.


CINETICA QUIMICA 1. ¿Cómo afectaría a velocidade de reacción: a/ o tempo?. b/ a reducción do volumen do recipiente nunha reacción en fase gaseosa?. c/ a presencia dun catalizador?. 2. A reacción A---> productos é de segundo orden respecto ó reactivo A. a/ Escriba a ecuación de velocidade para a reacción. b/ Si se quere cuadruplica-la velocidade da reacción anterior, mantendo constante a temperatura, ¿en cando debe incrementarse a concentración do reactivo A?. 3. Indica razoadamente si os seguintes plantexamentos son verdadeiros ou falsos: a/ A velocidade de reacción é independente da temperatura. b/ Os catalizadores positivos disminúen a enerxía de activación, incrementando a velocidade de reacción. c/ Os catalizadores disminúen a variación de entalpía dunha reacción. 4. Un procedimento para estima-lo orden de reacción é mediante as unidaes da constante de velocidade. Para a ecuación xenérica: A ---> Productos, escribi-las correspondentes ecuacións de velocidade de orden 1 e orden 2 e deducir, para cada caso, as unidades da constante de velocidade. 5. Comenta o efecto de catalizadores, presión, temperatua e concentración sobre: a/ A velocidade dunha reacción. b/ Posición de equilibrio. 6. Tres reaccións teñen as seguintes enerxías de activación: A(145 kJ); B(210 kJ) e C(48 kJ). Diga, razoando a resposta, cal será a reacción máis rápida e cal máis lenta. 7. A reacción 2 ClO2(g) + F2(g)----> 2 F Cl O2 (g) é de primeiro orden respecto a cada reactivo. Si duplicáramos a concentración de ambos reactivos, a velocidade: a/ Duplicariase b/ Permanecería constante c/ Cuadriplicaríase 8. A ecuación axustada dunha reacción química é 2A + B --> C + 2D Con este único dato, ¿podemos afirmar que a reacción é de segundo orden respecto de A e de primeiro orden respecto de B?. 9. Sinala cal ou cales das seguintes afirmacións, referidas a constante de velocidade dunha reacción k, son válidas: a/ Varía ó cambia-la concentración dos reactivos. b/ Varía ó cambia-la temperatura. c/ Depende da natureza dos reactivos. d/ É tanto maior canto máis grande sexa a enerxía de activación. 10. Na figura están representadas as variacións de enerxía potencial durante do transcurso de dúas reaccións químicas: Reacción A e Reacción B.

Coordenada de reacción

otencial

Coordenada de reacción

Enerxía Potencial

REACCION A REACCION B

Das seguintes proposiciós, indicar cales son correctas e cales non e por qué: a/ A reacción A é endotérmica e a B é exotérmica. b/ A variación de entalpía en ambas reaccións é a mesma. c/ A enerxía de activación da reacción A é maior que a da reacción B. c/ Un aumento de temperatura na reacción A aumenta a cantidade de producto formada. d/ Un aumento de temperatura na reacción B incrementa a enerxía cinética das moléculas que interveñen na reacción.


REACCIONS ACIDO-BASE 1. Na etiqueta dun frasco de ácido sulfúrico figuran os seguintes datos: densidade 1,84 g/c.c.; riqueza= 96% (en peso).

a/ Averigua-la concentración do ácido e expresala en : Molaridade, molalidade e fracción molar do ácido sulfúrico. Considera-la densidade da auga= 1,00 g/mL.

b/ ¿Cantos mL de hidróxido de sodio 2,00 M son precisos para que reaccionen completamente con 10,0 mL de ácido sulfúrico do frasco.

c/ ¿Cal será o pH da disolución resultante?. 2. Prepárase unha disolución de ácido acético disolvendo 0,3 moles do mesmo en auga, obténdose un volumen total de disolución de 0,05 l. a/ Escriba o proceso no que esta especie se comporta como ácido débil frente a auga. b/ Si a disolución resultante presenta un pH = 2, determine a concentración de protóns da disolución. c/ Determine a constante de acidez do ácido acético. 3. A concentración de protóns dunha disolución 0,1 M dun ácido débil AH é 0,0035 M. a/ Escriba a ecuación química do proceso ácido-base que se establece entre esta especie química e a auga. b/ Determine a concentración necesaria deste ácido para obter unha disolución de pH= 2. 4. Dúas especies químicas HA e HB comportanse como ácidos débiles frente a auga. Si as súas constantes de acidez son 10-4 e 10-6, respectivamente, indicar, razoadamente: a/ Cal dos dous é máis débil frente a auga. b/ Si preparamos dúas disolucións de ambos en idéntica concentración, cal terá o valor de pH máis baixo. c/ ¿Cal das dúas bases conxugadas de ditos ácidos se comportará como base máis forte frente a auga?. 5. Unha mestura gaseosa contendo 0,1 moles de hidróxeno e 0,12 moles de cloro reaccionan para dar lugar a cloruro de hidróxeno. a/ Escriba o proceso químico que ten lugar. b/ Determine a cantidade, en gramos, de cloruro de hidróxeno que pode obter, admitindo un rendemento do 100 %. c/ Calcule o pH da disolución resultante ó disolver en auga o cloruro de hidróxeno obtido de forma que o volumen de disolución resultante sexa dun litro. 6. Calcule o pH das disolución que resultan de mesturar: a/ Volumes iguais de auga e de disolución 0,2 M de ácido clorhídrico. b/ Volumes iguais de disolución 0,2 M de hidróxido sódico e 0,2 M de ácido clorhídrico. c/ Volumes iguais de disolución 0,4 M de hidróxido sódico e 0,2 M de ácido clorhídrico. 7. Calcule o pH e o grado de disociación dunha disolución acuosa de ácido acético (CH3COOH) 0,055 M. ¿Qué molaridade debería ter unha disolución de ácido clorhídrico para que o seu pH tivese o mesmo valor que o da disolución de ácido acético?. pKa(ac. acético)= 4,74. 8. O disolver 5 g de ácido fórmico (H-COOH) en auga ata completar 1 litro, obtense unha disolución de pH = 2,3. Calcule a constante de acidez do ácido fórmico e compare o carácter ácido-


