Estequiometria
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INTRODUCCIÓNElaprendizajedelaQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaañolos,cadavezmás
escasos,estudiantesde2°debachilleratoqueeligen lasopcionesde“Ciencias”,“Cienciasde la
Salud”e“IngenieríayArquitectura”.Estotambiénconstituyeunretoparalosprofesoresque,no
solodebensercapacesdebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplina,sinoademás,
inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayenel
desarrollodelassociedadeshumanas.
Enestecontexto, lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuy importanteyaque
ofrecen un estímulo, al fomentar la competición entre estudiantes procedentes de diferentes
centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas.
Estacoleccióndecuestionesyproblemassurgiódelinterésporpartedelosautoresderealizar
unarecopilacióndelaspruebaspropuestasendiferentespruebasdeOlimpiadasdeQuímica,con
elfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavezinmersosenesta
labor,yalavistadelvolumendecuestionesyproblemasreunidos,laComisióndeOlimpiadasde
QuímicadelaAsociacióndeQuímicosdelaComunidadValencianaconsideróquepodíaresultar
interesante supublicaciónparaponerloadisposiciónde todos losprofesoresyestudiantesde
Química a los que les pudiera resultar de utilidad. De esta manera, el presente trabajo se
propusocomounposiblematerialdeapoyopara laenseñanzade laQuímicaen loscursosde
bachillerato, así como en los primeros cursos de grados del área de Ciencia e Ingeniería.
Desgraciadamente,nohasidoposible ‐porcuestionesquenovienenalcaso‐ lapublicacióndel
material.Noobstante, lapuestaencomúnde lacoleccióndecuestionesyproblemasresueltos
puede servirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomásamplio,enelqueeldiálogo,el
intercambio de ideas y la compartición dematerial entre profesores deQuímica con distinta
formación,origenymetodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuyaaimpulsar
elestudiodelaQuímica.
En elmaterial original se presentan las pruebas correspondientes a las últimas Olimpiadas
NacionalesdeQuímica(1996‐2012)asícomootraspruebascorrespondientesafaseslocalesde
diferentesComunidadesAutónomas.Enesteúltimo caso, sehan incluido sólo las cuestionesy
problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende
ampliarelmaterialcon lascontribucionesquerealicen losprofesores interesadosen impulsar
este proyecto, en cuyo caso se harámención explícita de la persona que haya realizado la
aportación.
Lascuestionesquesonderespuestasmúltiplesylosproblemassehanclasificadopormaterias,
sepresentancompletamenteresueltosyentodosellossehaindicadolaprocedenciayelaño.Los
problemas,enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados,queenmuchasocasiones
se podrían considerar como problemas independientes. Es por ello que en el caso de las
OlimpiadasNacionales sehaoptadoporpresentar la resoluciónde losmismosplanteando el
enunciadodecadaapartadoy,acontinuación,laresolucióndelmismo,enlugardepresentarel
enunciadocompletoydespuéslaresolucióndetodoelproblema.
Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:
Juan A. Domínguez (Canarias), Juan Rubio (Murcia), Luis F. R. Vázquez y Cristina Pastoriza
(Galicia), JoséA.Cruz,NievesGonzález,Gonzalo Isabel (CastillayLeón),AnaTejero (Castilla‐
LaMancha),PedroMárquez(Extremadura),PilarGonzález(Cádiz),ÁngelF.Sáenzde laTorre
(La Rioja), José Luis Rodríguez (Asturias),Matilde Fernández (Baleares), Fernando Nogales
(Málaga).
Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasde
lasfigurasincluidasenestetrabajo.
Losautores
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 1
1.CUESTIONESdeCONCEPTOdeMOLyLEYESPONDERALES
1.1. ¿Cuántos moles de iones se producen cuando se disuelve en agua un mol de?
a)5b)6c)7d)3e)4
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Barcelona2001)
LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelK Ni CN ,es:K Ni CN (aq)�o2K (aq)+ Ni CN (aq)
Seproducen3molesdeiones.Larespuestacorrectaeslad.(EnBarcelona2001lasustanciaeshexacianoferrato(III)desodio).
1.2.El carbono natural contiene 1,11% de . Calcule los gramos de que contienen100,0kgdemetano, .a)8,31·10 b)7,48·10 c)69,2d)1,11·10 e)0,831
(O.Q.N.Navacerrada1996)
Lamasade Ccontenidaen100kgdeCH es:
100kgCH 10 gCH1kgCH 1molCH16gCH 1molC1molCH 12gC1molC
1,11g C100gC =832,5g
Larespuestacorrectaeslaa.
1.3.Ellitionaturalcontienedosisótopos, y ,conmasasatómicas6,0151y7,0160ylosporcentajesdeabundancia son7,42y92,58; respectivamente.Lamasaatómicamediaparaellitioes:a)6,089b)7,0160c)6,01510d)6,941e)6,5156
(O.Q.N.Navacerrada1996)
Lamasaatómicamediadellitioes:
7,42atomos Li 6,0151uatomo Li +92,58atomos Li 7,0160uatomo Li
100atomosLi =6,942 uátomo
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 2
1.4.¿Cuáldelassiguientescantidadesdesustanciacontienemayornúmerodemoléculas?a)5,0gdeCOb)5,0gde c)5,0gde d)5,0gde e)5,0gde
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,ycomo de todas las sustancias existe la misma masa, el mayor número de molescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:
sustancia M/g·mol CO 28CO 44
18O 48Cl 71
Larespuestacorrectaeslac.
1.5.Uncompuestodefósforoyazufreutilizadoenlascabezasdecerillascontiene56,29%dePy43,71%deS.Lamasamolarcorrespondientealafórmulaempíricadeestecompuestoes:a)188,1b)220,1c)93,94d)251,0e)158,1
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)
Para conocer lamasamolar del compuesto hay que calcular antes la fórmula empírica.Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoX:
56,29gP 1molP30,97gP =1,818molP43,71gS
1molS32,04gS =1,364molS
Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodelqueestáenmenorcantidad:
1,818molP1,364molS =
4molP3molS
LafórmulaempíricaesP S ysumasamolares220,0g· .Larespuestacorrectaeslab.
1.6.EntrelasunidadesutilizadasenQuímica,sonmuyconocidas:a)Elmol‐gramo,queesungramodemoléculas.b)Elpesoatómico,queeslafuerzaconquelagravedadterrestreatraealosátomos.c) La unidad demasa atómica (u), que es la doceava parte de lamasa del isótopo 12 delcarbono.d) El número deAvogadro, que es la base de los logaritmos que se utilizan en los cálculosestequiométricos.
(O.Q.L.Murcia1996)
a)Falso.Elmol‐gramoeslacantidaddesustanciaquecontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 3
b)Falso.Elpesoatómicoeselpesodeunátomo.c)Verdadero.Launidaddemasaatómicaesladoceavapartedelamasadelisótopo C.d) Falso. ElnúmerodeAvogadro es el númerodepartículasque constituyenunmoldecualquiersustancia.Larespuestacorrectaeslac.
1.7.Si60gdecarbonosecombinancon10gdehidrógenopara formarunhidrocarburo, lafórmulamoleculardeéstees:a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia1996)
Elnúmerodemolesdeátomosdecadaelementoes:
60gC 1molC12gC =5,0molC10gH 1molH1gH =10,0molH
Relacionandoambascantidadessepuedeobtenercuántossecombinanconunátomodelqueestáenmenorcantidad:
10,0molH5,0molC =2molHmolC
La fórmulaempíricaesCH yde las fórmulasmolecularespropuestas laúnicaquetieneunarelaciónmolar2/1es .Larespuestacorrectaeslab.
1.8.Lamoléculadeoxígenoesmásvoluminosaqueladehidrógeno,porloque:a) En condiciones normales, unmol de oxígeno ocupa un volumenmayor que unmol dehidrógeno.b)Elpreciodeunmoldeoxígenoesmayorqueeldeunmoldehidrógeno.c)Encondicionesnormales,unmoldeoxígenoyunmoldehidrógenoocupanelmismovolumen.d)Elagua contienedosátomosdehidrógeno yunodeoxígeno,paraque losdos elementosocupenlamismafraccióndelvolumendelamolécula.
(O.Q.L.Murcia1996)
a)Falso.Elvolumenocupadoporlasmoléculasdelgasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.b)Falso.Estapropuestaesabsurda,yaqueelpreciodeunasustancianotienenadaqueverconsuspropiedadesfísicasyquímicas.c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro:V=k·nsiendokelvolumenmolarSin embargo, los volúmenes molares no tienen nada que ver con los volúmenesmoleculares.d)Falso.Estapropuestatambiéncarecedesentido.Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 4
1.9.Señalelaproposicióncorrecta:a)En22,4Ldeoxígeno gaseoso,a0°C y1atm,hayL (númerodeAvogadro)átomosdeoxígeno.b)Enunareacción,elnúmerototaldeátomosde losreactivoses igualalnúmerototaldeátomosdelosproductos.c)Enunareacciónentregases,elvolumentotaldelosreactivosesigualalvolumentotaldelosproductos(medidosalamismapresiónytemperatura).d)Enuna reacción, elnúmero totaldemolesde los reactivos es igualalnúmero totaldemolesdelosproductos.e)Elvolumende16gdeoxígeno es igualalde16gdehidrógeno (a lamismapresiónytemperatura).
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2011)
a)Falso.Unvolumende22,4L,a0°Cy1atm,constituyen1moldesustanciaydeacuerdoconlaleydeAvogadroestáintegradoporLmoléculas.b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosdelasespeciesinicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosdelasespeciesfinales.c‐d)Falso.Deacuerdocon la leyde conservaciónde lamasadeLavoisier, elnúmerodemolesdelasespeciesinicialesnotieneporquéserelmismoqueelnúmerodemolesdelasespeciesfinales.Además,DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosde lasespecies inicialeseselmismoqueelnúmerodeátomosde lasespeciesfinales.e)Falso.SuponiendoqueenciertascondicionesdedepyTelvolumenmolaresVL:
16gO 1molO32gO VLO1molO =0,5VLO
16gH 1molH2gH VLH1molH =8VLH
Larespuestacorrectaeslab.
1.10.Si2,07·10 átomosdeundeterminadoelementopesan2,48g;sumasamoleculareng· es:a)5,13b)36,0c)72,1d)22,4e)144(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
LamasamolardelelementoXes:2,48gX
2,07·10 atomosX6,022·10 atomosX
1molX =72,1g·
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 5
1.11.Sisetienen56gdenitrógeno,demasaatómicarelativa14,sedisponedeuntotalde:a)4átomosdenitrógeno.b)1,2·10 átomosdenitrógeno.c)2,4·10 átomosdenitrógeno.d)2,303·10 átomosdenitrógeno.(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia1997)
ElnúmerodeátomosdeNqueintegranunamuestrade56gdeN es:
56gN 1molN28gN 2molN1molN 6,022·10 atomosN
1molN =2,4· átomosN
Larespuestacorrectaeslac.
1.12. Cuando reaccionan nitrógeno e hidrógeno se forma amoníaco. ¿Cuál es la correctarelaciónentrelasmasasdeamboselementosparadichareacción?a)1/3b)1/7c)3/1d)14/3
(O.Q.L.Murcia1997)
ApartirdelafórmuladelamoníacoNH ,seconocelarelaciónmolarentreloselementosNyHydelamismaseobtienelarelaciónmásica:
1molN3molH
14gN1molN
1molH1gH =14gN3gH
Larespuestacorrectaeslad.
1.13.Lamasaatómicadeloxígenoes15,999.Estosignificaque:a)Unátomodeoxígenotieneunamasade15,999gramos.b)Cadaunode losátomosdeoxígenoque existen tieneunamasade15,999unidadesdemasaatómica(u.m.a).c)Unmoldeátomosdeoxígenotieneunamasade15,999u.m.a.d) Lamasa isotópicamedia del oxígeno es 15,999/12,000mayor que la del isótopomásabundantedelcarbono .
(O.Q.L:CastillayLeón1997)
a) Falso. No es correcto decir que la masa atómica del oxígeno es 15,999 g. Ese valorcorrespondeasumasamolar.b)Falso.Esamasaeslamasaatómicamediadeloxígenonoladetodoslosátomosyaqueeloxígenopresentaisótopos.c)Falso.Lamasamolartieneelmismovalornuméricoperoseexpresaengramos.d)Verdadero.Comolaumasedefineapartirdel C,escorrectodecirqueelátomodeoxígenoes15,999/12,000vecesmáspesadoqueelátomode C.Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 6
1.14.SielporcentajedeCenuncompuestoquímicoesdel75%enmasaysólocontieneunátomodeCpormolécula,¿cuálserálamasamoleculardelcompuestoquímico?a)16b)32c)900d)625
(O.Q.L:CastillayLeón1997)
RelacionandoCycompuestoX:1molC1molX
12gC1molC
1molXMgX = 75gC100gX �oM=16gX
Larespuestacorrectaeslaa.
1.15.UnóxidodelelementoquímicoAcontiene79,88%deA.SielelementoquímicoAes3,97vecesmáspesadoqueelátomodeoxígeno,¿cuálserálafórmuladelóxido?:a)AOb) c) d)
(O.Q.L:CastillayLeón1997)
RelacionandoAyO:79,88gA
100‐79,88 gOMgO1molO
1molA3,97MgX =
1molA1molO �oFormula:AO
Larespuestacorrectaeslaa.
1.16.Unamuestrade60,0mgde contiene33,8mgdeoxígeno.LamasaatómicadeXes:a)4,98b)35,0c)31,0d)18,5
(O.Q.L:CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
ApartirdelaestequiometríadelX O sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoX:
60mgX O 1mmolX O2x+80 mgX O 5mmolO
1mmolX O 16mgO1mmolO =33,8mgO
Seobtiene,x=31,0g· .Larespuestacorrectaeslac.(Enla1997y2008lascantidadessondiferentes).
1.17.En60gdecalciohayelmismonúmerodeátomosqueen:a)0,75molesdeheliob)32gdeazufrec)1,5molesdedióxidodecarbonod)0,5molesdedióxidodecarbonoe)55gdesodio
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Madrid2011)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 7
Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmerodemolesdeátomos.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade60gdeCaes:
60gCa 1molCa40gCa =1,5molCa
a)Falso.ElnúmerodemolesHeesdiferentequeeldeCayaqueelHenoformamoléculas.b)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade32gdeSes:
32gS 1molS32gS =1,0molS
c)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade1,5molesdeCO es:
1,5molesdeCO 3mol(CyO)1molesdeCO =4,5mol(CyO)
d) Verdadero. De la misma forma que antes, una muestra de 0,5 moles de CO estáformadapor1,5molesdeátomos.e)Falso.Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranunamuestrade55gdeNaes:
55gNa 1molNa23gNa =2,4molNa
Lamuestraquecontienelosmismosátomosque60gdeCaes0,5molesdeCO2.Larespuestacorrectaeslad.
1.18.¿Cuáldelassiguientescantidadesdeoxígenocontienemayornúmerodemoléculas?a)2,5moles.b)78,4Lencondicionesnormales.c)96g.d)1,0·10 moléculas.e)10Lmedidosa2atmdepresióny100°Cdetemperatura.(Datos.R=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 )
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Baleares2002)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Madrid2010)
�Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrabes:
n= 1atm·78,4L0,082atm·L·mol ·K 273K =3,5molO2
�Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraces:
96gO21molO232gO2
=3,0molO2
�Elnúmerodemolescorrespondientealamuestrades:
1,0·10 moleculasO21molO2
6,022·10 moleculasO2=1,7molO2
�Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraees:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 8
n= 2atm·10L0,082atm·L·mol ·K 100+273 K =0,7molO2
Lamuestraquecontienemásmoleseslade78,4Lencondicionesnormales.Larespuestacorrectaeslab.
1.19.Sepesaunrecipientecerradoquecontiene enestadogaseoso,aunadeterminadapresión y temperatura.Este recipiente se vacía y se llenadespués con (g)a lamismapresiónytemperatura.Señalelaproposicióncorrecta:a)Elpesodelvaporde esigualalpesode .b)Elnúmerodemoléculasde es2,5vecesmayorqueelnúmerodemoléculasde .c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontiene esigualalnúmerototaldeátomoscuandocontiene .d)Elnúmerototaldeátomosenelrecipientecuandocontiene es2,5vecesmayorquecuandocontiene .e)Elnúmerodemoléculasde yde esdiferente.
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)
a) Falso.De acuerdo con la ley deAvogadro, se trata de volúmenes iguales de gases enidénticas presiones de presión y temperatura, es decir, igual número demoles de cadasustancia, n. Como ambas sustancias tienen diferente masa molar las masas de gastambiénsondiferentes.b‐e) Falso. Si el número demoles de cada es gas es elmismo es número demoléculastambiénloes.c) Falso. Si el número de moles de cada es gas es el mismo es número de moléculastambiénloes,perolamoléculadeCCl estáintegradapor5átomosmientrasqueladeO estáformadapor2átomos.d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdecadaesgaseselmismoesnúmerodemoléculastambiénloes,ycomolamoléculadeCCl estáintegradapor5átomosmientrasqueladeO estáformadapor2átomoslarelaciónatómicaentreambasmuestrases5/2=2,5.Larespuestacorrectaeslad.
1.20.¿Quémasa,engramos,debecorresponderleaunmoldealbaricoquessiunadocenadeellostienenunamasade240g?a)1,2·10 b)6,02·10 c)Tanpocoquenopodríapesarse.d)6,02·10 (L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia1998)
El conceptodemol sólo esaplicable almundoatómico,para elmundomacroscópico seobtieneunvalormuyelevadotalcomosedemuestra:
240g12partıculas
6,022·10 partıculas1mol =1,25·1025g
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 9
1.21. Dos recipientes idénticos contienen, en condiciones normales, 4 g de helio y 4 g dehidrógeno, respectivamente. ¿Cuál es la relación entre el número de partículas de helio y elnúmerodepartículasdehidrógenoexistentesencadarecipiente?a)1:1b)1:2c)1:4d)2:1(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia1998)
�ElnúmerodeátomosdeHequeintegranunamuestrade4gdeHees:
4gHe 1molHe4gHe 6,022·10 atomosHe1molHe =6,022·10 atomosHe
�ElnúmerodemoléculasdeH queintegranunamuestrade4ges:
4gH 1molH2gH 6,022·10 moleculasH
1molH =1,20·10 moleculasH
LarelaciónentreátomosdeHeymoléculasdeH es:6,022·10 atomosHe1,20·10 moleculasH = 1átomoHe
2moléculas
Larespuestacorrectaeslab.
1.22.Lacafeína,unodeloscomponentesdeltéydelcafé,tieneunamasamolecularrelativade194.Elanálisiscuantitativo indicaque lacafeínacontieneun28,9%denitrógeno;porello,elnúmerodeátomosdenitrógenoenunamoléculadecafeínahadeser:a)1b)2c)4d)7
(O.Q.L.Murcia1998)
Tomandocomobasedecálculo100gdecafeína:28,9gN
100gcafeına1molN14gN 194gcafeına1molcafeına =4
molNmolcafeína
Larespuestacorrectaeslac.
1.23.Porreacciónentre0,25molesdecloro,enestadogaseoso,consuficientecantidaddeunmetalMseproducen0,1molesdelclorurodedichoelemento.Lafórmuladedichoclorurodebeser:a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia1998)
Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodemolesdeMenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses‐1:
0,1molMCl xmolCl1molMCl
1molCl2molCl =0,25molCl2�ox=5
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 10
Lafórmuladelclorurometálicoes .Larespuestacorrectaeslac.