base do ión formiato (H-COO-) co do ión acetato (CH3-COO-), si Ka do ácido acético é igual a 1,8. 10-5. 9. Explica coa axuda das correspondentes ecuacións químicas se as disolucións dos seguintes sales son neutras, ácidas ou básicas: NH4 I; K NO3; CH3-COO Na; Ba Cl2. 10. Dúas disolucións acuosas teñen o mesmo valor do pH. A primeira contén 1 mol/l de H IO3 (ácido feble) e a segunda 0,34 mol/l de H NO3. Calcula o grao de ionización e o valor de Ka do ácido iódico (HIO3). 11. Completa os seguintes equilibrios ácido-base de tal xeito que a primeira especie en cada membro da ecuación sexa un ácido: a/ ........... + HS- <------> ......... + H2O b/ NH4 + + .......... <------> H2O + ......... c/ H2O + CH3-COO- <-------> ........ + .......... 12. A acción do ácido sulfúrico concentrado sobre cloruro sódico conduce á obtención de cloruro de hidróxeno gas e sulfato sódico. a/ Escriba a ecuación química do proceso que ten lugar. b/ Si o HCl(g) liberado se recolle sobre auga de forma que se obteña 1 litro de disolución, de pH= 1. ¿Qué cantidade de cloruro sódico haberá reaccionado?. c/ ¿Qué volumen de ácido sulfúrico do 98% en peso e 1,84 g/c.c. de densidade debe empregarse na reacción?. 13. Prepárase unha disolución disolvendo 4 g de hidróxido sódico en 500 c.c. de auga. Por outra parte disponse de 500 c.c. de disolución 0,4 molar de ácido clorhídrico. Determine: a/ Número de moles de soluto existentes en cada disolución. b/ Valor do pH da disolución obtida por mestura das dúas anteriores, admitindo que os volumes son aditivos. 14. Disólvense en auga 11,2 litros de amoníaco gas, medidos a 1 atmósfera de presión a 25 °C, obténdose 1 litro de disolución a/ Determine a concentración de amoníaco na auga. b/ Determine a concentración de NH4+ e OH- na disolución. c/ Calcule o pH da disolución resultante. Kb (NH3) = 1,8. 10-5. 15. Diariamente, unha planta industrial verte a un río 40000 litros de augas residuais con un valor de pH = 1,30. a/ ¿Cal é a concentración de H+ nestas augas?. b/ ¿Cal é o número de moles de OH- necesario para neutralizar 1,0 litros desta auga?. c/ Pretendese que o auga que chega ó rio teña un valor de pH igual a 7,00 e, para elo, pensouse en engadir Na OH sólido as augas residuais. Si o precio do Na OH é de 100 pts/kg, ¿Cal será o coste diario para obte-lo resultado desexado? 16. Prepararose dúas disolución acuosas: unha delas cunha base debil de Kb= 1,0. 10-5 e outra cunha base débil de Kb= 1,0 . 10-9. Si as concentracións iniciais son iguais, predecir cal terá maior valor de pH.


17. Si 5,0 litros dunha disolución saturada de hidróxido de magnesio en auga se evapora a sequedade, queda un residuo sólido de Mg(OH)2 que pesa 40 mg. a/ ¿Cal é a molaridade da disolución, a temperatura T?. b/ ¿Podería conseguirse unha disolución acuosa de Mg(OH)2 que tivese unha concentración 1,0 M a temperatura T.? c/ Suposto que, en disolución acuosa, esta base se disocia totalmente, ¿Cal sería o valor do pH da disolución orixinal?. 18. O ácido cianhídrico é un ácido débil cun valor de ka= 5. 10-10. Si se disolven 11,2 litros deste gas, medidos a 0 °C e unha atmósfera de presión, en auga, de forma que se obteña 1 litro de disolución, determine: a/ Número de moles do ácido disoltos en auga. b/ Concentración de CNH; CN- e H3O+ na disolución. c/ Valor do pH da disolución resultante. 19. Dispomos das seguintes especies químicas: ácido acético en disolución acuosa (ka= 1,8. 10-5); amoníaco en disolución acuosa (kb= 1,8. 10-5); cloruro amónico; cloruro sódico. Indicar de forma razoada: a/ ¿Poderíase preparar con estas especies unha disolución reguladora?. b/ En caso afirmativo, cales escollería para a súa preparación. c/ ¿Qué propiedades caracteriza a este tipo de disolucións?. 20. Dúas especies químicas A H e B H presentan un comportamento como ácidos cando se disolven en auga. a/ Establezca as ecuacións químicas para os procesos que teñen lugar cando ditas sustancias se disolven en auga, indicando os pares conxugados que se establecen. b/ Si dúas disolución, ambas de concentración 10-2 M, de ambos ácidos presentan valores de pH 2 e 5 , respectivamente, ¿Considera que ambas especies se comportan como ácidos fortes ou como ácidos febles frente a auga?. c/ Indique si disolución que conteñen as bases conxugadas de ditos ácidos, presentan carácter ácido, neutro ou básico. 21. Disolvense 11,2 litros de amoníaco gas, medidos a 0°C e 3 atm de presión en auga, de forma que se obtén 1 litro de disolución. a/ Determina-lo número de moles de amoníaco gas disoltos en auga (Admitindo un comportamento ideal para o gas). b/ Plantexa-lo equilibrio que se establece entre o amoníaco e a auga. ¿Qué teoría ácido-base explica o comportamento do amoníaco nesta reacción?. c/ Calcule as concentracións de NH4+; OH- e NH3 na disolución. A partir dos datos obtidos, ¿Cal destas especies químicas predomina na disolución?.¿Cal será o pH da mesma?.(kb= 1,8. 10-5) 22. O peso molecular dun determinado composto AH, que frente a auga se comporta como un ácido feble, é 88. Cando se disolven 2,73 g de dito composto en auga ata conseguir un volumen de disolución de 100 c.c., o pH da disolución resultante é 4,0. a/ Determina-la concentración molar do ácido na disolución. b/ Escribi-lo equilibrio que se produce na disolución entre o ácido e a auga, e determina-la concentración das distintas especies na disolución.


c/ Determina-lo valor da constante de acidez da especie AH. 23. O cloruro de hidróxeno é un gas que pode ser preparado no laboratorio por reacción entre cloruro sódico e ácido sulfúrico concentrado, obténdose tamén como producto da reacción sulfato sódico. a/ Escriba a ecuación química axustada do proceso que ten lugar. b/ Si partindo de 20g de cloruro sódico se obtén 5,6 g de cloruro de hidróxeno, ¿cal é o rendemento da reacción?. c/ Si se disolven os 5,6 g de cloruro de hidróxeno en auga, obtendo 1 litro de disolución, ¿Cal é o pH da mesma?. 24. ¿Cal ou cales das seguintes afirmacións, referidas a unha disolución 0,1 molar dun ácido feble AH, lle parecen correctas?. Razoar claramente as respostas. a/ A concentración de A- na disolución é 0,1 M. b/ As concentracións das especies A- e H+ na disolución son iguais. c/ O pH da disolución é 1. 25. Preparanse disolucións acuosas das seguintes sustancias: Na Cl; NH4NO3; CH3COO Na. Indique razoadamente o carácter ácido, básico ou neutro que presentarán estas disolucións.