1.24.Elespectrodemasasdelbromo,denúmeroatómico35,revelaqueenlanaturalezaseencuentrandos isótoposdebromo, losdenúmeromásico79y81,queseencuentranen laproporción respectiva 50,5 y 49,5%. Por tanto, lamasa atómica relativa promedio delbromoes:a)35,79b)79,81c)79,99d)81,35
(O.Q.L.Murcia1999)
Haciendolaaproximacióndeque losnúmerosmásicossonlasmasasisotópicas, lamasaatómicamediadelbromoes:
50,5atomos79Br 79uatomo79Br +49,5atomos81Br
81uatomo81Br
100atomosBr =79,99 uátomo
Larespuestacorrectaeslac.
1.25.Todossabemosresponderalapregunta¿quépesamás1kgdehierroo1kgdepaja?,pero¿dóndehaymásátomos?a)1molde b)1molde c)1kgdeFed)1kgdeLi(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
a)Falso.
1molS 6,022·10 moleculasS 1molS 8atomosS1moleculaS =4,82·10 atomosS
b)Falso.
1molP 6,022·10 moleculasP1molP 4atomosP1moleculaP =2,41·10 atomosP
d)Falso.
1kgFe 10 gFe1kgFe 1molFe55,8gFe
6,022·10 atomosFe1molFe =1,08·10 atomosFe
d)Verdadero.
1kgLi 10 gLi1kgLi
1molLi7gLi 6,022·10 atomosLi
1molLi =8,60·10 atomosLi
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 11
1.26.SiendolamasaatómicadelH=1,¿cuáldelassiguientescantidadesequivalea2gdehidrógeno?a)6,023·10 átomosdehidrógeno.b)6,023·10 moléculasde .c)Ningunadelasanterioresnilasiguientesonverdad.d)2molesdeátomosdehidrógeno.(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
Setransformantodaslascantidadesenmasadehidrógeno.a)Falso.
6,023·10 atomosH 1molH6,022·10 atomosH
1gH1molH =1gH
b)Falso.
6,023·10 moleculasH 1molH 6,022·10 moleculasH 2gH
1molH =0,2gH
d)Verdadero.
2molH 1gH1molH =2gH
Larespuestacorrectaeslad.
1.27.El análisis químico elemental de la nicotina da la siguiente composición: 74,04% C;8,70%Hy17,24%N.Silamasamoleculardelanicotinaes162,2;sufórmulamoleculares:a) b) c) d) e) (O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
Tomandounabasedecálculode100gdenicotina:74,04gC
100gnicotina1molC12gC 162,2gnicotina1molnicotina =10 molC
molnicotina
8,70gH100gnicotina
1molH1gH 162,2gnicotina1molnicotina =14 molH
molnicotina
17,24gN100gnicotina
1molN14gN 162,2gnicotina1molnicotina =2 molN
molnicotina
Lafórmulamoleculardelanicotinaes .Larespuestacorrectaeslae.(EnAsturias2006yLaRioja2011sepidecalcularlafórmulamássimple).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 12
1.28.Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales.Porejemplo,laingestióndeunacantidadtanpequeñacomo0,001gdecianurodepotasio(KCN)puedeserfatal.¿CuántasmoléculasdeKCNestáncontenidasendichacantidad?a)9,26·10 b)6,02·10 c)1,54·10 d)1,54·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia1999)
Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade0,001gdeKCNes:
0,001gKCN 1molKCN65,1gKCN6,022·10 moleculasKCN
1molKCN =9,25· moléculasKCN
Larespuestacorrectaeslaa.
1.29.¿Cuáldelassiguientesmuestrasdegascontieneunmenornúmerodemoléculas?a)20Ldenitrógenoa1atmy600K.b)10Ldedióxidodecarbono( )a2atmy300K.c)10Ldehidrógeno,a2atmy27°C.d)5Ldemetano( )a4atmy0°C.(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Baleares2007)
Deacuerdoconelconceptodemol,lamuestraquetengaelmenornúmerodemoleseslaqueestáintegradaporunmenornúmerodemoléculas.a)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:
n= 1atm·20L0,082atm·L·mol ·K 600K =0,407molN2
b)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:
n= 2atm·10L0,082atm·L·mol ·K 300K =0,813molO2
c)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:
n= 2atm·10L0,082atm·L·mol ·K 27+273 K =0,813molH2
d)Elnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:
n= 4atm·5L0,082atm·L·mol ·K 273K =0,893molCH4
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 13
1.30.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelfósforoenelcompuestoqueseformacuando3,1gdefósfororeaccionancompletamentecon5,6litrosdeclorogas( )encondicionesnormales?a)2b)3c)4d)5
(O.Q.L.Murcia1999)
Sisetratadeunclorurodefósforo,elnúmerodemolesdeésteenlafórmuladebeser1,yaqueelnúmerodeoxidacióndelcloroenloscloruroses‐1,portanto,apartirdelarelaciónmolarseobtieneelnúmerodeoxidacióndelfósforo:
5,6LCl23,1gP 1molCl222,4LCl2
2molCl1molCl2 31gP1molP =5
molClmolP
Larespuestacorrectaeslad.
1.31.Elácidoascórbico(vitaminaC)curaelescorbutoypuedeayudaracombatirelresfriadocomún.Secomponede40,92%decarbono;4,58%dehidrógenoyelrestooxígeno.Sufórmulaempíricaserá:a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia1999)
Tomandounabasedecálculode100gdevitaminaC,lacantidaddeoxígenoquecontienees:
100gvitamina–(40,92gC+4,58gH)=54,50gORelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
40,92gC 1molC12gC =3,41molC
4,58gH 1molH1gH =4,58molH
54,5gO 1molO16gO =3,41molO
�o
3,41molC3,41molO =
3molC3molO
4,58molH3,41molO =
4molH3molO
Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Larespuestacorrectaeslad.
1.32.Losúnicosproductosdelanálisisdeuncompuestopurofueron0,5molesdeátomosdecarbono y0,75molesde átomosdehidrógeno, lo que indica que la fórmula empíricadelcompuestoes:a) b)CHc) d)
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2012)
Larelaciónmolarentreátomosproporcionalafórmulaempírica:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 14
0,75molH0,5molC =
3molH2molC
Larespuestacorrectaeslac.
1.33.Uncompuestode fórmula contieneun40%enmasadeA.LamasaatómicadeAdebeser:a)LamitaddeB.b)IgualaladeB.c)EldobledeB.d)LatercerapartedeB.
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)
Tomandocomobasedecálculo100gdeAB3ypartiendodelarelaciónmolarseobtienelarelaciónentrelasmasasmolaresdeamboselementos:
1molA3molB
M gA1molA
1molBM gB =
40gA60gB �o MM =2
Larespuestacorrectaeslac.
1.34.Elfosfatotrisódicocontieneun42%desodio.Losgramosdeunamezclaquacontiene75%de fosfatotrisódicoy25%de fosfatotripotásiconecesariosparasuministrar10gdesodioson:a)55,5gb)100gc)31,7gd)18,5g.
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
RelacionandomezclaconNa:
xgmezcla 75gNa PO 100gmezcla
40gNa100gNa PO =10gNa�ox=31,7gmezcla
Larespuestacorrectaeslac.
1.35.Cuando se quemaun litrode ciertohidrocarburo gaseoso con excesode oxígeno, seobtienendoslitrosdedióxidodecarbonoyunlitrodevapordeagua,todoslosgasesmedidosenlasmismascondicionesdepyT.¿Cuáleslafórmuladelhidrocarburo?a) b) c) d)
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)
En la combustióndelhidrocarburo todoelCdelmismose transformaenCO yelHenH O.DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlafórmuladelhidrocarburo:
2LCO1Lhidrocarburo o 2molCO
1molhidrocarburo1molC1molCO =2 molC
molhidrocarburo
1LH O1Lhidrocarburo o 1molH O
1molhidrocarburo2molH1molH O =2
molHmolhidrocarburo
Lafórmulaempíricaqueseobtiene CH ysecorrespondeconelhidrocarburo .
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 15
Larespuestacorrectaeslac.
1.36. El hecho de que lamasa atómica relativa promedio de los elementos nunca es unnúmeroenteroesdebidoa:a)Unameracasualidad.b)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeprotones.c)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeneutrones.d)Quehayátomosdeunmismoelementoquepuedentenerdistintonúmerodeelectrones.e)Quecualquierelementocontienesiempreimpurezasdeotroselementos.
(O.Q.N.Murcia2000)
Se debe a la existencia de isótopos, átomos de unmismo elemento que tienen distintonúmerodeneutrones, esdecir, átomosdeunmismoelementopero condiferentemasaatómica.Larespuestacorrectaeslac.
1.37. ¿Cuál de los siguientes pares de compuestos es un buen ejemplo de la ley de lasproporcionesmúltiplesdeDalton?a) y b) y c) y d)CuCly e)NaClyNaBr(Nota:Drepresentaaldeuterio)
(O.Q.N.Murcia2000)
LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque:“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.
a)Falso.H OyD Onopuedencumplirlaleyyaquesetratadecompuestosformadosconunisótopodiferente.b‐c‐e)Falso.H OyH S,SO ySeO yNaClyNaBrnopuedencumplirlaleyyaquelosdoselementosnoestánpresentesenlosdoscompuestosdecadapareja.d)Verdadero.CuClyCuCl cumplenlaleyyaquesesegúnseveenlafórmula,conunamismacantidaddecobre(1mol)secombinancantidadesdecloroenunarelación1/2.Larespuestacorrectaeslad.
1.38.Doscompuestostienenlamismacomposicióncentesimal:92,25%decarbonoy7,75%dehidrógeno.Delassiguientesafirmacionesindiquecuálessoncorrectas:
1)Ambostienenlamismafórmulaempírica.2)Ambostienenlamismafórmulaempíricaymolecular.3)Silamasamoleculardeunodeellosesaproximadamente78,sufórmulamoleculares .4)Lafórmulamolecularnoestárelacionadaconlamasamolecular.
a)1b)2c)3y4d)1y3
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 16
1)Verdadero.LoscompuestosC H yC H tienenlamismacomposicióncentesimalylamismafórmulaempírica, CH .Lacomposicióncentesimaldelacetilenoes:
2molC1molC H 12gC1molC
1molC H26,038gC H 100=92,25%C
2molH1molC H 1gH1molH
1molC H26,038gC H 100=7,75%H
Lacomposicióncentesimaldelbencenoes:6molC
1molC H 12gC1molC1molC H
78,114gC H 100=92,25%C
6molH1molC H 1gH1molH
1molC H78,114gC H 100=7,75%H
2) Falso. Los compuestos C H y C H tienen distinta fórmula molecular y la mismafórmula empírica, CH , sediferencian en el valorde n, 1para el acetileno y 6para elbenceno.3)Verdadero.LamasamoleculardelC H es78,114u.4) Falso. La masa molar de ambos se obtiene multiplicando por n el valor de la masamoleculardelafórmulaempírica.Larespuestacorrectaeslad.
1.39.Siapartirde1,3gdecromosehanobtenido1,9gdeóxidodecromo(III),¿cuálserálamasaatómicadelcromo?a)40b)52c)104d)63,54
(O.Q.L.Murcia2000)
Apartirdelafórmuladelóxidodecromo(III),Cr O ,seconocelarelaciónmolarCr/OypartirdelamismalamasamolardelCr:
1,9�1,3 gO1,3gCr 1molO16gO MgCr1molCr =
3molO2molCr �oM=52g
Larespuestacorrectaeslab.
1.40.Unamuestrade0,01molesdelclorurodeunelementoX reaccionancompletamentecon 200 de una disolución 0,1M de nitrato de plata. ¿Cuál es la identidad de dichoelemento?a)Kb)Cac)Ald)Si
(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2007)
Sisetratadeunclorurometálico,elnúmerodemolesdeXenlafórmuladebeser1,yaqueel número de oxidación del cloro en los cloruros es ‐1 por lo que la fórmula de dichocloruroesXCl ,siendoxelnúmerodeoxidacióndelelementodesconocidoX.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 17
Como la reacción entre AgNO y XCl es completa, quiere decir x mmoles de AgNO reaccionancon1mmoldeXCl ,portanto:
0,01mmolXCl xmmolAgNO1mmolXCl =200mLAgNO 0,1M 0,1mmolAgNO1mLAgNO 0,1M
Seobtiene,x=2.Elúnicodeloselementospropuestosquetienenúmerodeoxidación2eselCa.Larespuestacorrectaeslab.
1.41.Señalelaproposicióncorrecta:a)En2,01594gdehidrógenonaturalhayelmismonúmerodeátomosqueen12,0000gdelisótopo12delcarbono.b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L.c)Elvolumenqueocupaunmoldeunlíquido(en )esigualalamasadeunmolde(engramos)divididoporladensidaddelasustancia(eng/ ).d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L.e)2molesdehidrógenocontienenelmismonúmerodeátomosque8gdehidrógenoa1atmy0°C.
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.L.Asturias2007)
a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemolquediceque:“mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidadeselementales(unnúmerodeAvogadro,L)comoátomoshayen12,0000gdelisótopo12delcarbono”.
2,0194gH 1molH2,0194gH 2molH1molH LatomosH1molH =2LatomosH
2,01594contienendoblenúmerodeátomosque12,0000gde C.b‐d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.c)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodedensidad:
V= M g·molρ g·cm
e)Falso.
8gH 1molH2gH 2molH1molH LatomosH1molH =8LatomosH
2molH 2molH1molH LatomosH1molH =4LatomosH
Larespuestacorrectaeslac.(EnelapartadoadelacuestiónpropuestaenlasolimpiadasdeMadridsecambia2,01594gdehidrógenopor31,9988gdeoxígeno).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 18
1.42.Uno de los silicatos utilizados para la fabricación del cemento Portland contiene el52,7%decalcio;12,3%desilicioy35,0%deoxígeno.Sufórmulamoleculardebeser:a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2001)
Tomandounabasedecálculode100gdecementoyrelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
52,7gCa 1molCa40gCa =1,3175molCa
12,3gSi 1molSi28gSi =0,4393molSi
35,0gO 1molO16gO =2,1875molO
�o
1,3175molCa0,4393molSi =3
molCamolSi
2,1875molO0,4393molSi =5
molOmolSi
Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Comonosepuedesimplificarsepuedesuponerqueesatambiéneslafórmulamolecular.Larespuestacorrectaeslaa.
1.43. Las feromonas son un tipo especial de compuestos secretados por las hembras demuchas especiesde insectos con el findeatraera losmachospara elapareamiento.Unaferomona tiene de fórmula molecular . La cantidad de feromona normalmentesecretada por una hembra es de 1,0·10 g, aproximadamente. ¿Cuántasmoléculas deferomonahayenesacantidad?a)1,66·10 b)3,54·10 c)2,14·10 d)6,02·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Baleares2008)(O.Q.L.Madrid2009)
Lasrespuestasaybsonabsurdasportratarsedenúmerosmenoresquelaunidad.Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade1,0·10 gdeC H Oes:
1,0·10 gC H O1molC H O282gC H O
LmoleculasC H O1molC H O =2,1·10 moléculas
Larespuestacorrectaeslac.
1.44.Dadaslassiguientesfórmulas:, , , ,
a)Todassonfórmulasempíricas.b)Laúnicafórmulaempíricaes .c) y sonfórmulasempíricas.d)Solosonfórmulasempíricaslascorrespondientesaloscompuestosorgánicos.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 19
a) Falso. Las fórmulas C H y C H corresponden, respectivamente, a las fórmulasmolecularesdelacetilenoybenceno.LasfórmulasHg NO yNa O correspondenacompuestosinorgánicosparalosquenoexistelafórmulamolecular.b)Verdadero. La fórmula C H O es la única que no se puede simplificar por lo que setratadeunafórmulaempíricaosencilla.c)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadoa).d)Falso.Segúnsehaexplicadoenlosapartadosanteriores.Larespuestacorrectaeslab.
1.45.Indiquecuálocuálesdelassiguientespropuestases/soncorrecta/s:1)Molesunaunidaddemasaquerepresentalamasamolecularexpresadaengramos.2)UnmolesunnúmerodeAvogadrodepartículas.3)Unmoldeaguatienelasmismasmoléculasqueunmoldebenceno.4)Cuandodossustanciasreaccionanlohacensiempremolamol.
a)Sólo1b)Todasc)2y3d)1,2y4
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
1) Incorrecto. El mol indica el número de partículas relacionado con una determinadamasa.2‐3)Correcto.UnmolcorrespondeaunnúmerodeAvogadrodepartículasdecualquiersustancia.4)Incorrecto.Laproporciónenlaquereaccionanlassustanciaspuedesercualquiera.Larespuestacorrectaeslac.
1.46.Delossiguientesiones,digalosqueseencuentranformuladoscorrectamente:1)Ionperclorato: 2)Ionhipoyodito: 3)Ionortofosfato: 4)Ionbisulfito:
a)1,2y3b)2y4c)Solo3d)3y4
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Lasfórmulascorrectasson:1)Ionperclorato:ClO 2)Ionhipoyodito:IO 3)Ionortofosfato:PO 4)Ionbisulfito:HSO Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 20
1.47. Dadas las siguientes cantidades de (g). ¿En cuál de ellas existen únicamente11átomos?a)22,4Lde encondicionesnormales.b)1molde encondicionesnormales.c)44gde .d)7,31·10 gde .(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Rioja2009)(O.Q.L.Rioja2011)
La respuesta correcta es la d) ya que para que una muestra contenga un número deátomostanpequeñodebetenerunamasapequeñísima.
11atomosCeH 1moleculaC H11atomosCeH
1molC HLmoleculasC H 44gC H
1molC H =7,31·10 g
Las respuestas a), b) y c) corresponden a unmol de sustancia y por ello contienen unnúmerodeAvogadrodemoléculas.Larespuestacorrectaeslad.
1.48.IndicaelcompuestoquímicocuyacomposicióncentesimalesC(62,1%),H(10,3%)yO(27,6%).a) b) c) d)
(O.Q.L.Valencia2001)
Tomando comobasede cálculo100gde compuesto, elnúmerodemolesdeátomosdecadaelementocontenidosenlamismaes:
100gcompuesto 62,1gC100gcompuesto
1molC12gC =5,175molC
100gcompuesto 10,3gH100gcompuesto
1molH1gH =10,3molH
100gcompuesto 27,6gO100gcompuesto
1molO16gO =1,725molO
Dividiendo las anteriores cantidadespor lamenorde ellas se puede obtener la fórmulaempíricaosencilla:
5,175molC1,725molO =3
molCmolO
10,3molH1,725molO =6
molHmolO
�oformulaempırica: C H O
Suponiendounvalorden=1,lasustanciaquesecorrespondeconlafórmulaobtenidaes.
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 21
1.49.¿Cuáldelassiguientessustanciascontienemayornúmerodeátomos?a)5molesde b)6molesde c)3molesde d)2molesde e)6molesdeNaH
(O.Q.N.Oviedo2002)
Lamuestraquecontienemásátomosesaquellaqueestáintegradaporunmayornúmerodemolesdeátomos.a)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:
5molH O3molHyO1molH O =15molHyO
b)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:
6molCS 3molCyS1molCS =18molCyS
c)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:
3molNaNO 5molNa,NyO1molNaNO =15molNa,NyO
d)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:
2molNH OH7molN,OyH1molNH OH =14molN,OyH
e)Elnúmerodemolesdeátomosqueintegranlamuestraes:
6molNaH2molNayH1molNaH =12molNayH
Larespuestacorrectaeslab.
1.50. Unamuestra de 2 g de un elementometálico contiene 3,01·10 átomos de dichoelemento.Lamasaatómicadedichoátomoes:a)19b)20c)40d)56(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia2002)
AplicandoelconceptodemolalelementoX:2gX
3,01·10 atomosX6,022·10 atomosX
1molX =40g·
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 22
1.51.Unamuestrade3,16gdeeucaliptol,ingredienteactivoprimarioencontradoenlashojasdeeucalipto,contiene2,46gdecarbono;0,372gdehidrógenoyelrestodeoxígeno.¿Cuálserálafórmulaempíricadeleucaliptol?a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2002)
Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestraes:3,16geucaliptol–(2,46gC+0,372gH)=0,328gO
Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
2,46gC 1molC12gC =0,205molC
0,372gH 1molH1gH =0,372molH
0,328gO 1molO16gO =0,0205molO
�o
0,205molC0,0205molO =10
molCmolO
0,372molH0,0205molO =18
molHmolO
Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Larespuestacorrectaeslab.
1.52. Si un hidrocarburo contiene 2,98 g de carbono por cada gramo de hidrógeno, sufórmulaempíricaes:a)CHb) c) d)
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
Apartirdelarelaciónmásicaseobtienelarelaciónmolar,yestaproporcionalafórmulaempírica:
1gH2,98gC
1molH1gH
12gC1molC =4
molHmolC
Larespuestacorrectaeslad.
1.53.¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodeátomos?a)56gdeCOb)44,8LdeHeencondicionesnormalesc)6,023·10 moléculasde d)3molesde e)2molesde (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Valencia2011)
a)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 23
56gCO 1molCO28gCO 6,022·10 moleculasCO
1molCO 2atomos1moleculasCO =2,4·10 atomos
b)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
44,8LHe 1molHe22,4LHe 6,022·10 atomosHe
1molHe =1,2·10 atomos
c)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
6,022·10 moleculasH 2atomosH1moleculasH =1,2·10 atomos
d)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
3molCO 6,022·10 moleculasCO1molCO 3atomos
1moleculasCO =5,4· átomos
e)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
2molN 6,022·10 moleculasN1molN 2atomos
1moleculasN =2,4·10 atomos
Larespuestacorrectaeslad.(EnlacuestiónpropuestaenValencia2011secambianalgunascantidades).
1.54.Secalientaunamuestrade250gdehidratode hastaeliminar todaelagua.Entoncessepesalamuestrasecayresultaser160g.¿Cuáleslafórmuladelhidrato?a) ·10 b) ·7 c) ·5 d) ·2 e) ·
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Córdoba2011)
LarelaciónmolarentreH OyCuSO4es:250�160 gH O160gCuSO 1molH O
18gH O 159,5gCuSO1molCuSO =5 mol
mol
Lafórmuladelhidratoes ·5 .Larespuestacorrectaeslac.
1.55.Silarelacióne/m(carga/masa)delprotónesdeX(C· ),sisucargaesdeY(C)yseconsideraquesumasaesde1(g· ),elvalordelnúmerodeAvogadro tendráqueseriguala:a)Y/Xb)Y+Xc)X/Yd)1/Y
(O.Q.L.Murcia2003)
Dividiendo la cargadel protón, Y, entre su carga específica, X, se obtiene lamasadeunprotón:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 24
m = Y C X C·g =
YX g
Dividiendo la masa molar, M, entre la masa de la partícula se obtiene el número deAvogadro:
L= 1 g·mol Y/X g = XY mol
Larespuestacorrectaeslac.
1.56.¿Cuáldelassiguientesproposicionesescorrectaconrelaciónalaglucosa, ?a)LosporcentajesenmasadeCydeOsonlosmismosqueenelCO.b)LosporcentajesenmasadeCydeOsoniguales.c)LarazónentreelnúmerodeátomosdeC,HyOeslamismaqueenla1,3‐dihidroxiacetona( ).d)Elmayorporcentajeenmasalecorrespondealhidrógeno.
(O.Q.L.Murcia2003)
a)Falso.Lacomposicióncentesimalenelcasodelaglucosa,C H O es:6molC
1molC H O 12gC1molC 1molC H O180gC H O 100=40,0%C
12molH1molC H O 1gH
1molH1molC H O180gC H O 100=6,7%H
6molO1molC H O 16gO1molO
1molC H O180gC H O 100=53,3%O
LacomposicióncentesimalenelcasodelCOes:1molC1molCO
12gC1molC
1molCO28gCO 100=42,9%C
1molO1molCO
16gO1molO
1molCO28gCO 100=57,1%O
b‐d)Falso.Talcomosehavistoalobtenerlacomposicióncentesimalenelapartadoa).c)Verdadero.Yaquelasfórmulasempíricasdelaglucosayde1,3‐dihidroxiacetonasonidénticas,C H O .Larespuestacorrectaeslac.
1.57.¿Cuántasmoléculasdehidrógenohaypor (supuestocomportamientodegasideal)encondicionesnormales?a)10 ·6,023·10 =6,023·10 b)2·6,023·10 =12,046·10 c)6,023·10 /(22,4·10 )=2,7·10 d)2·6,023·10 /(22,4·10 )=5,4·10
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculasporcm es:6,022·10 moleculas
1mol 1mol22,4L 1L
10 cm3 =6,022·10 22,4·10 =2,7· 19 moléculas
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 25
Larespuestacorrectaeslac.
1.58.Cuántasmoléculasdeaguadecristalizaciónpierdeelsulfatodealuminiosabiendoquealcalentarlopierdeun48,68%desumasa.a)12b)24c)6d)18
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyAl SO es:
48,68gH O100�48,68 gAl SO 1molH O
18gH O 342gAl SO1molAl SO =18 mol
mol
Larespuestacorrectaeslad.
1.59. Considerando un gramo de oxígeno atómico, un gramo de oxígenomolecular y ungramodeozono.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)En1gdemoléculasdeozonoesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno.b)En1gdeoxígenomolecularesdondehaymayornúmerodeátomosdeoxígeno.c)Dondehaymayornúmerodeátomosdeoxígenoesenungramodeoxígenoatómico.d)1gdelastressustanciascontieneelmismonúmerodeátomosdeoxígeno.(Masaatómica:O=16)
(O.Q.L.Baleares2003)
Para poder comparar las tres muestras es preciso calcular el número de átomos deoxígenoquecontienecadaunadeellas:
1gO 1molO16gO LatomosO1molO = L16 atomosO
1gO 1molO32gO 2molO1molO LatomosO1molO = L16 atomosO
1gO 1molO48gO 3molO1molO LatomosO1molO = L16 atomosO
Comoseobservalastresmuestrancontienenelmismonúmerodeátomos.Porlotanto,larespuestacorrectaeslad.
1.60.Dos compuestos formadospor elmismonúmerodeátomosde carbono,hidrógeno yoxígenotendrántambiénencomún:a)Elnúmerodemoléculaspresentesenlamismamasa.b)Losenlacesqueseformanentredichosátomos.c)Laentalpíadecombustión.d)Lareactividad.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.LaRioja2012)
Sidoscompuestosestánformadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígenosetratade isómeros,sustanciascon lamismafórmulamolecularperodistintafórmuladesarrollada,porejemplo:etanol,CH CH OHydimetiléter,CH OCH .Enellosseobservaque:a)Verdadero.Unamismamasaestáintegradaporelmismonúmerodemoléculasyaqueamboscompuestostienenlamismamasamolar.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 26
b)Falso.Losátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,asípues,eneletanolhayunenlaceC−O−H,mientrasqueeneldimetiléterhayunenlaceC−O−C.c) Falso. Como los átomos se encuentran enlazados de forma diferente la entalpía decombustióntambiénloes,yaqueaunqueseformenlosmismosproductosdecombustión(seformanlosmismosenlaces),serompendiferentesenlacesenlosreactivos.d)Falso.Comolosátomosseencuentranenlazadosdeformadiferente,lareactividad,esdecirlaspropiedadesquímicasdeloscompuestostambiénlosson.Larespuestacorrectaeslaa.
1.61. La hormona adrenalina ( ) se encuentra en una concentración en el plasmasanguíneode6,0·10 g/L.Determinacuántasmoléculasdeadrenalinahayen1Ldeplasma.a)1,9·10 b)2·10 c)1,97·10 d)1,90·10 e)6,02·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Extremadura2003)
ElnúmerodemoléculasdeC H NO en1Ldeplasmaes:6,0·10 gC H NO
1Lplasma 1molC H NO 183gC H NO LmoleculasC H NO
1molC H NO =
=1,97· moléculas
Lplasma
Larespuestacorrectaeslac.
1.62.¿Cuáleselnúmerodemoléculasdegasquehayen1,00mLdeungasidealencondicionesnormales?a)2,69·10 b)6,02·10 c)2,69·10 d)22,4·10 e)6,022·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Extremadura2003)
Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculaspormLdegasideales:6,022·10 moleculas
1mol 1mol22,4L1L
10 mL =2,69·moléculas
mL
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 27
1.63. Los compuestos hidróxido de calcio, sulfato de calcio y carbonato de calcio son,respectivamente.a)CaOH/ / b) / /CaCOc) /CaSO/ d) / e) / /
(O.Q.L.Extremadura2003)
Lasfórmulasdeloscompuestosson:hidróxidodecalcioo sulfatodecalcioo carbonatodecalcioo
Larespuestacorrectaeslae.
1.64. Se quiere determinar la fórmula empírica del compuesto . Para ello se hacereaccionarZnenpolvoconHClenexceso,utilizandounvasodeprecipitados.Losresultadosobtenidosson:
Pesodelvasovacío= =48,179gPesodelvasovacío+PesodelZn= =48,635gPesodelvasovacío+Pesodel = =49,160g
Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa:a)Paraencontrar la fórmulaempíricasedebencalcular losátomos‐gramodeZnyClquehanreaccionado.b)ElpesodeZnseobtienepor – .c)AlreaccionarZn+xHCl�ox/2H2+ noesnecesariomedirelHClqueseañade.d)Losgramosdecloroenel son0,525ysufórmulaempíricaes .e)Apesardequeel seahigroscópico,sinodatiempoaenfriarypesar,sepuededejarparaeldíasiguiente,yalvolverallaboratorioypesar,encontraríamoslamismapesada .
(O.Q.L.Extremadura2003)
a) Verdadero. La fórmula empírica se obtiene a partir de relación entre los moles deátomos.b)Verdadero.Laoperación P –P proporcionaquehanreaccionado0,456gdeZn.c)Verdadero.YaquecomodiceelenunciadosehaañadidoHClenexceso.d)Verdadero. Laoperación P –P proporcionaquehan reaccionado0,525 gdeCl.Apartirdeestedatoydelobtenidoenelapartadob)seobtienequelafórmulaempíricaes:
0,525gCl 1molCl35,5gCl =0,015molCl
0,456gZn 1molZn65,4gZn =0,007molZn�o 0,015molCl0,007molZn ≈2
molClmolZn
e)Falso.SielZnCl eshigroscópico,absorbeaguayalpesarloaldíasiguientepesarámás.Larespuestacorrectaeslae.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 28
1.65.Unamuestrade0,322gdeunvapororgánicoa100°Cy740Torrocupaunvolumende62,7 mL. Un análisis de dicho vapor da una composición centesimal de C = 65,43%,H=5,50%.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) e) (Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Suponiendo comportamiento ideal se puede calcular la masa molar del compuesto Xaplicandolaecuacióndeestadodelosgasesideales:
M= 0,322gX 0,082atm·L·mol ·K 100+273 K740mmHg·62,7mL 760mmHg1atm 10
3mL1L =161,3 g
mol
Tomandounabasedecálculode100gdecompuestoXlacantidaddeoxígenoes:100gX– 65,43gC+5,50gH =29,07gO
Elnúmerodemolesdecadaelementoporcadamoldecompuestoes:65,43gC100gX
1molC12gC 161,3gX1molX =9molCmolX
5,50gH100gX
1molH1gH 161,3gX1molX =9molHmolX
29,07gO100gX
1molO16gO 161,3gX1molX =3molOmolX
�oformulamolecular:
Larespuestacorrectaeslab.
1.66. ¿Cuántas moléculas de agua de cristalización contiene el sulfato de quinina cuyafórmulamoleculares +n si1gdesecadoa100°Cpierde0,162gdemasa?a)3b)6c)12d)8e)10
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
ElnúmerodemolesdeH Oes:
0,162gH O1molH O18gH O =9,0·10 molH O
Elnúmerodemolesdesulfatodequininaanhidro, C H N O SO ,es:1ghidrato–0,162gH O=0,838g C H N O SO
0,838g C H N O SO 1mol C H N O SO746g C H N O SO =1,1·10 mol C H N O SO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 29
LarelaciónmolarentreH Oysustanciaanhidraes:9,0·10 molH O
1,1·10 mol C H N O SO =8 mol
Larespuestacorrectaeslad.
1.67.Laazuritaesunmineraldecolorazulintenso,queseutilizacomounadelasfuentesdecobre,cuyacomposiciónes55,3%deCu;6,79%deC;37,1%deOy0,58%deH,¿cuáldelassiguientesfórmulascorrespondealacomposicióndelaazurita?a) ·2CuOHb) ·2 c) · d) ·2 e)CuOH·2
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Detodoslosmineralesdados,laazuritaseráaquelmineralquecontenga55,3%deCu.a)CuCO ·2CuOH
3molCu1molCuCO ·2CuOH
63,5gCu1molCu
1molCuCO ·2CuOH284,5gCuCO ·2CuOH100=67,0%Cu
b)CuCO ·2Cu OH 3molCu
1molCuCO ·2Cu OH 63,5gCu1molCu 1molCuCO ·2Cu OH318,5gCuCO ·2Cu OH 100=59,9%Cu
c)CuCO ·Cu OH 2molCu
1molCuCO ·Cu OH 63,5gCu1molCu 1molCuCO ·Cu OH221,0gCuCO ·Cu OH 100=57,5%Cu
d)Cu OH ·2CuCO 3molCu
1molCu OH ·2CuCO363,5gCu1molCu
1molCu OH ·2CuCO3344,5gCu OH ·2CuCO3 100=55,3%Cu
e)CuOH·2CuCO 3molCu
1molCuOH·2CuCO 63,5gCu1molCu 1molCuOH·2CuCO327,5gCuOH·2CuCO 100=58,2%Cu
Larespuestacorrectaeslad.
1.68.Señalelaproposicióncorrecta:a)12gdecarbonocontienenigualnúmerodeátomosque40gdecalcio.b)DosmasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.c)En16gdeoxígenohaytantosátomoscomomoléculasen14gdenitrógeno.d)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodelelemento.
(O.Q.L.Murcia2004)
a)Verdadero. Dosmuestras de elementos contienen igual número de átomos si estánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:
12gC 1molC12gC =1molC40gCa 1molCa40gCa =1molCa
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 30
b) Falso. Para que dosmuestras con lamisma de elementos diferentes contengan igualnúmerodeátomosesprecisoqueesténconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.Estonoesposibleyaquelosdoselementosnotienenlamismamasamolar.c)Falso.Elnúmerodepartículasdeambasmuestrasesdiferente:
16gO 1molO32gO 2molO1molO LatomosO1molO =LatomosO
14gN 1molN28gN LmoleculasN1molN =0,5LmoleculasN
d)Falso.Lamasaatómicadeunelementoes lamasadeunátomodeeseelementoysesueleexpresarenunidadesdemasaatómica,uma.Larespuestacorrectaeslaa.
1.69. Se pretende determinar la fórmula del yeso, que es un sulfato cálcico hidratado.Sabiendoque3,273gdeestemineralsetransforman,porcalefacción,en2,588gdesulfatodecalcioanhidro,sededucequedichafórmulaes:a) · b) · c) · d) ·2
(O.Q.L.Murcia2004)
LarelaciónmolarentreH OyCaSO es:3,273 2,588 gH O
2,588gCaSO 1molH O18gH O 136gCaSO1molCaSO =2
molH2Omol
Lafórmuladelyesoes ·2 .Larespuestacorrectaeslad.
1.70.Los siguientes compuestos:urea, ,nitratoamónico, , yguanidina,, son adecuados para ser usados como fertilizantes, ya que proporcionan
nitrógeno a las plantas. ¿Cuál de ellos considera más adecuado por ser más rico ennitrógeno?a)Ureab)Guanidinac)Nitratoamónicod)Todosporigual.
(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases:
a)Ureao 2molN1molCO NH 14gN1molN
1molCO NH60gCO NH 100=46,7%N
b)Guanidinao 2molN1molHCN NH 14gN1molN
1molHCN NH43gHCN NH 100=65,1%N
c)Nitratodeamonioo 2molN1molNH NO 14gN1molN
1molNH NO80gNH NO 100=35,0%N
Lasustanciamásricaennitrógenoeslaguanidina.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 31
Larespuestacorrectaeslab.(En Castilla y León 2012 se reemplazan guanidina y nitrato de amonio por amoniaco ynitratodepotasio).
1.71.Señalelafórmulaquímicaquecorrespondealhipocloritodecesio:a) b)CsClOc)CeClOd)ScClO
(O.Q.L.Murcia2004)
Elhipocloritodesodioesunasaldelácidohipocloroso,HClO,enlaquesereemplazaelátomodeHporunátomodeCsoCsClO.Larespuestacorrectaeslab.
1.72.¿Cuáldelassiguientescantidadesdemateriacontienemayornúmerodemoléculas?a)0,25gde b)0,25gdeHClc)0,25g d)Todascontienenelmismonúmerodemoléculas.
(O.Q.L.Baleares2004)
Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,ycomodetodaslassustanciashaylamismamasa,elmayornúmerodemolescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:
SO =64g·mol HCl=36,5g· I =254g·mol Larespuestacorrectaeslab.
1.73.Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosendosmolesymediodehidrógenoes:a)12,04·10 b)15,05c)8,30·10 d)3,01·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Madrid2004)
Lasrespuestasbycsonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños.ElnúmerodeátomosdeHqueintegranunamuestrade2,5molesdeH es:
2,5molH 2molH1molH 6,022·10 atomosH
1molH =3,01·1024átomosH
Larespuestacorrectaeslad.
1.74.Conlosdatosdelespectrodemasassedeterminalarazónentrelasmasas y esde1,33291.¿Cuáleslamasadeunátomode ?a)16,0013b)15,7867c)15,9949d)13,9897
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 32
Teniendoencuentaquelamasadel Ces12,0000uma:MM =1,33291�oMO=15,9949uma
Larespuestacorrectaeslac.
1.75.¿QuétantoporcientodeclorocontieneunamezclaapartesigualesdeKCly ?a)30,25%b)42,53%c)40,45%d)53,25%
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
Considerando100gdemezcla,lasmasasdeclorocontenidasen50gdelamismason:
50gKCl 1molKCl74,6gKCl 1molCl1molKCl
35,5gCl1molCl =23,8gCl
50gNaClO 1molNaClO106,5gNaClO 1molCl
1molNaClO 35,5gCl1molCl =16,7gCl
Lamasatotaldecloroenlos100gdemezclaes:23,8+16,7 gCl100gmezcla 100=40,5%
Larespuestacorrectaeslac.