REACCIONS DE PRECIPITACION. SOLUBILIDADE 1. Disólvense 0,172 g de ioduro de plomo en 250 mL de auga a 25 °C obténdose unha disolución saturada. a/ Calcula-la constante do producto de solubilidade do ioduro de plomo (II) a esta temperatura. b/ Indicar cómo variará a solubilidade do ioduro de plomo (II) se se engada ioduro de sodio á disolución. 2. O producto de solubilidade do bromuro de plata a 25 °C é 7,7. 10-13. Calcúlese: a/ A solubilidade do bromuro de plata en g/l. b/ A solubilidade do bromuro de plata, expresada en g/l, nunha disolución 0,1 M en bromuro de sodio. 3. Dispomos de 500 c.c. dunha disolución que contén 2 g de Ca2+ e 4,38 g de Sr2+. A devandita disolución engádese lentamente gotas de ácido sulfúrico diluído. si KPS(CaSO4) = 6,4. 10-5 e KPS(SrSO4) =2,8. 10-7 , determine: a/ Concentración molar inicial dos ións Ca2+ e Sr2+ na disolución. b/ A natureza do primeiro precipitado que debe aparecer ó engadir ó ácido sulfúrico. c/ Concentración de ión sulfato necesaria para que precipite cada un dos ións. 4. Engádese cloruro sódico a unha disolución 10-4 M en nitrato de plata. Si o cloruro de plata é unha sal pouco soluble con KPS = 1,6. 10-10 a/ ¿A qué concentración de ión cloruro comenza a formarse un precipitado?. b/ Si se mantén na disolución unha concentración de ión cloruro 0,01 M. ¿Cal debe ser a concentración de ión plata na mesma?. c/ ¿Qué porcentaxe, respecto da plata inicial, permanece na disolución nas condicións do apartado b?. 5. A solubilidade do fluoruro de calcio é 2,73. 10-3 g/100 mL a 25°C. Calcula o valor de KPS e escribe a ecuación representativa do equilibrio entre o precipitado e os seus ións en disolución. ¿Cal será a concentración de ións calcio que quedarán na disolución si se engade fluoruro sódico de modo que a concentración en ións sodio sexa 0,1 M?. Datos: F= 19; Ca= 40 g/mol. 6. A especie química AB é unha sal pouco soluble en auga. Cando nunha disolución acuosa o producto [A-] [B+] faise igual ó valor de KPS desa sal, pode decirse que: a/ A disolución presenta unha alta concentración da especie AB en auga. b/ A disolución atópase saturada da especie AB. c/ A disolución atópase sobresaturada nesa especie, polo que parte dela debe retirarse da disolución en forma de precipitado. Indique cal ou cales das anteriores afirmacións lle parecen correctas razoando adecuadamente as respostas. 7. O sulfato sódico e o cloruro bárico reaccionan en disolución acuosa dando lugar a sulfato bárico, sal pouco soluble que precipita, e cloruro sódico que permanece na disolución. a/ Escriba a reacción axustada para este proceso de precipitación. b/ ¿Cantos moles de sulfato bárico se forman cando reaccionan 8 mL de disolución de sulfato sódico 0,2 M con exceso de cloruro bárico?. c/ ¿Cantos mL. de disolución de cloruro bárico 0,1 M son necesarios para obter 0,04 g de sulfato bárico?. 8. Unha concentración de cloruro de plata en auga, a25 °C, ten unha concentración en ión plata igual a 1,30. 10-5 M. Si se toma unha mostra de 10,0 mL. desta disolución; a/ ¿Cal é a concentración de ión plata na mostra?. b/ ¿Cal é o número de moles de ión plata na mostra?. c/ Si os 10,0 mL se engaden a 10,0 mL duha disolución de K2CrO4 ¿Cal será a concentración de CrO42- para que se forme precipitado de cromato de plata?. Dato: Producto de solubilidade do cromato de plata: 1,20. 10-12 M3. 9. Defina a constante do producto de solubilidade e xustifique a disolución de : a/ Un precipitado de hidróxido de magnesio por adición de ácido clorhídrico. b/ Un precipitado de carbonato de calcio por adición de ácido nítrico diluído. c/ Un precipitado de cloruro de plata por adición de amoníaco acuoso.


10. Unha mostra de cloruro de lantano de 0,862 g disólvese en auga e tratase con exceso de ión Ag+, formándose un precipitado de AgCl que pesa 1,511 g. a/ ¿Cantos moles de Cl- hai na mostra inicial?. b/ ¿Cantros gramos de lantano hai nos 0,862 g de cloruro de lantano?. c/ ¿Cal é a fórmula do cloruro de lantano que se tira destes datos?. 11. Cando a unha disolución acuosa de cloruro de magnesio se lle engade outra de hidróxido sódico fórmase un precipitado branco. A seguir, de botarlle unha disolución de ácido clorhídrico, o precipitado disólvese. Explica estes feitos, escribindo as reaccións correspondentes os dous procesos. 12. O cloruro de plata é unha sal pouco soluble: a/ Establezca o equilibrio que se orixina entre o sólido e os seus ións cando se introduce a sal en auga. b/ Indique en que sentido se desplazará o mencionado equilibrio cando se adiciona a disolución unha sal soluble de plata, como por exemplo nitrato de plata. c/ ¿Cómo afecta a solubilidade do cloruro de plata esta adición?. Xustifique as respostas. 13. O fluroruro de calcio é unha sal pouco soluble. Un alumno encontra no laboratorio que cando engadíu 15,6 mg dese sal nun litro de auga, a disolución está saturada. Determine: a/ A solubilidade do sal expresado en g/litro e moles/litro. b/ A concentración dos ións fluroruro e calcio na disolución saturada. c/ O valor do KPS do citado sal. 14. A solubilidade do cloruro de plata en auga pura é 1,3. 10-5 moles/litro. a/ ¿Cal é o número máximo de gramos de cloruro de plata que poden disolverse por litro?. b/ ¿Cal é a constante do producto de solubilidade deste sal?. c/ ¿Cal será a súa solubilidade en auga de mar na que a concentración de ión cloruro é 0,55M?. 15. O cloruro de plata é unha sal pouco soluble e a súa constante do producto de solubilidade é 1,8.10-10 . a/ Escriba a ecuación química do equilibrio de solubilidade desta sal e deduza a expresión para a constante do producto de solubilidade. b/ Determine a máxima cantidade desta sal, expresada en gramos, que poidan disolverse por litro de disolución. c/ Determine a máxima cantidade desta sal, expresada en gramos, que se pode disolver por litro nunha disolución 0,5 M de cloruro cálcico, admitindo que esta sal se atopa totalmente disociada en auga.