1.76.Señalalafórmulacorrectadelácidotritiofosfórico.a) b) c) d)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
LafórmuladelácidofosfóricoesH PO yelprefijotioindicaquesereemplazaunátomodeoxígenoporunodeazufre,portanto,lafórmuladelácidotritiofosfóricoes .Larespuestacorrectaeslac.
1.77.Lamasaatómicadel carbononatural es12,011u y lamasadel es13,00335u.¿Cuáleslaabundanciarelativanaturaldel ?a)0,011%b)0,91%c)23%d)1,1%e)2,2%
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.CastillayLeón2009)(O.Q.L.Baleares2011)
Considerandoquelasabundanciasdel Cy Cson,respectivamente,xy 100–x yquelamasaisotópicadel Ces12usepuedecalcularlamasaatómicamediadelC:
100 x atomo C 12uatomo C +xatomo C 13u
atomo C 100atomosC =12,011 u
atomo
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 33
Seobtiene,x=1,1%de C.Larespuestacorrectaeslad.(EnCastillayLeón2009lassolucionessondiferentes).
1.78. Cuando se calienta hasta sequedad unamuestra de 15,0 g de sulfato de cobre (II)hidratado, lamasa resultante esde9,59g.Elporcentajedeagua en el cristalhidratado,expresadoconelnúmerocorrectodecifrassignificativases:a)36,1%b)36%c)63,3%d)63%e)45%
(O.Q.N.Luarca2005)
ElporcentajedeH Odecristalizaciónenelsulfatodecobre(II)hidratadoes:15,0�9,59 gH O15,0ghidrato 100=36,1%
Elnúmerodecifrassignificativasdelcálculovienedadoporlacantidadquetengamenornúmeroéstas.Comolasdoscantidadesdadastienen3cifrassignificativaselresultadodelcálculodebetenerlasmismas.Larespuestacorrectaeslaa.
1.79.Secalientaunabarradecobredepurezaelectrolíticaquepesa3,178genunacorrientedeoxígenohastaqueseconvierteenunóxidonegro.Elpolvonegroresultantepesa3,978g.Lafórmuladeesteóxidoes:a) b) c) d) e)CuO
(O.Q.N.Luarca2005)
LarelaciónmolarentreOyCues:3,978 3,178 gO
3,178gCu 1molO16gO 63,5gCu1molCu =1molOmolCu �oformula:CuO
Larespuestacorrectaeslae.
1.80.Puestoquelamasaatómicadelsodioes23yladelnitrógenoes14,puededecirsequeen23gdesodio:a)Hayelmismonúmerodeátomosqueen14gdenitrógeno.b)Hayeldobledeátomosqueen14gdenitrógeno.c)Haylamitaddeátomosqueen14gdenitrógeno.d)Nopuedehacerselacomparaciónporquesetratadeunsólidoydeungas.
(O.Q.L.Murcia2005)
a)Verdadero. Dosmuestras de elementos contienen igual número de átomos si estánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:
23gNa 1molNa23gNa =1molNa14gN 1molN14gN =1molN
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 34
b‐c)Falso.Lasdosmuestrasdeelementoscontienenigualnúmerodeátomos,porlotanto,yaqueestánconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.d) Falso. El estado de agregación de una sustancia no tiene que ver con el número deátomosquelacomponen.Larespuestacorrectaeslaa.
1.81. Ya que las masas atómicas de oxígeno, calcio y aluminio son 16, 40 y 27respectivamente,puededecirseque16gdeoxígenosecombinaráncon:a)40gdecalcioó27gdealuminio.b)20gdecalcioó9gdealuminio.c)20gdecalcioó54dealuminio.d)40gdecalcioó18dealuminio.
(O.Q.L.Murcia2005)
Suponiendoqueseformanóxidodecalcio,CaO,yóxidodealuminio,Al O ,apartirdelasrelacionesmolaresseobtienenlasrelacionesmásicas:
1molCa1molO 40gCa1molCa
1molO16gO =40gCa16gO
2molAl3molO
27gAl1molAl
1molO16gO =18gAl16gO
Larespuestacorrectaeslad.
1.82.SivemoslafórmulaKIO,debemospensarquesetratade:a)Unaoxosal.b)Unabisal.c)Unóxidodoble.d)Unerror,porquelafórmulaestámalescrita.
(O.Q.L.Murcia2005)
KIO es la fórmulade unaoxosal procedentedel ácidohipoyodoso,HIO, en la que sehareemplazadoelátomodeHporunátomodeK.Larespuestacorrectaeslaa.
1.83.Lasfórmulasempíricasdetrescompuestosson:a) b) c)
Suponiendoqueunmoldecadacompuestoa,byc seoxidacompletamenteyque todoelcarbonoseconvierteendióxidodecarbono,laconclusiónmásrazonabledeestainformaciónesque:a)Elcompuestoaformaelmayorpesode .b)Elcompuestobformaelmayorpesode .c)Elcompuestocformaelmayorpesode .d)Noesposiblededucircuáldeesoscompuestosdaráelmayorpesode .
(O.Q.L.Asturias2005)
RelacionandolosmolesdecompuestoconlosmolesdeCO producidoenlacombustión:
a)1molCH2O1molC
1molCH2O 1molCO1molC =1molCO
b)1molCH21molC1molCH2
1molCO21molC =1molCO2
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 35
c)1molC3H7Cl3molC
1molC3H7Cl 1molCO21molC =3molCO2
Larespuestacorrectaeslac.
1.84. La frase “lamasa atómica del aluminio es 27,00”, sugiere cuatro interpretaciones.Señalacuáldeellaseslaequivocada:a)Lamasadeunátomodealuminioes27,00g.b)Lamasadeunátomodealuminioes27,00u.c)Lamasadeunmoldeátomosdealuminioes27,00g.d)Unátomodealuminioes27,00vecesmáspesadoque1/12deunátomode .
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.Asturias2012)(O.Q.L.LaRioja2012)
a) Falso. No es correcto decir que la masa atómica del aluminio es 27 g. Ese valorcorrespondeasumasamolar.b)Verdadero.Lamasaatómicaeslamasadeunátomoysemideenu(unidadesdemasaatómica)queenelcasodelaluminioes27uma.c)Verdadero.Segúnsehahechoconstarena).d)Verdadero.Ladefinicióndeunidaddemasaatómicaes:
“ladoceavapartedelamasadeunátomode ”quees1,portanto,escorrectodecirqueelátomodealuminioes27vecesmáspesado.
Larespuestaequivocadaeslaa.
1.85.Lamasaatómicadeunelementoes10u,sepuededecirque lamasadeunátomodedichoelementoes:a)6,02·10 gb)6,02·10 gc)1,66·10 gd)1,66·10 g
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
Todas las respuestas menos la c) son absurdas ya que corresponden a cantidades deátomosmuygrandes(≈1mol).
10uatomo
1g6,02·1023u =1,66·10
23g·á
Larespuestacorrectaeslac.
1.86.¿Encuáldelossiguientescasosexistemayornúmerodeátomos?a)Unmoldemoléculasdenitrógeno.b)10gdeagua.c)Unmoldemoléculasdeamoníacogas.d)20Ldecloromedidoencondicionesnormales.
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Asturias2008)
Contendráunmayornúmerode átomos lamuestra que contengaunmayornúmero demolesdeátomos.
a)1molN 2molN1molN =2molN
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 36
b)10gH O1molH O18gH O 3molHyO1molH2O =1,7molHyO
c)1molNH 4molNyH1molNH =4molNyH
d)20LCl 1molCl22,4LCl
2molCl1molCl =1,8molCl
Larespuestacorrectaeslac.
1.87. Unamuestra demateria está compuesta por tres fases diferentes con propiedadesfísicasdistintas.Estamuestrapuedeserdescritacomoa)Mezclahomogéneab)Muestraheterogéneac)Compuestod)Elementoe)Mezclamolecular
(O.Q.L.Extremadura2005)
Si una muestra presenta tres fases diferentes, no presenta en todas en ellas el mismoestadodeagregación,porlotanto,setratadeunamuestraheterogénea.Larespuestacorrectaeslab.
1.88.LafórmulaempíricaparauncompuestoesCH.¿Cuáldelossiguientespodríaserelpesomoleculardelcompuesto?a)32g/molb)47g/molc)50g/mold)78g/mole)100g/mol
(O.Q.L.Extremadura2005)
Teniendoen cuentaque la fórmula empírica es CH , el valordel pesomolecular seríaaqueldelospropuestosqueproporcionaraunvalorenteroparan:
M/g·mol 32 47 50 78 100
n 32g13g =2,5
47 g13 g = 3,6
50 g13 g = 3,8
78 g13 g = 6
100g13g =7,7
Larespuestacorrectaeslad.
1.89.Lafórmulamoleculardelacafeínaes .Mediomoldecafeínacontiene:a)4gdecarbonob)4molesdeátomosdecarbonoc)8átomosdecarbonod)6,023·10 átomosdecarbonoe)4átomosdecarbono(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Almería2005)
a)Falso.LosgramosdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son:
0,5molC H N O 8molC1molC H N O 12gC1molC =48gC
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 37
b)Verdadero.LosmolesdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son:
0,5molC H N O 8molC1molC H N O =4molC
d)Falso.LosátomosdeCcontenidosen0,5molesdeC H N O son:
0,5molC H N O 8molC1molC H N O 6,022·10 atomosC
1molC =2,4·10 atomosC
Lasrespuestascyesonabsurdasportratarsedenúmerosmuypequeños.Larespuestacorrectaeslab.
1.90.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a)Elnúmerodeátomosquehayen5gde esigualalnúmerodemoléculasquehayen10gde .b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento.c)MasasigualesdeloselementosAyBcontienenelmismonúmerodeátomos.d)Elnúmerodemoléculasdeungasenunvolumendeterminadodependedeltamañodelasmoléculas.e)Unmoldehierrotieneunvolumende22,4L.f) Dos masas iguales de diferentes compuestos en las mismas condiciones de presión ytemperaturacontienenelmismonúmerodepartículascomponentes.g) En cierta cantidad de gas helio, la cantidad de átomos de helio es doble que la demoléculasdegas.
(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2012)
a)Verdadero.Dosmuestras contienen igual númerodepartículas si están constituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia:
5gO 1molO32gO 2molO1molO =0,31molO
10gO 1molO32gO =0,31molO
b)Falso.Lamasaatómicadeunelementoeslamasadeunátomodedichoelemento.Sesueleexpresarenunidadesdemasaatómica.c) Falso. Para que dosmuestras con lamisma de elementos diferentes contengan igualnúmerodeátomosesprecisoqueesténconstituidasporelmismonúmerodemolesdesustancia.Estonoesposibleyaquelosdoselementosnotienenlamismamasamolar.d)Falso.Noexisteningunarelaciónentreelnúmerodemoléculasdeungasyeltamañodelasmismas.Entodocaso,enungas,elvolumenocupadoporlasmoléculasdelmismoesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas.e)Falso.Elhierroencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaessólidoy22,4Leselvolumenmolardeunasustanciagaseosaenesascondiciones.f)Falso.Paraquedosmuestrascon lamismamasadecompuestosdiferentescontenganigual número de partículas (moléculas) es preciso que estén constituidas por elmismonúmerodemolesdesustancia.Estosoloesposiblesiamboscompuestostienenlamismamasamolar.Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 38
(EnAsturias2012laspropuestassona,b,fyg).
1.91.Indicaenquéapartadohaymayornúmerodeátomos:a)1moldenitrógenob)48gdeoxígenob)89,6LdeHeencondicionesnormalesc)6,023·10 moléculasde d)0,5molesde (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.N.Tarazona2003)
a)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
1molN 6,022·10 moleculasN1molN 2atomos
1moleculasN =1,2·10 atomos
b)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
48gO 1molO 32gO
6,022·10 moleculasO 1molO 2atomos
1moleculasO =1,8·10 atomos
c)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
89,6LHe 1molHe22,4LHe 6,022·10 atomosHe
1molHe =2,4· átomos
d)Elnúmerodeátomosqueintegranlamuestraes:
0,5molCaCl 6,022·10 moleculasCaCl1molCaCl 3atomos
1moleculasCaCl =9,0·10 atomos
Larespuestacorrectaeslac.
1.92.Sialamasaatómicadelcarbonoseleasignaraelvalor50envezde12,¿cuálseríalamasamoleculardel consistenteconesenuevovalor?a)56b)62c)3,1416d)75
(O.Q.L.Murcia2006)
Teniendoencuentaquelaescalademasasatómicasestábasadaenlamasadel C,sisecambia lamasadeese isótopode12a50 todas lasmasasestaránmultiplicadasporunfactor50/12:
18gH O5012 =75g
Larespuestacorrectaeslad.
1.93.Siendo elnúmerodeAvogadro,lamasaengramosde1unidaddemasaatómicaes:a)1/ gb)12gc)12/ gd)1/12g
(O.Q.L.Murcia2006)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 39
Larespuestaunidaddemasaatómicasedefinecomo1/12delamasadel C.Deacuerdoconesto:
1uma= 112 atomoC12gC1molC
1molCN atomoC =
1g
Larespuestacorrectaeslaa.
1.94. Lamasamolecular de una proteína que envenena los alimentos está alrededor de900.000.Lamasaaproximadadeunamoléculadeestaproteínaserá:a)1,5·10 gb)1·10 gc)6,023·10 gd)9·10 g(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia2006)
Larespuestacesabsurdaportratarsedeunnúmeromuygrande.SilamasamoleculardeunasustanciaXes900.000,elvalorexpresadoengramoses:
900.000umamolecula 1g
6,022·10 uma =1,5·– g
molécula
Larespuestacorrectaeslaa.
1.95.¿Cuáldelassiguientescantidadesdeoxígenocontienemayornúmerodemoléculas?a)2,5molesb)3,01·10 moléculasc)96gramosd)67,2litrosencondicionesnormales(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Murcia2006)
Elnúmerodemoléculasdecadamuestraes:a)Incorrecto.
2,5molO26,022·10 moleculasO2
1molO2=1,51·10 moleculasO2
c)Incorrecto.
96gO21molO232gO2
6,022·10 moleculasO21molO2
=1,81·10 moleculasO2
d)Incorrecto.
67,2LO21molO222,4LO2
6,022·10 moleculasO21molO2
=1,81·10 moleculasO2
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 40
1.96. Si al quemar 0,5moles de un hidrocarburo se recogen 33,6 L de ,medidos encondicionesnormales,setratade:a)Metanob)Propanoc)Butanod)Octano
(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2008)
TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO :
33,6LCO0,5molhidrocarburo
1molCO22,4LCO 1molC1molCO2 =3
molCmolhidrocarburo
Elhidrocarburoquecontiene3molesdeCeselpropano, .Larespuestacorrectaeslab.
1.97.Untazóncontiene100mLdeagua,elnúmerodemoléculasaguaeneltazónes:a)6,023·10 b)1,205·10 c)3,35·10 d)5,55(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Baleares2006)
Larespuestadesabsurdaportratarsedeunnúmeromuypequeño.Suponiendoqueladensidaddelaguaes1g·mL ,elnúmerodemoléculases:
100mLH2O1gH2O1mLH2O
1molH2O18gH2OLmoleculasH2O1molH2O
=3,35· moléculasH2O
Larespuestacorrectaeslac.
1.98.¿Cuántosmolesde ioneshabráenunadisoluciónacuosapreparadaaldisolver0,135moldenitrurodesodioenagua?a)0,270molb)0,675molc)0,540mold)0,135mol
(O.Q.L.Madrid2006)
LaecuaciónquímicacorrespondientealadisoluciónenaguadelNa Nes:Na N(aq)�oN (aq)+3Na (aq)
Relacionandomolesdemoléculasydeiones:
0,135molNa N 4moliones1molNa N =0,540moliones
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 41
1.99.Unamuestrade32gdemetanocontiene:a)0,5molde b)NAmoléculasde c)8moldeHd)Ocupaunvolumende11,2Lencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.
(O.Q.L.Madrid2006)
a)Incorrecto.
0,5molCH 16gCH1molCH =8gCH
b)Incorrecto
N moleculasCH 1molCHN moleculasCH 16gCH1molCH =16gCH
c)Correcto
8molH 1molCH4molH 16gCH1molCH =32g
d)Incorrecto
11,2LCH 1molCH22,4LCH 16gCH1molCH =8gCH
Larespuestacorrectaeslac.
1.100.Indicadóndehaymásmasa:a)12,04·10 moléculasde b)0,5molde c)30gde d)11,2Lde encondicionesnormales(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Asturias2006)
a)Verdadero.Lamasacorrespondientea12,04·10 moléculasdeO2es:
12,04·10 moleculasO21molO2
6,022·10 moleculasO2 32gO21molO2
=64gO2
b)Falso.Lamasacorrespondientea0,5moldeCO2es:
0,5molCO244gCO21molCO2
=22gCO2
d)Falso.Lamasacorrespondientea11,2LdeCl ,medidosencondicionesnormales,es:
11,2LCl 1molCl22,4LCl
71gCl1molCl =35,5gCl
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 42
1.101.En2molesde existen(siendo elnúmerodeAvogadro):a)6 átomosb)2 átomosc) átomos
(O.Q.L.LaRioja2006)
Elnúmerodeátomosdelamuestraes:
2molCO23molesatomos1molCO2
N atomos1molátomos =6NAátomos
Larespuestacorrectaeslaa.
1.102.¿CuáldelassiguientesproposicionesesCORRECTA?a) =manganatopotásicob) =hipocloritocálcicoc) =nitratodealuminio
(O.Q.L.LaRioja2006)
a)Falso.KMnO espermanganatodepotasio.b)Verdadero.Ca ClO eshipocloritodecalcio.c)Falso.Al NO esnitritodealuminio.Larespuestacorrectaeslab.
1.103.Enunamoléculade hay:a)3átomosdehidrógenob)3molesdehidrógenoc)6,023·10 átomosdenitrógenod)17,0gdeamoníaco
(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.Asturias2008)
1moléculaNH o1átomoN
á
Larespuestacorrectaeslaa.
1.104.Elporcentajedecarbonoenelbencenoyenelacetilenooetinoes:a)Igualenamboscasosb)Mayorenelbencenoc)Mayorenelacetileno
(O.Q.L.LaRioja2006)
Elbenceno,C H ,yelacetileno,C H ,tienenlamismafórmulaempíricaosencilla,CH,porlotantoamboscontienenelmismoporcentajedecarbono:
6molC1molC H 12gC1molC
1molC H 78gC H 100=92,3%C
2molC1molC H 12gC1molC
1molC H 26gC H 100=92,3%C
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 43
1.105.ElnúmerodeionesqueexistenenmasasigualesdeKCly es:a)Igualenamboscasosb)MayorenKClc)Mayoren
(O.Q.L.LaRioja2006)
Las ecuaciones químicas correspondientes a las disociaciones de ambas sales son,respectivamente:
KCl(aq)�oCl (aq)+K (aq)KClO (aq)�oClO (aq)+K (aq)
Considerandounamismamasamde sustancia y relacionandola con losmoles de ionesquelaintegran:
mgKCl 1molKClM gKCl2moliones1molKCl
Liones1moliones =
2mLM iones
mgKClO 1molKClOM gKClO 2moliones1molKClO Liones
1moliones =2mLM iones
Como lamasamolar del KCl esmenor que la del KClO , lamuestradeKCles laquecontienemásiones.Larespuestacorrectaeslab.