AXUSTA-LAS SEGUINTES REACCIONS QUIMICAS 1. Cu2S + K2Cr2O7 + H2SO4 -------> Cu SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O 2. Cl2 + MnO2 + NaOH -------> NaCl + Na MnO4 3. NaCl + MnO2 + H2SO4 -----> MnSO4 + Na2SO4 + Cl2 4. HCl + K2Cr2O7 --------> Cl2 + Cr Cl3 + KCl + H2O 5. MnO2 + FeSO4 + H2SO4 ------> MnSO4 + Fe2 (SO4)3 + H2O 6. SH2 + K2Cr2O7 + H3PO4 -------> S + Cr PO4 + K3PO4 + H2O 7. Cu + H2SO4 ----> Cu SO4 + SO2 + H2O 8. PbO2 + HI -----> I2 + PbI2 + H2O 9 SH2 + H2SO4 ------> SO2 + S + H2O 10. Cu + HNO3 ------> Cu (NO3)2 + NO + H2O 11. K MnO4 + HCl + H2SO4 ------> Cl2 + Mn SO4 + K2SO4 + H2O 12. Cu2S + HNO3 ------> SO2 + Cu (NO3)2 + NO2 + H2O 13. Na IO3 + NaHSO3 + H2 SO4 ---------> NaHSO4 + Na2SO4 + I2 14. NH3 + CuO -------> N2 + Cu + H2O 15. MnO2 + Na2CO3 + Na NO3 --------> NaMnO4 + Na NO2 + CO2 16. KIO3 + KI + H2SO4 ------> I2 + K2SO4 + H2O 17. HNO3 + I2 -------> HIO3 + NO + H2O 18. PbS + O2 -------> PbO + SO2 19. H2SO3 + HClO ------> HCl + H2SO4 20. H2S + H2SO3 -----> S + H2O


REACCIONS DE OXIDACION-REDUCCION 1. Para a reacción Cu + H NO3 ---> Cu(NO3)2 + NO + H2O a/ Sinala o oxidante e o reductor. b/ Axusta-la reacción. c/ ¿Cantos electróns se producen por mol de Cu oxidado?. 2. A partires dos valores seguintes de potenciais normais de reducción para os sistemas que se indican: Cr2O72-/Cr3+ = + 1,33V Cd2+/Cd= + 0,40 V Br2/Br- = + 1,06 V Zn2+/Zn= - 0,76 V Ag+/Ag= + 0,80 V Mg2+/Mg= - 2,43 V Cu2+/Cu= + 0,34 V K+/K= - 2,93 V Contestar razoadamente as seguintes cuestións: a/ ¿Qué metais da lista anterior se disolverán espontáneamente en disolución acuosa de HCl 1 M? b/ Se se introduce unha barra de cinc en disolucións acuosas de nitrato de plata, nitrato de cadmio e nitrato de magnesio, ¿en que casos se formará unha capa de outro metal sobre a barra de cinc?. 3. ¿Qué sucedería si se empregase unha barra de aluminio para axitar unha disolución de nitrato de ferro (II)?. ¿E si se empregase unha barra de ferro para axitar unha disolución de aluminio?. ε0(Fe2+/Fe)= - 0,44 V; ε0(Al3+/Al) = - 1,67 V

4. a/ Axusta-la seguinte reacción: K2Cr2O7 + H2SO4 + FeSO4 ---> K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + H2O b/ ¿Qué especie se oxida e qué especie se reduce?. c/ ¿Cántos gramos de sulfato de cromo poderán obterse a partires de 5 g de dicromato potásico si o rendemento da reacción é do 60%?. 5. Describi-la pila ou célula galvánica formada por dúas semipilas: unha cun electrodo de cobre mergullado nunha disolucióon tipo sulfato de cobre(II) 1 M; e sendo a outra un electrodo de plata mergullado nunha disolución de nitrato de plata 1 M. Indicar: a/ ¿Quén é o ánodo e o cátodo?. Reacción que se produce en cada electrodo e reacción total. b/ Sentido do fluxo de electróns polo circuito externo. c/ ε0 da pila. d/ Quén se oxida e quen se reduce, así como o axente oxidante e o axente reductor. ε0(Cu2+/Cu)= + 0,34 V; ε0(Ag+/Ag) =+ 0,80 V 6. O potencial de reducción standard para o semipar Zn+2/Zn vale - 0,76 V. ¿Qué lle suxire este dato? a/ Que o Zn+2 é un bo axente oxidante en disolución acuosa. b/ Que o Zn é un bo axente redutor en disolución acuosa. c6 Que o Zn+2 é un bo axente reductor en disolución acuosa. 7. Considere a celda galvánica seguinte: Cu(s)/Cu2+(1M)// Ag+(1M)/Ag(s) a/Escriba o proceso redox que ten lugar na celda. b/ ¿Qué electrodo actúa como ánodo e cal como cátodo?.¿Qué especie química se oxida e cal se reduce?. c/ ¿Cal é o potencial normal da celda?. ε0(Cu2+/Cu)= + 0,34 V; ε0(Ag+/Ag) =+ 0,80 V 8. Faise pasar unha corrente eléctrica a través dunha disolución acuosa que contén Cu+2, durante 5 minutos. O cátodo, constituído por unha lámina de Cu metal incrementa, durante ese tempo, a súa masa en 1,24 g. a/ ¿Cal é o proceso químico que ten lugar no cátodo?. b/ ¿Qué nº de electróns e que cantidade de electricidade circula polo cátodo?. c/ ¿Cal é a intensidade de corrente empregada na experiencia.. 1 Faraday= 96500 C; NA= 6,023. 1023


9. Considera a seguinte reacción: 2 Ag+(aq) + Cu(s) -----< Cu2+(aq) + 2 Ag(s) Si os potenciais normais de reducción son ε0(Cu2+/Cu)= + 0,34 V; ε0(Ag+/Ag) =+ 0,80 V, explica cómo poderías construir unha pila baseada na reacción anterior e debuxa un esquema da mesma. ¿Cal será a f.e.m. da pila?.¿Qué electrodo disminuirá de peso?. 10. O pasar unha corrente a través dunha disolución de sulfato de cobre, usando electrodos de Platino, prodúcese cobre elemental e osíxeno. Escribe a ecuación das reaccións que teñen lugar no cátodo e no ánodo. Calcula o peso de cobre depositado e o volumen de osíxeno producido, medido en condicións normais, si se fixeran pasar 1000 culombios pola cuba electrolítica. F= 96.500 C; Cu= 63,5. 11. Considere os seguintes potenciais standard de reducción:ε0(Cl2/Cl-)= 1,36 V; ε0(I2/I-) =0,52V. Indique razoadamente: a/ Cal das catro especies químicas antes mencionadas presenta maior poder oxidante. b/ Cal é a máis reductora. c/ Cal será o proceso redox que, en condicións standard, poderá ter lugar entre esas especies. 12. Os potenciais normais dos semipares Zn+2/Zn e Ag+/Ag son respectivamente - 0,76 e 0,8 V. Indicar razoadamente: a/ ¿Cales son as formas oxidadas e reducidas de cada semipar?. b/ ¿Qué especie química presenta maior poder oxidante e cal maior poder reductor?. c/ ¿Cal será a reacción química espontánea que tería lugar si coexistisen as catro especies en condicións normais?. 13. Tendo en conta os potenciais normais seguintes: Zn+2/Zn = - 0,76 V; Ag+/Ag=0,80 V; Cu2+/Cu= 0,34 V. a/ Ordea-los metais en orden creciente en canto o seu caracter reductor. b/ ¿Cal ou cales, debe liberar hidróxeno gas cando se lles fai reaccionar con disolucións ácidas?. 14. Considere a seguinte reacción química: Fe+3(aq) + I- (aq) ---> Fe+2 (aq) + 1/2 I2 (s) a/ Diga si se trata dunha reacción de oxidación-reducción, xustificando a súa resposta. b/ En caso afirmativo, indique qué especie se oxida, cal se reduce, cal actúa cómo axente oxidante e cal cómo axente reductor. 15. De 1 litro dunha disolución acuosa de cloruro de ferro (III) tomanse 100 mL e fanse reaccionar, en medio ácido, cunha disolución 0,35 M de dicromato potásico, sendo necesarios 64,4 mL desta última para completa-la oxidación. Sabendo que nesta reacción o Fe(II) se oxida a Fe(III) e o ión dicromato se reduce a Cr(III): a/ Formule e axuste, polo método do ión electrón a ecuación da reacción. b/ Calcule a molaridade da disolución de cloruro de ferro (II). 16. Os potenciais normais dos semipares Cu+2/Cu e Ag+/Ag son respectivamente 0,34 e 0,8 V. Indicar razoadamente: a/ ¿Cales son as formas oxidadas e reducidas de cada semipar?. b/ ¿Qué especie química presenta maior poder oxidante e cal maior poder reductor?. c/ ¿Cal será a reacción química espontánea que tería lugar si coexistisen as catro especies en condicións normais?. 17. Faise pasar a través dunha disolución de sulfato de cobre unha corrente de 0,2 A durante 10 min. Calcula: a/ O nº de gramos de cobre depositados. b/ O nº de átomos de cobre depositados. Formula os procesos que teñen lugar. c/ Cantidade de electróns que circularon. F= 96500 C; nº Avogadro: 6,02. 1023; Cu= 63,5. 18. A unha disolución que contén ións Fe2+, Fe3+ e Cu2+, todos eles en concentración 1 M, engádense limaduras de ferro. Indica, razoadamente, se ten lugar algunha reacción; e de habela, formula as correspondentes ecuacións químicas. ε0: Fe2+/Fe= - 0,44 V ; ε0: Fe3+/Fe2+= 0,77 V ; ε0: Cu2+/Cu = 0,34 V.