1.106.¿CuáldelassiguientesmanifestacionesesVERDADERA?a) Si dosmuestras de elementos A y B tienenmasas iguales, tendrán elmismo númeroátomos.b)Lamasaatómicadeunelementoeslamasaengramosdeunátomodedichoelemento.c)Elnúmerodeátomosde5gde esigualalnúmerodemoléculasde10gde .
(O.Q.L.LaRioja2006)
a) Falso. Si las muestras son de la misma masa, contiene más átomos la muestra delelementocuyamasamolarseamenor.b)Falso.Lamasaatómicaeslamasadeunátomo,esunacantidadmuypequeñaysemideenuma(1uma=1/N g)c)Verdadero.
5gO21molO232gO2
2molO1molO2NAatomosO1molO =1032 NAátomosO
10gO21molO232gO2
NAmoleculasO21molO2=1032 NAmoléculasO2
Larespuestacorrectaeslac.
1.107.Elnúmerodeátomoscontenidosen10 átomos‐gramodeFees:a)6,023·10 átomosb)6,023·10 átomosc)2·10 átomosd)6,023·10 átomos(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 44
Elnúmerodeátomoscontenidosen10 molesdeátomos(átomos‐gramo)deFees:
10 molFe 6,022·10 atomosFe1molFe =6,022· átomosFe
Larespuestacorrectaeslaa.
1.108.Delassiguientesproposiciones,¿cuáleslaverdadera?a)SilamasaatómicadelCres52significaqueelnúmerodeprotoneses52.b) Lamasa de unmol demetano esmenor que la de unamolécula de tetracloruro decarbono.c)Unmoldenitrógenomoleculartienemayornúmerodeátomosqueunmoldenitrógenoatómico.d)En2,0gdehidrógenohaylamitaddeátomosqueenunmoldeagua.
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
a)Falso.Lamasaatómicanoestárelacionadaconelnúmerodeprotones.b) Falso. La masa de un mol de sustancia es muchísimo mayor que la masa de unamoléculadecualquiersustancia.c)Verdadero.UnmoldeN2contienedoblenúmerodeátomosqueunmoldeN.d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen2gH2es:
2gH21molH22gH2
2molH1molH2Latomos1molH =2Latomos
Elnúmerodeátomoscontenidosen1molH2Oes
1molH2O3molatomos1molH2O
Latomos1molatomos =3Latomos
Larespuestacorrectaeslac.
1.109.Considereunamuestradecarbonatodecalcio(masamolar100,0g/mol)enformadecuboquemide3,20cmdelado.Siladensidaddelamuestraesde2,7g/ ,cuántosátomosdeoxígenocontiene:a)6,23·10 b)1,57·10 c)1,20·10 d)1,81·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
Elvolumendelamuestraes:V= 3,20cm =32,768cm
Elnúmerodemolesdeoxígenodelamuestraes:
32,768cm CaCO32,7gCaCO31cm CaCO3
1molCaCO3100gCaCO3 3molO1molCaCO3
=2,65molO
Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosenlamuestraes:
2,65molO 6,022·10 atomosO1molO =1,60·10 átomosO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 45
Larespuestacorrectaeslab.
1.110.Cuandodos elementosX eY reaccionan entre síde formaque las relacionesde lasmasascombinadasdelosmismosson:
Operación X(g) Y(g)1 3,00 1,442 3,00 0,723 6,00 2,884 2,50 0,40
Alavistadelosdatosdelatablasepuededecirqueesfalsalaafirmación:a) Los datos registrados en las operaciones 1 y 3 justifican la ley de las proporcionesdefinidasdeProust.b)Losdatosregistradosen1,2y4justificanlaleydelasproporcionesmúltiplesdeDalton.c)Losdatosregistradosen1,2y3justificanlaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichter.d)Loscompuestosformadosen1y3soniguales.e)Loscompuestosformadosen1y4sondiferentes.
(O.Q.N.Córdoba2007)
a)Verdadero.LaleydelasproporcionesdefinidasdeProustdiceque:“cuandodosomáselementosreaccionanparaformarundeterminadocompuestoloshacenenunarelacióndemasadefinidaoconstante”.
Deacuerdoconestaley,larelacióndemasasenlasoperaciones1y3es:
Operacion1o 3,00gX1,44gY =2,083Operacion3o 6,00gX2,88gY =2,083
b)Verdadero.LaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltondiceque:“lascantidadesdeunmismoelementoquesecombinanconunacantidadfijadeotroparaformardiferentescompuestosestánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.
De acuerdo con esta ley, fijando 3 g de X, la masa de éste que reacciona con Y en laoperación4es:
3,00gX 0,40gY2,50gX =0,48gY
Lasmasasenlasoperaciones1,2y4son:Operación X(g) Y(g)1 3,00 1,442 3,00 0,723 3,00 0,48
LasrelacionesentrelasmasasdeYson:1,44gY(op.1)0,72gY(op.2) =
21
1,44gY(op.1)0,48gY(op.3) =
31
0,72gY(op.2)0,48gY(op.3) =
32
c)Falso.LaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichterdiceque:“lasmasas de elementos diferentes que se combinan con unamismamasa de otroelemento dado, son lasmasas relativas de aquellos elementos cuando se combinanentresíobienmúltiplososubmúltiplosdeéstos.
Alnofiguraruntercerelemento,nohayposibilidaddecomprobarsisecumpleestaley.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 46
d) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, en undeterminadocompuestolarelacióndemasasesconstante.
Operacion1o 3,00gX1,44gY =2,083Operacion3o 6,00gX2,88gY =2,083
Setratadelmismocompuesto.e) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, en undeterminadocompuestolarelacióndemasasesconstante.
Operacion1o 3,00gX1,44gY =2,083Operacion4o 2,50gX0,40gY =6,250
Setratadecompuestosdiferentes.Larespuestacorrectaeslac.
1.111.Secalientan20,5gdesulfatodecobrehidratadohastapesoconstanteiguala13,1g,momentoenelquesehaperdidotodaelaguadehidratación.¿Cuáleslafórmuladelasal?a) ·2 b) ·3 c) ·4 d) ·5
(O.Q.L.Madrid2007)
LarelaciónmolarentreH OyCuSO es: 20,5�13,1 gH O
13,1gCuSO 1molH O18gH O 159,5gCuSO1molCuSO =5 mol
mol
Larespuestacorrectaeslad.
1.112.Indicaenquéapartadohaymenornúmerodeátomos:a)Dosmolesdehidrógeno.b)6,023·10 átomosdehidrógeno.c)28gramosdenitrógeno.d)67,2Ldeneónencondicionesnormales.(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
a)Elnúmerodeátomoscontenidosen2molesdeH es:
2molH 2molH1molH2
LatomosH1molH =4LatomosH
b)6,023·10 átomosdeHsonLátomosdeH.c)Elnúmerodeátomoscontenidosen28gdeN es:
28gN 1molN28gN 2molN1molN LatomosN1molN =2LatomosN
d)Elnúmerodeátomoscontenidosen67,2LdeNe,medidosencondicionesnormales,es:
67,2LNe 1molNe22,4LNeLatomosNe1molNe =3LatomosNe
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 47
Larespuestacorrectaeslab.
1.113.Considerando lasmasasatómicasdeH=1,N=14yO=16.¿Cuálde lossiguientescompuestostendrámayornúmerodeátomosdenitrógeno?a)50g b)50g c)50g d)50g
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
a)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN Oes:
50gN O1molN O44gN O 2molN1molN O
LatomosN1molN =2,27LatomosN
b)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNO es:
50gNO 1molNO46gNO 1molN1molNO LatomosN1molN =1,1LatomosN
c)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeNH es:
50gNH 1molNH17gNH 1molN1molNH LatomosN1molN =2,9LatomosN
d)Elnúmerodeátomosdenitrógenocontenidosen50gdeN es:
50gN 1molN28gN 2molN1molN LatomosN1molN =3,6LátomosN
Larespuestacorrectaeslad.
1.114.Elnúmerodeátomosde0,4molesdeoxígenomoleculardiatómicoes:a)2,409·10 b)4,818·10 c)6,023·10 d)1,505·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
Elnúmerodeátomoscontenidosen0,4molesdeO es:
0,4molO 2molO1molO 6,022·10
23atomosO1molO =4,818·10 atomosO
Larespuestacorrectaeslab.
1.115.¿QuémasadeKcontendríadoblenúmerodeátomosque2gdeC?a)13,0gb)4,0gc)6,5gd)3,2g
(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2012)
Elnúmerodeátomoscontenidosen2gdeCes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 48
2gC 1molC12gC LatomosC1molC = L6 atomosC
LamasadeKcorrespondientealdobledelnúmerodeátomoscalculadoses:
2 L6 atomosK1molK
LatomosK39gK1molK =13,0gK
Larespuestacorrectaeslaa.
1.116. Respecto de una molécula de oxígeno, ¿cuál de las siguientes afirmaciones esVERDADERA?a)Contienedosátomosdeoxígeno.b)Contiene2 átomosdeoxígeno( =NúmerodeAvogadro).c)Sumasaes32g.d)Sumasaengramoses16/ ( =NúmerodeAvogadro).
(O.Q.L.LaRioja2007)
a)Verdadera.LamoléculadeoxígenotieneporfórmulaO ,loquequieredecirqueestáformadapor2átomos.b)Falso.2N eselcontenidoenátomosdeoxígenodeunmoldemoléculasdeO :
1molO 2molO1molO N atomosO
1molO =2N atomosO
c)Falso.32geslamasamolardelO .d)Falso.16/N eslamasaenumadeunátomodeoxígeno:
16gO1molO
1molON atomosO =
16gON atomosO
Larespuestacorrectaeslaa.
1.117.ElporcentajedelelementoXqueexisteenloscompuestosdefórmulasAX, es:a)Igualenamboscompuestos.b)Mayoren .c)MayorenAX.d)DependedequéelementoseaZ.
(O.Q.L.LaRioja2007)
ElcontenidodeXenamboscompuestoses:
%X= 1molX1molAXMXgX1molX
1molAXMAXgAX
100= MXMAX
100
%X= 1molX1molAXZ MXgX
1molX1molAXZM gAXZ 100= MX
MAXZ2100
Alcontenermásátomossecumpleque:M >MAX�o%X MAX >%X M
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 49
1.118.¿CuáldelassiguientesproposicionesesVERDADERA?a) :cloratopotásicob) :sulfatosódicoc)FeS:sulfuroférricod) :nitratodealuminio
(O.Q.L.LaRioja2007)
a)Falso.KClO escloritodepotasio.b)Falso.Na SO essulfitodesodio.c)Falso.FeSessulfurodehierro(II)omonosulfurodehierro.d)Verdadero.Al NO esnitratodealuminio.Larespuestacorrectaeslad.
1.119.Elnombredelcompuestodefórmula es:a)Orfosfatoferrosob)Fosfatoférricoc)Metafosfatoferrosod)Fosfitoferroso
(O.Q.L.LaRioja2007)
Se tratadeunaoxisaldeunácidopolihidratado(H PO )queeselácidoortofosfóricoosimplementefosfórico.Sunombreesfosfatodehierro(II).NoesconvenienteutilizarelnombreobsoletoparalassalesterminadoenosooicoqueyanoapareceenloscatálogosnienlasrecomendacionesdelaIUPAC.Larespuestacorrectaeslaa.
1.120.Elnombrecorrespondientealcompuestodefórmula es:a)Hidrógenosulfatomercúricob)Hidrógenosulfitomercúricoc)Sulfatoácidomercuriosod)Hidrógenosulfitomercurioso
(O.Q.L.LaRioja2007)
Setratadeunasalácidadelácidosulfuroso(H SO ).Sunombreeshidrógenosulfitodemercurio (II) o sulfito ácidodemercurio (II). No es conveniente utilizar el nombreobsoletoparalassalesterminadoenosooicoqueyanoapareceenloscatálogosnienlasrecomendacionesdelaIUPAC.Larespuestacorrectaeslab.
1.121.Calculacuántoaumentarálamasade3,5gde siseconviertecompletamenteen ·10 .a)1,06gb)1,96gc)4,44gd)0,39ge)0,79g
(O.Q.N.Castellón2008)
Relacionandosustanciaanhidraysustanciahidratada:
3,5gNa SO 1molNa SO142gNa SO 1molNa SO ·10H O
1molNa SO =0,0246molNa SO ·10H O
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 50
0,0246molNa SO ·10H O 322gNa SO ·10H O1molNa SO ·10H O =7,94gNa SO ·10H O
Elaumentodemasaes:7,94gNa SO ·10H O–3,5gNa SO =4,44g
Larespuestacorrectaeslac.
1.122.LafórmulaHIOcorrespondea:a)Iodurodehidrógenob)Hidróxidodeyodoc)Ácidohipoiodosod)Nosecorrespondeaningúncompuestoconocido(hastaahora).
(O.Q.L.Murcia2008)
LafórmulaHIOcorrespondeaunoxoácido,elácidohipoiodoso.Larespuestacorrectaeslac.
1.123. La fórmula empírica de un grupo de compuestos es . El lindano, potenteinsecticida,perteneceaestegrupo.Elpesomoleculardellindanoes291g.¿Cuántosátomosdecarbonoexistenenlamoléculadelindano?a)2b)4c)6d)8
(O.Q.L.Murcia2008)
Lamasamolardelafórmulamássencillaes:Msencilla=12+1+35,5=48,5g
Relacionando lamasamolarde la fórmulamoleculary lamasamolarde la fórmulamássencillaseobtieneelvalordenyconellolafórmulamolecularoverdadera:
n= 291g48,5g =6
Larespuestacorrectaeslac.
1.124.La fórmulaempíricadeuncompuestoquecontieneun50%enpesodeazufreyun50%enpesodeoxígenoserá:a) b) c)SOd)
(O.Q.L.Murcia2008)
Relacionando ambas cantidades se puede obtener cuántos átomos se combinan con unátomodelqueestáenmenorcantidad:
50gO50gS
1molO16gO 32gS1molS =2
molOmolS o ó í :
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 51
1.125. En la sal de magnesio hidratada, ·x , el porcentaje de agua decristalizaciónes51,16%.¿Cuáleselvalordex?a)2b)3c)4d)7
(O.Q.L.Madrid2008)
Tomandocomobasedecálculo100gdehidrato,larelaciónmolarentreH OyMgSO4es:51,16gH O
100 51,16 gMgSO 1molH O18gH O
120,3MgSO1molMgSO =7 molH2O
mol
Larespuestacorrectaeslad.
1.126.Lasfórmulascorrectasdeldicromatopotásico,tiosulfatosódicoydihidrógenofosfatodecalcioson,respectivamente.a) / / b) / / c) / / d) / /
(O.Q.L.Madrid2008)
Lasfórmulasdeloscompuestosson:dicromatodepotasioo tiosulfatodesodioo dihidrógenofosfatodecalcioo
Larespuestacorrectaeslab.
1.127.Elmagnesio y elnitrógeno reaccionanpara formarnitrurodemagnesio. ¿Cuántasmoléculasdenitrógenoreaccionaráncon3,6molesdemagnesio?a)1,2 b)1,8 c)7,2 d)3,6
(O.Q.L.Asturias2008)
LafórmuladenitrurodemagnesioesMg N ,portantorelacionandoMgconN setiene:
3,6molMg 2molN3molMg
1molN2molN N moleculasN
1molN =1,2 moléculas
Larespuestacorrectaeslaa.
1.128.Indicacuáldelassiguientesafirmacionessoncorrectasono:i)Enunlitrodeetanohayelmismonúmerodemoléculasqueenunlitrodeetino(volúmenesmedidosenlasmismascondiciones).ii)En1gdemetilbutanohayelmismonúmerodemoléculasqueen1gdedimetilpropano,yocupanelmismovolumenencondicionesnormales.
a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 52
i)Correcto.Amboscompuestossongaseososy,por tanto,en lasmismascondicionesdepresión y temperatura tienen idéntico volumen molar. Como de ambos compuestos setieneelmismovolumen,habráelmismonúmerodemolesymoléculas.ii)Correcto.Tantoelmetilbutanoocomoeldimetilpropanosonisómerosgaseososconlamismafórmulamolecular,C H .Sideambossetienelamismamasa,elnúmerodemoles,moléculasyelvolumen(c.n.)queocupanseráidéntico.Larespuestacorrectaeslaa.
1.129.Indicacuáldelassiguientesafirmacionessoncorrectasono:i)16gde ocupan,encondicionesnormales,unvolumende22,4L.ii)En32gde hay6,023·10 átomosdeoxígeno.
a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
i)Correcto.Elvolumen(c.n.)ocupadopor16gdeCH es:
16gCH 1molCH16gCH 22,4LCH1molCH =22,4LCH
ii)Incorrecto.Elnúmerodeátomosdeoxígenocontenidosen32gdeO es:
32gO 1molO32gO 2molO1molO 6,023·10 atomosO
1molO =1,02·10 atomosO
Larespuestacorrectaeslac.
1.130. El hierro forma dos cloruros, uno con un 44,20% de Fe y otro con un 34,43%.Determinalafórmulaempíricadeambos.a) y b) y c)FeCly d) y
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Relacionando ambas cantidades se puede obtener cuántos átomos se combinan con unátomodelqueestáenmenorcantidad:
100–44,20 gCl44,20gFe 1molCl35,5gCl
55,9gFe1molFe =2
molClmolFe �o
100–34,43 gCl34,43gFe 1molCl35,5gCl
55,9gFe1molFe =3
molClmolFe �o
Larespuestacorrectaeslab.
1.131.¿Encuáldelossiguientescasoshaymayornúmerodemoléculas?a)9gdeagualíquidab)10gdearena(dióxidodesilicio)c)10mLdemetanol(densidad0,79g· )d)10Ldedióxidodecarbonomedidosa700mmHgy20°C(Datos.R=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 53
a)Verdadero.Elnúmerodemoléculascontenidasen9gdeH Oes:
9gH O1molH O18gH O 6,022·10
23moleculasH O1molH O =3,0· moléculas
b)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10gdeSiO es:
10gSiO 1molSiO60gSiO 6,022·10
23moleculasSiO1molSiO =1,0·10 moleculasSiO
c)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10mLdeCH OHes:
10mLCH OH0,79gCH OH1mLCH OH 1molCH OH
32gCH OH =0,25molCH OH
0,25molCH OH6,022·1023moleculasCH OH1molCH OH =1,5·10 moleculasCH OH
d)Falso.Elnúmerodemoléculascontenidasen10LdeCO ,medidosa700mmHgy20°C,es:
n= 700mmHg·10L0,082atm·L·mol ·K 20+273 K
1atm760mmHg =0,38molCO
0,38molCO 6,022·1023moleculasCO1molCO =2,3·10 moleculasCO
Larespuestacorrectaeslaa.
1.132.Sienlacombustióndecarbonoconoxígenoseproducedióxidodecarbono,porcada0,5molesdecarbonoconsumido:a)Senecesita1moldeoxígenomoleculardiatómicob)Seproduce1moldedióxidodecarbonoc)Senecesitan0,5molesdeoxígenomoleculardiatómicod)Seproducen0,25molesdedióxidodecarbono
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LafórmuladeldióxidodecarbonoesCO ,portantorelacionandoCconO setiene:
0,5molC 1molO1molC =0,5mol
Larespuestacorrectaeslac.