19. A introducción dunha lámina de Zn nunha disolución 1 M de ácido clorhídrico supón a disolución do metal e o desprendemento de hidróxeno. a/ Escriba a ecuación química do proceso redox que ten lugar. b/ Identifique a especie química que actúa como axente oxidante e a que actúa como axente reductor. c/ Admitindo que traballa en condicións standard, ¿qué signo lle asignaría ó valor de ε0 para o semipar Zn+2/Zn?. 20. Das seguintes ecuacións químicas que a continuación se propoñen: a/ BaCl2 + H2SO4 -----> BaSO4 + 2 HCl b/ NH3 + HCl ------> NH4Cl c/ Cl2 + 2 Na Br -------> Br2 + 2 NaCl Indique razoadamente cal delas representa un proceso redox, sinalando qué especie química se oxida e cal se reduce e qué especie actúa cómo oxidante e cal como reductor. 21. O gas cloro reacciona co ión yoduro en disolución acuosa para dar como productos da reacción yodo e ión cloruro. a/ Escriba a ecuación iónica axustada do proceso redox que ten lugar. b/ A partires dos datos que se indican, determina-lo potencial normal da reacción. c/ Determinar ∆G0 para o proceso. ε0(1/2Cl2/Cl-)= 1,36 V; ε0(1/2I2/I-) =0,52V. F= 96500 C. 22. Constrúese unha célula galvánica cun fio de cobre e outro de plata e disolución 0,010 M en Cu2+ e 0,010 M en Ag+. a/ Observouse que o cobre metal actúa como reductor na reacción global. Escribi-la reacción global e as reaccións dos electrodos. b/ Xustifica-la observación anterior, demostrando que a reacción é espontánea según o sentido descrito no apartado (a). c/ ¿Cal é o valor da constante de equilibrio para esta reacción química, a 298 K?.¿Está moi desplazada cara a formación de productos de reacción?. ε0(Cu2+/Cu)= + 0,337 V; ε0(Ag+/Ag) =+ 0,799 V (RT/F). 2,303 = 0,0591. 23. Comente as seguintes afirmación indicando, de forma razoada, si lle parecen correctas ou correxindoas no seu caso: a/ Nunha célula electroquímica a oxidación ten sempre lugar no ánodo. b/ Condicións standard, referidas a unha célula electroquímica, implican concentracións 1 M. para especies iónicas en disolución. c/ Toda reacción de oxidación-reducción que, en condicións standard, transcurre espontáneamente en disolución acuosa presenta un ε0> 0. 24. Deséxase depositar sobre un obxecto metálico prata metal electrolizando unha disolución que contén Ag+. a/ Indique o proceso químico que terá lugar. b/ Se en 2125 segundos, o obxecto metálico gañou 0,1741 g de peso, ¿Cantos moles de electróns circularon pola cela?.¿Cal é a intensidade da corrente a través da cela?.1 F= 96500C. 25. Na electrolise dunha disolución acuosa de cloruro potásico prodúcese a seguinte reacción global: 2 K Cl + 2 H2O ------> 2 K OH + H2(g) + Cl2(g) a/ Indique os procesos redox que se producen no ánodo e no cátodo. b/ Cunha corrente de 2,5 A, ¿Canto tempo debe circular ésta para producir 14,2 g de cloro gas?. c/ ¿Qué volume de hidróxeno gas, medido en condición normais, se produce nestas condicións?.F= 96500 C.


QUIMICA ORGANICA. 1. a/ Formula-los seguintes compostos: 1-cloro-2buteno; ácido 2-pentenodioico; butanoato de etilo. b/ ¿Quén presente isomería cis-trans?. c/ Represente os devanditos isómeros. 2. a/ Nomear os seguintes compostos: (a1)CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3; (a2) CH3-CH2-CH=CH2; (a3)CH3-O-CH2-CH3 b/ Formule e nomee un isómero de cadea do composto a2. c/ Formule e nomee un isómero de función do composto a3. 3. a/ Formular: 3-cloropentano; Acido 3-bromo-2-pentanoico; Acido 2-hidroxibutanoico. b/ ¿Cales poden ser ópticamente activos?. 4. Formula-los seguintes compostos orgánicos: a/ 2,4 -hexanodiol b/ Propanal c/ Etanonitrilo c/ 2-bromopropano 5. O 1,2-dicloroeteno (ClCH=CHCl), é un composto no que se pode presentar isomería cist-trans. a/ Debuxe as estructuras desenvolvidas de ambos isómeros. b/ ¿Cal deles debe presentar un momento dipolar diferente de cero?. c/ Qué tipo de hibridación asignaría ó átomo de C nestos isómeros?. Razoar as respostas. 6. Considere a molécula de 2-buteno (CH3-CH=CH-CH3) a/ ¿Qué hibridación, ou hibridacións, asignaría ós diferentes átomos de C na molécula?. b/ Escriba unha reacción de adición ó doble enlace desa molécula. c/ Analice a posibilidade de isomería xeométrica (cis-trans) para esa molécula. 7. Predeci-la forma xeométrica e posible polaridade das moléculas de cloroformo (CHCl3) e formaldehido (H2CO) indicando o tipo de hibridación do C en ambas moléculas, e a xeometría das mesmas. 8. Considera a molécula de acetileno (C2H2). ¿Qué tipo de hibridación asignarías ó átomo de C?. ¿Cal sería a xeometría da molécula?. 9. A molécula de eteno (C2H4) é plana con ángulos de enlace de 120°. Por outra parte, a molécula de acetileno ou etino (C2H2) é lineal. Indicar: a/ Tipo de hibridación que presenta o átomo de carbono en cada caso. b/ Número de enlaces σ e π existentes entre os átomos de carbono en cada caso. c/ ¿En cal das dúas moléculas a distancia entre átomos de carbono debe ser menor?. 10. O aspecto máis sobresaínte do enlace nos compostos de carbono é que o C pode formar catro enlaces cos átomos veciños. ¿Cómo se pode conseguir esto si ten a seguinte configuración electrónica:


QUIMICA ORGANICA. FORMULACIÓN E ISOMERÍA 1. a/ Formula-los seguintes compostos: 1-cloro-2buteno; ácido 2-pentenodioico; butanoato de etilo. b/ ¿Quén presente isomería cis-trans?. c/ Represente os devanditos isómeros. 2. a/ Nomear os seguintes compostos: (a1)CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3; (a2) CH3-CH2-CH=CH2; (a3)CH3-O-CH2-CH3 b/ Formule e nomee un isómero de cadea do composto a2. c/ Formule e nomee un isómero de función do composto a3. 3. a/ Formular: 3-cloropentano; Acido 3-bromo-2-pentanoico; Acido 2-hidroxibutanoico. b/ ¿Cales poden ser ópticamente activos?. 4. Formula-los seguintes compostos orgánicos: a/ 2,4 -hexanodiol b/ Propanal c/ Etanonitrilo c/ 2-bromopropano 5. O 1,2-dicloroeteno (ClCH=CHCl), é un composto no que se pode presentar isomería cist-trans. Debuxe as estructuras desenvolvidas de ambos isómeros. 6. Considere a molécula de 2-buteno (CH3-CH=CH-CH3) a/ ¿Qué hibridación, ou hibridacións, asignaría ós diferentes átomos de C na molécula?. c/ Analice a posibilidade de isomería xeométrica (cis-trans) para esa molécula. 7. Explique os tipos de estereoisomería que se poden atopar no 2,3-dicloro-2-buteno e no 2-butanol, formulando os posibles estereoisómeros existentes para cada composto. 8. a) Formule ou nomee, segundo corresponda, os seguintes compostos orgánicos: 3-propil-1,5-heptadiino; 2-metilpropanal; CH3-NH-CH2-CH3 CH=C-COOH; CH3-CHOH-CH2OH ¿Algún deles presenta isomería óptica?. Razoar a resposta. 9. Formula-los seguintes compostos: a)2,3-dimetilhexano; b)5-metil-hex-2-eno; c)Hex-3-eno-1,5-diino; d)Hex-1-eno-4-ino 10. a) Escribir e nomear tódolos isómeros de fórmula C4H8. b) Diga a qué tipo de isomería pertencen. 11. Indique, en xeral, qué compostos presentan isomería óptica. Escriba estes isómeros nos seguintes casos: a)Benceno, b)3-metilhexano; c)2-butanol Razoe a resposta. 12. Escriba: a) Un hidrocarburo alifático saturado que presenta isomería de cadea. b) Un alcohol que presente isomería de posición. c) Un exemplo de isomería de función. d) Un aldehido que presente isomería óptica. e) Un exemplo de isomería xeométrica. Formule e nomee en tódolos caso cada un dos isómeros.


13. Nomee os seguintes compostos:

14. Escribí-la fórmula do metil-1-propanol. Formular e nomear tres isómeros seus: un de posición, outro de cadea e outro de función. 15. Formular: a) 2,4-hexanodiol; b)Propanal; c)N-metilbutanoamida; d)Etanonitrilo; e)2-bromopropano 16. Formular e nomear: a) Un alcohol de tres átomos de C, cuio grupo funcional non estea sobre un carbono terminal. b) Un ácido carboxílico de catro átomos de C. c) Un éster que resulta da combinación dos dous compostos anteriores. 17. a) Nomee os seguintes compostos: a1) COOH-CH=CH-CH3; a2) CH2OH-CH2-CH2-COOH; a3) CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3; a4) CH3-CH2-CH=CH2 a5) CH3-O-CH2-CH3 b) Formule e nomee:

- Un isómero de cadea do composto a4 - Un isómero de función do composto a5.

18. Escriba e nomee 5 compostos isómeros de fórmula molecular C6H14. 19. Formule os catro compostos seguintes e localice os átomos de C asimétrico existentes en cada un deles. a) 3-metil-2-butanona; b) Ácido 2-propenoico; c)2,3-butanodiol; d)2,5-dimetil-3-hepteno ¿Presentarán isomería óptica?. 20. a) Formula-los compostos: 1-cloro-2-buteno, ácido 2-pentenodioico; butanoato de etilo, etanamida. b) ¿Cal ou cales dos compostos anteriores presentan isomería cis-trans?. ¿Son ópticamente activos?. c) Escriba as fórmulas desenvolvidas dos isómeros correspondentes. 21. Nomear e formular segundo corresponda as seguintes especies químicas: a) CH3-CH2-O-CH3; b) CH2=CH-CH=CH-CH2-CH3; c) Propanoato de etilo; d) Propanona e) 1-penten-3-ino.

CH3

C

CH3

H3C CH2

C

CH2-CH3

CH3

CH2-CH3HC C

HC CH3

CH3

H2C CH

CH

CH

CH

CH2H3C C

H2C

CH3

CH-CH 2OH

H2C CH-CHO

CALCULOS ELEMENTAIS EN QUIMICA. (I)centros.edu.xunta.es/iesames/webantiga/webfq/probqui.pdf · A...

Documents

Transcript of CALCULOS ELEMENTAIS EN QUIMICA. (I)centros.edu.xunta.es/iesames/webantiga/webfq/probqui.pdf · A...