1.133.Indicaenquéapartadoshaymayornúmerodeátomos:a)Unmoldenitrógenob)48gramosdeoxígenoc)89,6Ldehelioencondicionesnormalesd)0,5molde
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen1moldeN es:
1molN 2molN1molN LatomosN1molN =2LatomosN
b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen48gdeO es:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 54
48gO 1molO32gO 2molO1molO LatomosO1molO =3LatomosO
c)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosen89,6LdeHe,medidosencondicionesnormales,es:
89,6LHe 1molHe22,4LHeLatomosHe1molHe =4LátomosHe
d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeCaCl es:
0,5molCaCl 3molatomoCayCl1molCaCl LatomosCayCl1molCayCl =1,5LatomosCayCl
Larespuestacorrectaeslac.
1.134. El magnesio reacciona con el oxígeno molecular diatómico dando monóxido demagnesio.Sisetienen0,5molesdeMg,¿cuántooxígenomolecularsenecesita?a)1moldeoxígenomoleculardiatómicob)16gdeoxígenoc)8gdeoxígenod)0,5molesdeoxígenomoleculardiatómico
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LafórmuladelmonóxidodemagnesioesMgO,portantorelacionandoMgconO setiene:
0,5molMg 1molO1molMg
1molO2molO 32gO1molO =8g
Larespuestacorrectaeslac.
1.135.Cuandosedicequeelamoníacoestáconstituidopor82,35gdenitrógenoy17,65gdehidrógenoseestácomprobando:a)Laleydeconservacióndelaenergía.b)Laleydeconservacióndelamateria.c)Laleydelasproporcionesmúltiples.d)Laleydelasproporcionesdefinidas.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
De acuerdo con la ley de las proporciones definidas, cuando dos o más elementos secombinan para formar un determinado compuesto lo hacen en una relación de pesodefinida.EnelcasodelNH :
17,65gH82,35gN
1molH1,0gH 14,0gN1molN = 3molH1molN
Larespuestacorrectaeslad.
1.136.¿Quécantidaddemagnesiose tienequecombinarcon10gdecloropara formarelcompuesto ?a)10gb)3,4gc)5gd)6,8g
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Relacionandolamasadecloroconlademagnesio:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 55
10gCl 1molCl35,5gCl 1molMg2molCl
24,3gMg1molMg =3,4gMg
Larespuestacorrectaeslab.
1.137.Enungramodeunóxidodeciertoelementometálicodemasaatómica54,93hay0,63gdedichoelemento.¿Cuálserálafórmuladedichoóxido?a)XOb) c) d)
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestraes:1góxidometálico−0,63gX=0,37goxígeno
Relacionandoamboselementos:0,37gO0,63gX
1molO16gO 54,93gX1molX = 2molO1molX oformulaempırica:
Larespuestacorrectaeslac.
1.127.¿Cuáleslafórmuladelhidrógenocarbonatodealuminio?a) b) c) d)
(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
Setratadeunasalácidadelácidocarbónico, .Larespuestacorrectaeslac.
1.138.Dadas las siguientes cantidades de , ¿en cuál de ellas existen únicamente 14átomos?a)En58gde b)Enunmolde encondicionesnormalesc)En22,4Lde encondicionesnormalesd)En9,63·10 gde
(O.Q.L.LaRioja2008)
a‐b‐c)Falso.Lastrescantidadescorrespondenaunmoldesustancia,yporellocontienenL,unnúmerodeAvogadro,6,022·10 moléculasdeC H .d)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosenesamuestraes:
9,63·10 gC H 1molC H58gC H LmoleculasC H
1molC H 14atomos1moleculaC H =14átomos
Larespuestacorrectaeslad.
1.139.¿CuáldelassiguientesproposicionesesCORRECTA?a) :nitritodehierro(III)b) :hipocloritodecobre(II)c) :carbonatopotásicod) :sulfatodealuminio
(O.Q.L.LaRioja2008)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 56
a)Incorrecto.Fe NO esnitratodehierro(III).b)Correcto.Cu ClO eshipocloritodecobre(II).c) Incorrecto. KCO es una fórmula incorrecta que no puede corresponder a ningunasustancia.d)Incorrecto.Al SO essulfitodealuminio.Larespuestacorrectaeslab.
1.140.Doscompuestos formadosporelmismonúmerodeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígenotendrántambiénencomún:a)Elnúmerodemoléculaspresentesenlamismamasa.b)Losenlacesqueseformanentredichosátomos.c)Laentalpíadecombustión.d)Lareactividad.
(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)
a)Verdadero. Si ambos compuestos están formados por losmismos átomos, tienen lamismafórmulamoleculary,portanto,lamismamasamolar.Porestemotivo,aunamismamasadesustancia lecorrespondeelmismonúmerodemolesdesustanciayconellodemoléculas.b) Falso. Aunque los átomos y su número sea el mismo, éstos pueden estar unidos deformadiferente.c‐d)Falso.Siloscompuestossondiferentessusentalpíasdecombustiónysusreaccionestambiénloserán.Larespuestacorrectaeslaa.
1.141.Sabiendoqueelporcentajedeaguadecristalizaciónenlasal ·x es45,45%,¿cuáleselvalordex?a)2b)3c)4d)5e)6
(O.Q.N.Ávila2009)
LarelaciónmolarentreH OyCoCl es:45,45gH O
100 45,45 gCoCl 1molH O18gH O
129,9CoCl1molCoCl =6
molH OmolCoCl
Larespuestacorrectaeslae.
1.142.Señalelaproposicióncorrecta:a)Lamasaengramosdeunátomodelisótopo12delcarbonoes12/6,023·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeungasessiempre22,4L.c)Losgasesidealessecaracterizanporquesuvolumennocambiaconlatemperatura.d)Elvolumendeunmoldesustanciasólida,líquidaogaseosaessiempre22,4L.
(O.Q.L.Murcia2009)
a)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodemol:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 57
12gC1molC
1molC6,023·10 atomosC =
12g6,023·10 atomoC
b‐d)Falso.22,4Leselvolumenqueocupaunmoldecualquiergasmedidodecondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.c)Falso.Losgases ideales se comportancomo idealesapresionesbajasy temperaturasaltas.Larespuestacorrectaeslaa.
1.143.¿CuáleselporcentajeenmasadeloxígenoenelMgO?a)20%b)40%c)50%d)60%
(O.Q.L.Murcia2009)
ElporcentajeenmasadeOes:1molO
1molMgO16gO1molO
1molMgO40,3gMgO 100=40%O
Larespuestacorrectaeslab.
1.144. Determina la fórmula de un aldehído que por oxidación produce un ácidomonocarboxílicoquecontiene58,82%decarbonoy31,37%deoxígeno:a) − − −CO− b)CHO− − − −CHOc) − − − −CHOd) − − −CHO
(O.Q.L.Madrid2009)
Lasustanciaasedescartayaquesetratadeunacetonaqueporoxidaciónnodaunácidomonocarboxílico.Lasustanciabsedescartayaquesetratadeundialdehídoqueporoxidacióndaunácidodicarboxílico.LoscompuestoscydsísonaldehídosylosácidosmonocarboxílicosqueseobtienenporoxidaciónsonCH − CH −COOHyCH − CH −COOH,respectivamente.ElporcentajedeCenestoses:
5molC1molc
12gC1molC
1molc102gc 100=58,82%C
4molC1mold
12gC1molC
1mold88gd 100=54,55%C
Larespuestacorrectaeslac.
1.145.Lamayoríadeloscianurossoncompuestosvenenososletales,lacantidadfatalparaunapersonaesaproximadamente1mgdecianurodepotasio,KCN.¿Quédosisdelascuatroquesemencionan,puedecausarundesenlacefatalporenvenenamientoaunapersona?a)0,001mmolesb)125microgramosc)2·10 molesd)0,125microgramos
(O.Q.L.Madrid2009)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 58
Expresandotodaslascantidadesenlasmismasunidades:a)Falso.
0,001mmolKCN 65,1mgKCN1mmolKCN =0,0651mgKCN
b)Falso.
125μgKCN 1mgKCN10 μgKCN =0,125mgKCN
c)Verdadero.
2·10 molKCN 65,1gKCN1molKCN 10 mgKCN1gKCN =1,302mgKCN
d)Falso.
0,125μgKCN 1mgKCN10 μgKCN =1,25·10 mgKCN
Larespuestacorrectaeslac.
1.146. Las fórmulas correctas del permanganato de potasio, borato sódico ehidrógenoarsenitosódicoson,respectivamente:a) b) c) d)
(O.Q.L.Madrid2009)
Lasfórmulasdeloscompuestospropuestosson:�permanganatodepotasioo �boratodesodioo �hidrógenoarsenitodesodioo
Larespuestacorrectaeslaa.
1.147.Elnitrógenotienedemasaiguala14,0.Determinacuántasmoléculasexistenen7gdenitrógenomolecular.a)1,505·10 b)3,011·10 c)6,022·10 d)0,860·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
ElnúmerodemoléculasdeN queintegranunamuestrade7gdeN es:
7gN21molN228gN2
6,022·10 moleculasN21molN2
=1,505· moléculasN2
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 59
1.148.¿Quécontienemásátomosdeoxígeno?a)0,5mol b)23g· c)1Ldegasozono, ,medidoa700mmHgy25°Cd)El quehayen1Ldedisolución0,1M(Datos.R=0,082atm·L· · ;L=6,022·10 )
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
a)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen0,5molH2Oes:
a)Falso.0,5molH2O1molO1molH2O
6,022·10 atomosO1molO =3,011·10 atomosO
b)Verdadero.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen23gNO es:
23gNO21molNO246gNO2
2molO1molNO26,022·10 atomosO
1molO =6,022· átomosO
c)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen1LO medidoa700mmHgy25°C,considerandocomportamientoideales:
n= 700mmHg·1L0,082atm·L·mol ·K 25+273 K
1atm760mmHg =0,038molO3
0,038molO33molO1molO3
6,022·10 atomosO1molO =6,81·10 atomosO
d)Falso.ElnúmerodeátomosdeOcontenidosen1LdedisolucióndeKMnO40,1Mes:
1LKMnO40,1M0,1molKMnO41LKMnO40,1M
=0,1molKMnO4
0,1molKMnO44molO
1molKMnO46,022·10 atomosO
1molO =2,4·10 atomosO
Larespuestacorrectaeslab.
1.149. El dióxido de carbono, , posee, independientemente de su procedencia, 27,3 g decarbonopor72,7gdeoxígeno,loqueconstituyeunapruebadelaleyde:a)Laconservacióndelaenergíab)Lasproporcionesdefinidasc)Laconservacióndelamateriad)Lasproporcionesmúltiples
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
LaleydelasproporcionesdefinidasoconstantesdeProustdiceque:“Cuandodosomáselementossecombinanparaformarundeterminadocompuestolohacenenunaproporcióndepesodefinida”.
Larespuestacorrectaeslab.
1.150.IndicarcuáldelassiguientesfórmulasNOcorrespondeconelnombre:a) :cloratopotásicob) :sulfitodeplatac) :nitritodecalciod) :carbonatosódico
(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 60
a)Incorrecto.KClO espercloratodepotasio.b)Correcto.Ag SO essulfitodeplata.c)Correcto.Ca NO esnitritodecalcio.d)Correcto.Na CO escarbonatodesodio.Larespuestacorrectaeslaa.
1.151.Elanálisisdeun líquido volátil es54,5%de carbono;9,1%dehidrógeno y36,4%deoxígeno.¿Cuálserásufórmulaempírica?a) b) c) d)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
54,5gC 1molC12gC =4,54molC
9,1gH 1molH1gH =9,1molH
36,4gO 1molO16gO =2,28molO
�o
4,54molC2,28molO =
2molC1molO
9,1molH2,28molO =
4molH1molO
Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Larespuestacorrectaeslab.
1.152.Elóxidodetitanio(IV)secalientaencorrientedehidrógenoperdiendoalgodeoxígeno.Sidespuésdecalentar1,598gde elpesodeoxígenosereduceen0,16g.¿Cuáleslafórmuladelproductofinal?a) b) c)TiOd)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Lacantidaddecadaunodeloselementoscontenidaenlamuestraes:
1,598gTiO21molTiO281,9gTiO2
1molTi1molTiO2=0,0195molTi
1,598gTiO21molTiO281,9gTiO2
2molO1molTiO2
16gO1molO =0,624gO
LacantidaddeoxígenoquecontienelamuestradespuésdelareducciónconH2es:0,624gO(inicial)−0,16gO(pérdidos)=0,464gO(final)
Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 61
0,464gO0,0195molTi
1molO16gO = 3molO2molTi ofórmula:Ti2O3
Larespuestacorrectaeslab.
1.153.Decirsisonciertasofalsaslassiguientesafirmaciones:a)Union‐3pesamásqueelátomodelqueprocede.b)Lamasadeunmolde eslamasadeunamoléculadeagua.c)EnunmoldeNaClhay6,02·10 átomos.
a)a‐falsa,b‐falsa,c‐falsab)a‐verdadera,b‐falsa,c‐verdaderac)a‐verdadera,b‐falsa,c‐falsad)a‐falsa,b‐falsa,c‐verdadera
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
a) Falso. El aumento de masa que sufre un átomo al convertirse en un anión esdespreciable,yaquelamasadeunelectrónes1837vecesmenorquedeunprotón.b)Falso.LamasadeunmoldeH Oes6,022·10 vecessuperioraladeunamoléculadeagua.c)Falso.EnunmoldeNaClhay6,022·10 unidadesfórmulaNaClperocomocadaunadeellas contiene dos iones el número de partículas que contiene un mol es el doble delnúmerodeAvogadro.Larespuestacorrectaeslaa.
1.154.Dadaslassiguientesespecies:i)aguadestilada ii)diamante iii)gasolina iv)vino
Indicarlasquesonsustanciaspurasynomezclas.a)aguadestilada,gasolinab)aguadestilada,vinoc)diamante,vinod)diamante,aguadestilada
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
i)ElaguadestiladaesuncompuestoformadopormoléculasdeH O.ii)Eldiamanteesunadelasformasalotrópicasdelelementocarbono,C.iii)Lagasolinaesunamezcla,queseobtieneporelfraccionamientodelpetróleo,formadaprincipalmenteporhidrocarburos.iv)Elvinoesunamezclahidroetanólicaqueseobtieneporlafermentacióndelosazúcaresdelauva.Larespuestacorrectaeslad.
1.155.Lapenicilinaesunantibióticoquecontieneun9,58%enmasadeazufre.¿Cuálpuedeserlamasamolardelapenicilina?a)256g· b)334g· c)390g· d)743g·
(O.Q.L.Valencia2009)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 62
Suponiendo que la penicilina (Pen) contiene1mol de S pormol de sustancia, se puedeplantearque:
1molSmolPen
32gS1molS
1molPenMgPen = 9,58gS100gPen �oM=334g·
Larespuestacorrectaeslab.
1.156.¿Cuántosneutroneshayenunmolde U92238 ?
a)1,6·10 b)1,43·10 c)5,5·10 d)8,8·10 e)2,0·10 (Dato. =6,022·10 )
(O.Q.N.Sevilla2010)
Elnúmerodeneutronesquehayenunnúcleodelaespeciedadaes, 238–92 =146.Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodeneutronesenunmoles:
1mol U92238 6,023·1023atomos U92
238
1mol U92238 146neutrones1atomo U92
238 =8,8·1025neutrones
Larespuestacorrectaeslad.
1.157.Elcarbonosecombinaconeloxígenoparaformar enlaproporciónenmasa3:8y,portanto:a)12gdecarbonoreaccionancon48gdeoxígeno.b)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán39gde .c)Alreaccionar9gdecarbonocon30gdeoxígenoseformarán33gde .d)Eloxígenoesungasynosepuedepesar.
(O.Q.L.Murcia2010)
a)Falso.48gO12gC =
4gO1gC 8gO3gC
Lascantidadesdadasnocumplenlarelaciónmásica.b)Falso.
30gO9gC = 10gO3gC > 8gO3gC
LarelaciónmásicadeterminaquesobraOyqueelCeselreactivolimitante,loqueimpidequeseformen39gdeCO2yquenosobrenada.c)Verdadero.LamasadeCO2queseformaes:
9gC 3+8 gCO23gC =33gCO2
d)Falso.Lapropuestaesabsurda.Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 63
1.158.¿Cuántasmoléculashayen3Ldemetanomedidosencondicionesnormales?a)7,46b)8,07·10 c)4,49·10 e)1,81·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Baleares2010)
Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodemoléculases:
3L 1mol22,4L6,022·10 moleculas
1mol =8,07· moléculas
Larespuestacorrectaeslab.
1.159.Enunrecipienteexisteuncompuestopuro.Realizadounanálisisseencuentra1,80molesdecarbono;2,892·10 átomosdehidrógenoy9,6gdeoxígeno.Elcompuestoes:a) b) c) d)
(Dato.L=6,022·10 )(O.Q.L.Asturias2010)
Elnúmerodemolesdeátomosdehidrógenoes:
2,89·1024atomosH 1molH6,022·1023atomosH =4,80molH
Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
1,80molC
4,80molH
9,6gO 1molO16gO =0,60molO
�o
1,80molC0,60molO =3
molCmolO
4,80molH0,60molO =8
molHmolO
Lafórmulaempíricaosencillaqueseobtienees .Larespuestacorrectaeslab.
1.160. Consideramuestras de 1 g de las siguientes sustancias, ¿cuál de ellas contiene elmayornúmerodemoléculas?a) b) c) d)
(O.Q.L.LaRioja2010)
Poseemásmoléculasaquellacantidaddesustanciaquetengamayornúmerodemoles,ycomo de todas las sustancias existe la misma masa, el mayor número de molescorrespondealasustanciaconmenormasamolar:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 64
sustancia M/g·mol CHCl 119,5CS 76COCl 99
64Larespuestacorrectaeslad.(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996).
1.161.LafórmulaHBrOcorrespondea:a)Hidróxidodebromob)Bromurodehidrógenoc)Ácidohipobromosod)Nosecorrespondeaningúncompuestoconocidohastalafecha.
(O.Q.L.LaRioja2010)(O.Q.L.LaRioja2011)
Setratadeunoxoácido,elácidohipobromoso.Larespuestacorrectaeslac.
1.162.IndicacuáldelassiguientesfórmulasNOcorrespondeconelnombre:a) :sulfatodelitiob) :percloratodeamonioc) :nitritodeplatad) :carbonatopotásico
(O.Q.L.LaRioja2010)
a)Correcto.Li SO essulfatodelitio.b)Correcto.NH ClO espercloratodeamonio.c)Incorrecto.AgNO noesnitritodeplata.d)Correcto.K CO escarbonatodepotasio.Larespuestacorrectaeslac.
1.163.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)Unmoldecualquiercompuestoocupaunvolumende22,4L.b)ElnúmerodeAvogadroindicaelnúmerodeátomosquehayenunamolécula.c)Elnúmerodeelectronesdeunátomodependedelvalordelamasaatómica.d)Elnúmerodeelectronesdeunátomoeselvalordelnúmeroatómico.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
a)Falso.Laafirmaciónessoloparagasesencondicionesnormales.b)Falso.ElnúmerodeAvogadro indicaelnúmerodepartículasque integranunmoldesustancia.c)Falso.Lapropuestaesabsurda.d)Verdadero.Seríamáscorrectodecirqueelnúmerodeelectronesdeunátomocoincideconelvalordelnúmeroatómicodeunátomoneutro.Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 65
1.164.Si3,6gdecarbonosecombinancon0,8gdehidrógenoparaformaruncompuesto,lafórmulamoleculardeésteserá:a) b) c) d)Parahallarlaharíafaltaelpesomoleculardelcompuesto.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:0,8gH3,6gC
12gC1molC
1molH1gH = 8molH3molC �oformulaempırica:C3H8
Habitualmente, para determinar la fórmulamolecular se necesita el pesomolecular delcompuesto.Enestecaso,setratadeunhidrocarburosaturado,C H ,cuyafórmulanopuedesimplificarse,portantocoincidenlasfórmulasempíricaymolecular.Larespuestacorrectaeslaa.
1.165.Paraunmismocompuesto,¿cuáldelassiguientesproposicionesescierta?a)Todaslasmuestrasdelcompuestotienenlamismacomposición.b)Sucomposicióndependedelmétododepreparación.c)Elcompuestopuedetenercomposiciónnovariable.d)Lacomposicióndelcompuestodependedelestadofísico.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
a) Verdadero. De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, uncompuestosecaracterizaportenerunacomposiciónquímicafija.b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.Larespuestacorrectaeslaa.
1.166.Sielcompuesto contieneel56,34%decloro,¿cuálserálamasaatómicadeM?a)54,94gb)43,66gc)71,83gd)112,68
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
ApartirdelaestequiometríadelMCl sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM:
100gMCl 1molMCl x+2·35,45 gMCl
2molCl1molMCl
35,45gCl1molCl =56,34gCl
Seobtiene,x=54,94g· .Larespuestacorrectaeslaa.
1.167. Unamuestra de sulfato de hierro (II) hidratada, ·x , demasa 4,5 g secalientahastaeliminartodoelaguaquedandounresiduosecode2,46g.¿Cuálseráelvalordex?a)5b)6c)7d)8
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 66
LarelaciónmolarentreH OyFeSO es:4,5 2,46 gH O2,46gFeSO 1molH O
18gH O 151,86FeSO1molFeSO =7 mol
mol
Larespuestacorrectaeslac.
1.168.El flúor( )yelcloro( )sondoselementosdelgrupode loshalógenos,gasesencondiciones normales, con números atómicos 9 y 17, respectivamente. Elija la únicaafirmacióncorrecta:a)Tendrándistintonúmerodeelectronesenlacapadevalencia.b)Enlasmoléculasdiatómicaslosdosátomosestánunidosporenlaceiónico.c)Elnúmerodeátomosenunmolde seráelmismoqueenunmolde .d)Lamasamoleculardeunmoldeflúorserálamismaqueladeunmoldecloro.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
a)Falso.Loselementosdeungrupo tienen idénticaestructuraelectrónicaexterna,paraloshalógenosesns np porloquetienen7electronesdevalencia.b)Falso.Lasmoléculasformadasporunúnicoelementopresentanenlacecovalente.c)Verdadero.Altratarsedemoléculasdiatómicas,ambasposeendosmolesdeátomos.d)Falso.Lapropuestaesabsurda.Larespuestacorrectaeslac.
1.169.Queelpesoequivalentedelcalcioes20,significaque:a)Losátomosdecalciopesan20g.b)20gdecalciosecombinancon1gdehidrógeno.c)Unátomodecalciopesa20vecesmásqueunodehidrógeno.d)20gdehidrógenosecombinancon1gdecalcio.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
ElconceptodepesoequivalenteemanadelaleydelasproporcionesrecíprocasdeRichterquediceque:
“lasmasas de elementos diferentes que se combinan con unamismamasa de otroelemento dado, son lasmasas relativas de aquellos elementos cuando se combinanentresíobienmúltiplososubmúltiplosdeéstos”.
Por tanto, si elpesoequivalentede calcioes20g,quieredecirque1gdehidrógenosecombinacon20gdecalcio.Larespuestacorrectaeslab.
1.170.Unamuestrade 100mgdeun compuesto constituido solamentepor C,H yOdio,alanalizarlaporcombustión,149y45,5mgde y ,respectivamente.Lafórmulaempíricadeestecompuestocorrespondea:a) b) c) d)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
ElnúmerodemmolesdeátomosdecadaelementoenlamuestradecompuestoX:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 67
149mgCO21mmolCO244mgCO2
1mmolC1mmolCO2=3,39mmolC
45,5mgH2O1mmolH2O18mgH2O
2mmolH1mmolH2O=5,06mmolH
Eloxígenocontenidoenlamuestrasecalculapordiferencia:
149mgX 3,39mmolC 12mgC1mmolC 5,06mmolH 1mgH
1mmolH =103,3mgO
103,3mgO 1mmolO16mgO =6,46mmolO
Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
5,06mmolH3,39mmolC =
3mmolH2mmolC
6,46mmolO3,39mmolC =2
mmolOmmolC
�oformulaempırica:
Larespuestacorrectaeslaa.
1.171.Cuandounamuestrademagnesioquepesa1,58gardeenoxígeno,seforman2,62gdeóxidodemagnesio.Lacomposicióncentesimaldeésteserá:a)1,58%demagnesioy2,62%deoxígeno.b)60,3%demagnesioy39,7%deoxígeno.c)77,9%demagnesioy22,1%deoxígeno.d)1,58%demagnesioy1,04%deoxígeno.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Lacomposicióncentesimaldelóxidodemagnesioes:1,58gMg2,62góxido 100=60,3%Mg
2,62goxido 1,58gMg gO2,62goxido 100=39,7%O
Larespuestacorrectaeslab.
1.172.Elbromurodepotasiotieneunacomposicióncentesimalde67,2%debromoy32,8%depotasio.Sisepreparauanreacciónentre18,3gdebromoy12,8gdepotasio,quécantidaddepotasioquedarásinreaccionar:a)Ningunab)12,8gc)3,9gd)13,7g
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Relacionandobromoypotasio:
18,3gBr 32,8gK67,2gBr =8,9gK
12,8gK inicial −8,9gK reaccionado =3,9gK exceso
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 68
Larespuestacorrectaeslac.
1.173.¿Cuántosmolesdeazufrehayenunamuestraquecontiene7,652·10 átomosdeS?a)0,0238molb)0,127molc)0,349mold)0,045mol(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
Elnúmerodemolesdeátomosdelamuestraes:
7,65·1022atomosS 1molS6,022·1023atomosS =0,127molS
Larespuestacorrectaeslab.
1.174.Paralareacciónsiguiente:3Fe(s)+2 (g)�o (s)
¿Cuántasmoléculasde (g)sonnecesariasparareaccionarcon27,9molesdeFe(s)?a)5,5986·10 b)1,1197·10 c)3,3592·10 d)2,5224·10 e)1,6596·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Valencia2010)
RelacionandomolesdeFeconO2:
27,9molFe 2molO23molFe 6,022·1023moleculasO2
1molO2=1,12·1025moléculasO2
Larespuestacorrectaeslab.
1.175.¿Cuántosmolesde ionesentotalseproducencuandosedisuelvenagua0,1molesde?
a)0,14b)1,4c)0,5d)0,1e)0,12
(O.Q.L.Valencia2010)
LaecuaciónquímicacorrerspondienteadisociacióniónicadelFe SO es:Fe SO (aq)�o2Fe (aq)+3SO (aq)
0,1molFe SO 5moliones1molFe SO =0,5moliones
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 69
1.176.Alquemarcompletamente13,0gdeunhidrocarburoseforman9,0gdeagua.¿Cuáleslafórmuladelhidrocaburo?a) b) c) d)
(O.Q.L.Valencia2010)
Elhidrógenocontenidoenelhidrocarburosetransformaenagua:
9,0gH2O1molH2O18gH2O
2molH1molH2O=1,0molH
Elcarbonocontenidoenelhidrocarburosecalculapordiferencia:
13,0ghidrocarburo 1,0molH 1gH1molH =12,0gC
12,0gC 1molC12gC =1,0molC
Relacionando los moles de ambos elementos se obtiene la fórmula empírica delhidrocarburo:
1molC1molH �oformulaempırica:CH�oformulamolecular:C2H2
Larespuestacorrectaeslab.
1.177. Un compuesto contiene un 85,7% en masa de carbono y un 14,3% en masa dehidrógeno.0,72gdelmismoenestadogaseosoa110°Cy0,967atmocupanunvolumende0,559L.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) e) (Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.N.Valencia2011)
Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
M=mRTpV
M= 0,72g 0,082atm·L·mol ·K 110+273 K0,967atm·0,559L =41,8g·mol
Apartirdelosdatosproporcionadossepuedeobtenerquelafórmulaempíricaes:14,3gH85,7gC
12gC1molC
1molH1gH = 2molH1molC oformulaempırica: CH2
A partir de la masa molar obtenida y la fórmula empírica se obtiene que la fórmulamoleculares:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 70
n= 41,8g·mol14g·mol =3oformulamolecular:C3H6
Larespuestacorrectaeslac.
1.178.En30gdeunóxido hay4,0gdeoxígeno.Silamasaatómicadeloxígenoes16,00u,lamasaatómicadelmetalexpresadaenues:a)32b)122c)208d)240
(O.Q.L.Asturias2011)
ApartirdelaestequiometríadelMO sepuedeobtenerlamasaatómicadelelementoM:30 4,0 gM4,0gO 1molMxgM
16gO1molO =
1molM2molO �ox=208u·átomo
Larespuestacorrectaeslac.
1.179.Enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,600mLdeclorogassemezclancon200mLdevapordeyodoreaccionandocompletamenteoriginándose400mLdenuevogassinvariarnilapresiónnilatemperatura.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas?a)IClb) c) d)
(O.Q.L.Asturias2011)
RelacionandolosvolúmenesdeambosgasesyteniendoencuentalaleydeAvogadro:600mLCl200mLI 1molCl22,4LCl
2molCl1molCl
22,4LI1molI 1molI2molI =3
molClmolI �oformula:ICl3
Larespuestacorrectaeslad.
1.180.Unmol:a)eslamasade6,023·10 átomosdehidrógeno.b)deátomosdehidrógenotieneunamasade1uma.c)dehormigasson6,023·10 hormigas(silashubiera).d)deoxígenogaseosotieneunamasade16g.
(O.Q.L.Murcia2011)
a)Falso.Elmolindicaelnúmerodepartículasrelacionadoconunadeterminadamasa.b)Falso.Esenúmerodeátomosdehidrógenotieneunamasade1g.c) Verdadero. Un mol corresponde a un número de Avogadro de partículas. No es launidadapropiadaparacontaralgoquenoseanpartículas.d)Falso.EloxígenogaseosotienenporfórmulaO ysumasamolares32g.Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 71
1.181.Elcobrepuedeobtenersedelasmenasdelossiguientesminerales.Señalecuáldeellostieneelmayorcontenidoencobre:a)Calcopirita, b)Cobelita,CuSc)Calcosina, d)Cuprita,
(O.Q.L.Murcia2011)
a)Falso. CuFeS o 1molCu1molCuFeS
63,5gCu1molCu
1molCuFeS 183,3gCuFeS 100=34,6%Cu
b)Falso. CuSo 1molCu1molCuS 63,5gCu1molCu
1molCuS95,5gCuS 100=66,5%Cu
c)Falso. Cu So 2molCu1molCu S63,5gCu1molCu
1molCu S159,0gCu S 100=79,9%Cu
d) . Cu Oo 2molCu1molCu O63,5gCu1molCu
1molCu O143,0gCu O100=88,8%Cu
Larespuestacorrectaeslad.
1.182. Cuando se hace arder un trozo de 50 g de carbón y teniendo en cuenta la ley deconservacióndelamasa,sepuededecirquelosproductosdelacombustión:a)Pesaránmásde50gb)Pesaránmenosde50gc)Pesaránexactamente50g,puestoquelamasanisecreanisedestruyed)Nopesaránnada,porqueseconviertenengases
(O.Q.L.Murcia2011)
Laecuaciónajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón(supuestopuro)es:C(s)+O2(g)�oCO2(g)
De acuerdo con la misma, si se parte de 50 g de C, los productos pesaránmás de esacantidadyaquehayquetenerencuentalamasadeO2consumida.Larespuestacorrectaeslaa.
1.183.Unamuestracristalizadadeclorurodemanganeso(II)hidratado, ·x ,yquepesa4,50gsecalientahastaeliminartotalmenteelaguaquedandounresiduopulverulentosecoquepesa2,86g.¿Cuálseráelvalordex?a)2b)4c)6d)8
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
LarelaciónmolarentreH OyMnCl es:4,5 2,86 gH2O2,86gMnCl2
1molH2O18gH2O 125,9MnCl21molMnCl2
=4 molH2OmolMnCl2
Larespuestacorrectaeslab.(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2010).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 72
1.184.LamasaatómicadeunátomoMes40ylamasamoleculardesucloruroes111g/mol.ConestosdatossepuedededucirquelafórmulamásprobabledelóxidodeMes:a) b)MOc) d)
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Lafórmuladelclorurometálico,MCl ,es:111 40 gCl1molM 1molCl35,5gCl =2
molClmolM
De la fórmulasededucequeelnúmerodeoxidacióndelelementoMes+2,portanto, lafórmulamásprobabledelóxidodebeserMO.Larespuestacorrectaeslab.
1.185. Se calentó en atmósfera de oxígeno unamuestra de 2,500 g de uranio. El óxidoresultantetieneunamasade2,949g,porloquesufórmulaempíricaes:a) b)UOc) d)
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes:2,949góxido−2,500guranio=0,449goxígeno
Lafórmulamássencilladelóxidoes:0,449gO2,500gU
1molO16gO
238gU1molU =
8molO3molU �oformula:
Larespuestacorrectaeslad.(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2008).
1.186. Determinar qué cantidad de las siguientes sustancias contienemayor número deátomos:a)0,5molde b)14gramosdenitrógenomolecularc)67,2Ldegashelioencondicionesnormalesdepresiónytemperaturab)22,4gramosdeoxígenomolecular
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
a)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen0,5moldeSO2es:
0,5molSO23molatomos1molSO2
LatomosSyO1molatomos =1,5LatomosSyO
b)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen14gdeN2es:
14gN21molN228gN2
2molN1molN2LatomosN1molN =LatomosN
c)Verdadero.Elnúmerodeátomoscontenidosen67,2LdeHe,medidosencondicionesnormales,es:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 73
67,2LHe 1molHe22,4LHeLatomosHe1molHe =3LátomosHe
d)Falso.Elnúmerodeátomoscontenidosen22,4gdeO2es:
22,4gO21molO232gO2
2molO1molO2LatomosO1molO =1,4LatomosO
Larespuestacorrectaeslac.(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2008).
1.187.¿Cuántasmoléculasdeozonohayen3,20gdeO3?a)4,0·10 b)6,0·10 c)1,2·10 d)6,0·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Elnúmerodemoléculasqueintegranunamuestrade3,20gdeO3es:
3,20gO31molO348gO3
6,022·1023moleculasO31molO3
=4,0·1022moléculasO3
Larespuestacorrectaeslaa.
1.188.Elporcentajeenmasadeoxígenoen ·18 es:a)9,60b)28,8c)43,2d)72,0e)144
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Elporcentajeenmasadeoxígenoenlasustanciaes:30molO
1molAl SO ·18H O16gO1molO
1molAl SO ·18H O666gAl SO ·18H O 100=72,0%O
Larespuestacorrectaeslad.
1.189.Enunmoldesulfatodealuminiotenemos:a)Tresátomosdeazufreb)Docemolesdeoxígenoc)72,276·10 átomosdeoxígenod)Seisátomosdealuminio
(O.Q.L.Murcia2012)
a‐c)Falso.Laspropuestassonabsurdasparaunmoldesustancia.b)Verdadero.
1molAl SO 12molO1molAl SO =12
d)Falso.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 74
1molAl SO 2molAl1molAl SO 6,022·10
23atomosAl1molAl =12,044·1023atomosAl
Larespuestacorrectaeslad.
1.190.Unamuestrade0,72gdeuncompuestoenestadogaseosoa110°Cy0,967atmocupaunvolumende0,559L.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) (Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Murcia2012)
Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
M=mRTpV
M= 0,72g 0,082atm·L·mol ·K 110+273 K0,967atm·0,559L =41,8g·mol
ElúnicohidrocarburopropuestocuyamasamolarseasimilareselquetieneporfórmulamolecularC3H6.Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenValencia2011).
1.191.PuestoqueelNaOHsenombracomohidróxidodesodio,elHClOsenombrará:a)Hidróxidodeclorob)Clorurobásicodehidrógenoc)Monooxoclorato(I)dehidrógenod)Hidroxicloruro
(O.Q.L.Murcia2012)
LafórmulaHClOcorrespondeaunoxoácido,monooxoclorato(I)dehidrógenooácidohipocloroso.Larespuestacorrectaeslac.
1.192.¿Quécompuestotienemayorporcentajedenitrógenopormasa?a) (M=33,0)b) (M=64,1)c) (M=76,0)d) (M=78,1)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
Elporcentajeenmasadenitrógenoencadaunadelassustanciases:
a)NH OHo 1molN1molNH OH
14gN1molN
1molNH OH33,0gNH OH100=42,4%N
b)NH NO o 2molN1molNH NO 14gN1molN
1molNH NO64,1gNH NO 100=43,7%N
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 75
c)N O o 2molN1molN O 14gN1molN
1molN O76,0gN O 100=36,8%N
d)NH NH CO o 2molN1molNH NH CO 14gN1molN
1molNH NH CO78,1gNH NH CO 100=35,9%N
Lasustanciamásricaennitrógenoes .Larespuestacorrectaeslab.
1.193.Unasustanciaesunaformademateriaquesecaracterizapor:a)Tenerpropiedadesdistintivasycomposicióndefinida.b)Estarconstituidaporunúnicoelementoquímico.c)Tenersiempreestadofísicosólido.d)Tenerpropiedadescaracterísticasycualquiercomposición.
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Una sustancia tiene una composición química definida (ley de Proust) y propiedadescaracterísticas.Larespuestacorrectaeslaa.
1.194.Si es lafórmulaempíricadeuncompuesto¿quéotrainformaciónsenecesitaparadeterminarsufórmulamolecular?a)Larelaciónestequiométricadeloscomponentes.b)Elestadofísicodelmismo.c)Lamasamolar.d)Nosenecesitainformaciónadicional.
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Lafórmulaempíricadelasustanciasería yparadeterminarlafórmulamoleculares preciso determinar el valor de n. Esto se consigue conociendo la masa molar de lasustancia.
n= MasamolardelcompuestoMasamolardelaformulaempıricaAB
Larespuestacorrectaeslac.
1.195.Ungramodemoléculasdehidrógenocontienelamismacantidaddeátomosque:a)Ungramodeátomosdehidrógeno.b)ungramodeamoniaco.c)Ungramodeagua.d)Ungramodeácidosulfúrico.
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Elnúmerodeátomosdehidrógenocontenidosen1gdeH es:
1gH 1molH2gH 2molH1molH LatomosH1molH =LátomosH
a)Verdadero.
1gH 1molH1gH LatomosH1molH =LátomosH
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 76
b)Falso.
1gNH 1molNH17gNH 3molH
1molNH LatomosH1molH = 3L17 atomosH
c)Falso.
1gH O1molH O18gH O
2molH1molH O
LatomosH1molH = L9 atomosH
d)Falso.
1gH SO 1molH SO98gH SO 2molH
1molH SO LatomosH1molH = L49 atomosH
Larespuestacorrectaeslaa.
1.196.Unamuestrade4,0gdecalcioseoxidanenexcesodeoxígenoparadar5,6gdeunóxidodecalcio.¿Cuáleslafórmuladeesteóxido?a)CaOb) c) a)
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Lamasadeoxígenocontenidaenlamuestradeóxidoes:5,6góxido−4,0gcalcio=1,6goxígeno
Lafórmulamássencilladelóxidoes:1,6gO4,0gCa
1molO16gO
40gCa1molCa =1
molOmolCa �oformula:
Larespuestacorrectaeslaa.(CuestiónsimilaralaspropuestasenCastillayLeón2008y2011).
1.197.¿Cuáldelassiguientesfórmulascorrespondealhidróxidodebario?a) b) c) d)BaO
(O.Q.L.LaRioja2012)
Lafórmuladelhidróxidodebarioes .Larespuestacorrectaeslab.
1.198. La combustión de 6 g de un determinado alcohol produjo 13,2 g de . ¿De quéalcoholsetrata?a)Propanolb)1‐Metilpentanolc)Etanold)3‐Metilpentanol
(O.Q.L.LaRioja2012)
Como se trata de alcoholes saturados cuya fórmula general es C H O, y teniendo encuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 77
13,2gCO6galcohol
1molCO44gCO 1molC1molCO2 =0,05
molCgalcohol
Losmetilpentanoles son isómerosy sepueden considerar comosi se trataradelmismoalcohol.Sabiendoquelasmasasmolaresdelosalcoholesson:
Alcohol Propanol Metilpentanol Etanol
Fórmula C H O C H O C H OM/g· 60 102 46
Elúnicoalcoholquecumplerelacióndenúmerosenterossencilloseselpropanol, .0,05molCgalcohol
60galcohol1molalcohol =3
molCmolalcohol
Larespuestacorrectaeslaa.
1.199.Unamuestrade10,00gdeuncompuestoquecontieneC,HyOsequemacompletamenteproduciendo14,67gdedióxidodecarbonoy6,000gdeagua.¿Cuáleslafórmulaempíricadelcompuesto?a) b) c) d)
(O.Q.L.Galicia2012)
ElnúmerodemolesdeátomosdecadaelementoenlamuestradecompuestoX:
14,67gCO21molCO244gCO2
1molC1molCO2=0,333molC
6,000gH2O1molH2O18gH2O
2molH1molH2O=0,333molH
Eloxígenocontenidoenlamuestrasecalculapordiferencia:
10,00gX 0,333molC 12gC1molC 0,333molH 1gH
1molH =5,666gO
5,666gO 1molO16gO =0,354molO
Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilla:
0,333molC0,333molH =
1molC1molH
0,354molO0,333molH ≈1
molOmolC
�oformulaempırica:
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 78
1.200.Lasaldeplatadeunácidoorgánicomonocarboxílicocontieneun64,63%deplata.Sabiendoquelamasaatómicadelaplataes107,8;lamasamoleculardelácidoes:a)166,8b)60c)59d)165,8e)167
(O.Q.L.Valencia2012)
Lacantidaddeplataenlasalpermitecalcularsumasamolaryapartirdeestaladelácidomonocarboxílico:
100gAgX64,63gAgX
107,8gAg1molAg 1molAg1molAgX =166,8
gmolAgX
Comocadamoldeplatareemplazaaunmoldehidrógenodelácido,lamasamolardeestees:
166,8 gmolAgX 1molAg 107,8gAg1molAg 1molH 1gH
1molH �oM=60 gmol
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 79
2.PROBLEMASdeCONCEPTOdeMOLyLEYESPONDERALES
2.1.Unagotadeácidosulfúricoocupaunvolumende0,025mL.Siladensidaddelmismoes1,981 g· , calcule el número demoléculas de ácido sulfúrico que hay en la gota y elnúmerodeátomosdeoxígenopresentesenlamisma.¿Cuántopesaunamoléculadeácidosulfúrico?(Dato.NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Canarias1996)
ElnúmerodemolesdeH SO contenidosenunagotaes:
1gotaH2SO40,025mLH SO1gotaH SO 1,981gH SO
1mLH SO 1molH SO98gH SO 5,1 10 4molH SO
ElnúmerodemoléculasdeH SO ydeátomosdeOcontenidosenunagotaes:
5,1·10 4molH SO 6,022·10 moleculasH SO1molH SO =3,0·1020moléculas
3,0·1020moleculasH SO 4atomosO1moleculaH SO =1,2·1020átomosO
LamasadeunamoléculadeH SO es:98gH SO1molH SO 1molH SO
6,022·10 moleculasH SO =1,6·10 22g
molécula
22. Por análisis de un compuesto orgánico líquido se determina que contiene 18,60% decarbono,1,55%dehidrógeno,24,81%deoxígenoyelrestodecloro.a)Determinarlafórmulaempíricadelcompuesto.Alevaporar1,29gramosdedichasustanciaenunrecipientecerrado,a la temperaturade197°Cypresiónatmosféricanormal,éstosocupanunvolumende385 .b)¿Cuáleslafórmulamoleculardelcompuesto?Aldisolver2,064gramosdelcompuesto,enestadolíquido,enaguadestiladasuficienteparaobtener500mLdedisolución, sedetectaqueésta tiene carácterácido;50 deella seneutralizancon32 deunadisoluciónobtenidaaldisolver2gdehidróxidodesodiopuroenaguadestilada,hastaconseguir1litrodedisolución.c)Escriba laposibleecuaciónquímicacorrespondientea lareacciónentre lassustanciaseindiqueelnúmerodemolesdecadaunadeellasquehanreaccionado.d)¿CuáleselpHdeladisolucióndehidróxidodesodio?
(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Murcia1997)
a‐b)Elporcentajedecloroenesecompuestoes:100%compuesto�(18,60%C+1,55%H+24,81%O)=55,04%Cl
Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuesto X a partir de su masa molar. Suponiendo que en estado gaseoso éste secomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:
M= 1,29g 0,082atm·L·mol1·K 1 197+273 K
1atm·385cm 10 cm1L =129,1g·mol 1
ParaobtenerlafórmulamoleculardeX:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 80
18,60gC100gX
1molC12gC
129,1gX1molX =2molCmolX
1,55gH100gX
1molH1gH
129,1gX1molX =2molHmolX
24,81gO100gX
1molO16gO
129,1gX1molX =2molOmolX
55,04gCl100gX
1molCl35,5gCl
129,1gX1molX =2molClmolX
�ofórmulamolecular:
Simplificandolafórmulaanteriorseobtienelafórmulaempíricaosencilla, .DadalafórmulamolecularC Cl H O ,yteniendoencuentaquesetratadeuncompuestoácido,sufórmulasemidesarrolladapodríaserCHCl COOH.c)Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:
(aq)+NaOH(aq)�o (aq)+H2O(l)
Comolareacciónesmolamol,elnúmerodemolesquereaccionandeambasespecieseselmismo.LaconcentracióndeladisolucióndeNaOHes:
NaOH = 2gNaOH1Ldisolucion
1molNaOH40gNaOH =0,05M
ElnúmerodemolesdeNaOHqueseneutralizanes:
32mLNaOH0,05M 0,05molNaOH103mLNaOH0,05M =1,6·10 3molNaOH
LaconcentracióndeladisolucióndeCHCl2‐COOHes:
CHCl COOH = 2,064gCHCl COOH500mLdisolucion 1molCHCl COOH129,1gCHCl COOH
103mLdisolucion1Ldisolucion =0,032M
ElnúmerodemolesdeCHCl COOHqueseneutralizanes:
50mLCHCl COOH0,032M 0,032molCHCl COOH103mLCHCl COOH0,032M =1,6·10 3mol
d)ElNaOHesunabasefuertequeseencuentracompletamentedisociadaeniones,porlotanto,[OH ]=[NaOH]=0,05M:
NaOH(aq)�oNa (aq)+OH (aq)pOH=‐log 0,05 =1,3�opH=14�1,3=12,7
2.3. El nitrógeno forma tres óxidos, en los que los porcentajes enmasa de oxígeno son36,35%, 53,32% y 69,55%, respectivamente. Comprueba que se cumple la ley de lasproporcionesmúltiples.
(Valencia1998)
LaleydeDaltondelasproporcionesmúltiplesdiceque:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 81
“lasmasasdeunelementoque secombinanconunamasa fijadeotro,para formardiferentescompuestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.
Considerandounamasafijade,porejemplo28gdeN ,lasmasasdeO quesecombinanconestaencadaunodelostresóxidosA,ByCson:�ÓxidoA(36,35%O )
28gN 36,35gO63,65gN =15,99gO
�ÓxidoB(53,32%O )
28gN 53,32gO46,68gN =31,98gO
�ÓxidoC(69,55%O )
28gN 69,55gO30,45gN =63,95gO
RelacionandoentresílasmasasdeO2seobtiene:63,95gO (oxidoC)31,98gO (oxidoB) =
21
63,95gO (oxidoC)15,99gO (oxidoA) =
41
31,98gO (oxidoB)15,99gO (oxidoA) =
21
ValoresquedemuestranquesecumplelaleydeDaltondelasproporcionesmúltiples.
2.4.Contestaverdaderoofalsoalasafirmacionessiguientes,justificandolarespuesta.Enlareaccióndecombustión:
(g)+132
(g)
4 (g)+5 O(l)
secumpleque:a)Cuandosequema1moldebutanoseforman4molesde .b)Cuandosequema1moldebutanoquepesa58g/mol,seforman266gdeproductos.c)Cuandosequeman10Ldebutanoencondicionesnormalesseforman40Lde enlasmismascondiciones.d)Cuandosequeman5gdebutanoseforman20gde .
(Valencia1999)
a)Verdadero.YaquelarelaciónestequiométricaexistenteentreC H yCO es1:4.b)Verdadero. De acuerdo con la ley de conservación de lamasa de Lavoisier, lamasainicial(reactivos)suponiendoquelareacciónestotales:
1molC H 58gC H1molC H +6,5molO 32gO1molO =266g
Valorquecoincideconlamasadelosproductosformados.c)Verdadero.RelacionandoelvolumendeC H yeldeCO :
10LC H 1molC H22,4LC H 4molCO1molC H 22,4LCO1molCO =40LCO
d)Falso.RelacionandolamasadeC H yladeCO :
5gC H 1molC H58gC H 4molCO1molC H 44gCO1molCO =15,2gCO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 82
2.5.Contestaverdaderoofalsoalasafirmacionessiguientes,justificandolarespuesta.a)TodoslospuntosdelateoríaatómicadeDaltonseaplicanenlaactualidad.b)LateoríaatómicadeDaltonnopuedeexplicarlaleydeconservacióndelamasa.c)LateoríaatómicadeDaltonnopuedeexplicar la leyde losvolúmenesgaseososdeGay‐Lussac.d)TodosloselementosdelsistemaperiódicosonmonoatómicoscomoHe,Li,…odiatómicoscomoO2,N2,…
(Valencia1999)
a) Falso. Ya que el descubrimiento del electrón por parte de J.J. Thomson acabó lapropuestadequelosátomossonindivisibles.LademostracióndelaexistenciadeisótoposporpartedeAstonacabóconlapropuestadetodoslosátomosdeunmismoelementosonidénticos.LademostracióndequealgunoselementosformabanmoléculasdiatómicasporpartedeCannizzaro acabó con la propuesta de que los átomos de diferentes elementos secombinabanenproporcionessencillasparaformarmoléculas.b)Falso. Ya que aunque para Dalton todos los elementos debían sermonoatómicos, lamasa en una reacción química se mantenía constante independientemente de que seequivocaraenlafórmulaquedebíantenerlasmoléculasdeloscompuestosresultantes.c) Verdadero. Existía una contradicción entre la propuesta de moléculas gaseosasmonoatómicasdeDaltonyelresultadoexperimentalobtenidoporGay‐Lussac.Sólopodíaexplicarselaleysiseaceptabaquelasmoléculasgaseosasdeelementoserandiatómicas.d)Verdadero.Todos loselementossonmonoatómicosexcepto lossietecapaces formarmoléculasdiatómicascomosonH ,N ,O ,F ,Cl ,Br eI ,quenoerancontempladosporlateoríadeDalton.
2.6.Enelfondodeunreactorsehaencontradounaescoriadesconocida.Analizados12,5gdeestepolvosehaencontradoqueconteníaun77,7%dehierroyun22,3%deoxígeno.¿Cuáleslafórmulaestequiométricadeestecompuesto?
(Galicia2000)
Secalculaelnúmerodemolesdeátomosdecadaelemento:
12,5gescoria 77,7gFe100gescoria
1molFe55,85gFe =1,39molFe
12,5gescoria 22,3gO100gescoria
1molO16gO =1,39molO
Relacionando entre sí el número de moles de cada elemento se obtiene la fórmulaempíricaosencilladelcompuesto:
1,39molFe1,39molO =1molFemolO oFormulaempırica:FeO
2.7.UnamezcladeAgClyAgBrcontieneun21,28%deBr.a)¿CuáleselporcentajedeAgBrenlamezcla?b)¿CuáleselporcentajedeAgenlamezcla?
(Canarias2001)
a)LamasadeAgBrcontenidaen100gdemezclaes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 83
21,28gBr100gmezcla
1molBr79,9gBr
1molAgBr1molBr 187,8gAgBr1molAgBr =0,5 gAgBr
gmezcla o50%AgBr
ElrestodelamezclaesAgCl,50%.b)LamasadeAgprocedentedelAgBrcontenidaen100gdemezclaes:
50gAgBr100gmezcla
1molAgBr187,8gAgBr
1molAg1molAgBr
107,9gAg1molAg =0,287 gAg
gmezcla o28,7%Ag
LamasadeAgprocedentedelAgClcontenidaen100gdemezclaes:50gAgCl
100gmezcla1molAgCl143,4gAgCl
1molAg1molAgCl
107,9gAg1molAg =0,376 gAg
gmezcla o37,6%Ag
Elporcentajetotaldeplataenlamezclaes:28,7%Ag(procedentedelAgBr)+37,6%Ag(procedentedelAgCl)=66,3%Ag
2.8. El análisis de un escape de un proyectil de artillería de la 1ªGuerraMundial da lossiguientes resultados: hidrógeno = 3,88% y arsénico = 96,12%. ¿Cuál es la fórmulaestequiométricadeestecompuesto?
(Galicia2001)
Tomandounabasedecálculode100gdecompuesto,secalculaelnúmerodemolesdeátomosdecadaelemento:
100gcompuesto 3,88gH100gcompuesto
1molH1gH =3,88molH
100gcompuesto 96,12gAs100gcompuesto
1molAs74,9gAs =1,28molAs
Relacionando entre sí el número de moles de cada elemento, se obtiene la fórmulaempíricaosencilladelcompuesto:
3,88molH1,28molAs =3
molHmolAs oformulaempırica:AsH3
2.9.Unamuestrade30,0gdeuncompuestoorgánico, formadoporC,HyO,sequemaenexcesodeoxígenoyseproducen66,0gdedióxidodecarbonoy21,6gdeagua.a)Calculeelnúmerodemoléculasdecadaunodeloscompuestosqueseforman.b)¿Cuáleslafórmulamoleculardelcompuesto,sisumasamoleculares100?
(Extremadura2001)
a)ElnúmerodemoléculasdeCO es:
66,0gCO 1molCO44gCO 6,022·1023moleculasCO1molCO =9,0·1023moléculas
ElnúmerodemoléculasdeH Oes:
21,6gH O1molH O18gH O 6,022·10
23moleculasH O1molH O =7,2·1023moléculasH2O
b) Teniendo en cuenta que en la combustión del compuesto orgánico (X) todo el C setransformaenCO yelHenH O,losmolesdeátomosenlamuestradelcompuestoXson:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 84
66,0gCO 1molCO44gCO 1molC1molCO =1,5molC
21,6gH O 1molH O18gH O 2molH1molH O =2,4molH
EloxígenocontenidoenelcompuestoXsecalculapordiferencia:
30gX– 1,5molC 12gC1molC +2,4molH
1gH1molH =9,6gO
9,6gO 1molO16gO =0,6molO
Paraobtener la fórmulamolecular se relacionan losmolesdeátomosde cadaelementoconlamasamolardelcompuestoX:
1,5molC30gX 100gX1molX =5
molCmolX
2,4molH30gX 100gX1molX =8
molHmolX
0,6molO30gX 100gX1molX =2
molOmolX
�oformulamolecular:C5H8O2
(Esteproblemaapareceresueltoenelapartadob)delproblemaO.Q.N.CiudadReal1997).
2.10.Cuando secalientan2,451gde puroy seco, se liberan0,96gdeoxígenoy seobtienetambiénuncompuestosólido,MX,quepesa1,491g.Cuandoestaúltimacantidadsetrataconexcesode reaccionacompletamenteyforma2,87gdeAgXsólido.CalculalasmasasatómicasdeMyX.
(Canarias2002)
LlamandoxalamasamolardelelementoXeyaladelelementoM.RelacionandolascantidadesMXO yO:
2,451gMXO 1molMXOx+y+48 gMXO 3molO
1molMXO 16gO1molO =0,96gO
RelacionandolascantidadesMXyAgX:
1,491gMX 1molMXx+y gMX
1molX1molMX
1molAgX1molX x+107,9 gAgX
1molAgX =2,87gAgX
Seobtienenlassiguientesecuaciones:74,55=x+y0,52 107,9+x =x+y
LasmasasmolaresdeloselementosXyMson,respectivamente:x=35,45g· y=39,1g·
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 85
2.11.Cuandosequeman2,371gdecarbono,seforman8,688gdeunóxidodeesteelemento.Encondicionesnormales,1litroesteóxidopesa1,9768g.Encontrarsufórmula.
(Baleares2002)
Enprimerlugarsecalculalamasamolardelóxido:
M=1,9768 gL ·22,4Lmol =44,2
gmol
Lacantidaddeoxígenoquecontienelamuestradeóxidoes:8,688góxido–2,371gC=6,317gO
Paraobtenerlafórmulamoleculardelóxido:2,371gC
8,688goxido 1molC12gC 44,2goxido1moloxido =1
molCmoloxido
6,317gO8,688goxido
1molO16gO 44,2goxido1moloxido =2
molOmoloxido
�oFormulamolecular:CO2
Setratadeldióxidodecarbono,CO2.
2.12.Seintroducenenuntubograduado(eudiómetro)20 deunhidrocarburogaseosodesconocido, , y50 deoxígeno.Despuésde la combustión y la condensacióndelvapordeaguaalvolveralascondicionesinicialesquedaunresiduogaseosode30 queal ser tratado con potasa cáustica se reduce a 10 . Determine la fórmula delhidrocarburo.
(CastillayLeón2002)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelhidrocarburoes:
C H + x+ y4 O �oxCO + y2 H O
Al atravesar los gases fríos procedentes de la combustión (CO y O sobrante) ladisoluciónacuosadeKOHseproducelaabsorcióndelCO quedandoelO sonreaccionar.Portanto,silos30cm degasessereducena10cm ,quieredecirquelamezclacontenía20cm deCO y10cm deO sinreaccionar.Considerandocomportamientoidealparalosgases,ydeacuerdoconlaleydeAvogadro,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolar:
20cm CO20cm hidrocarburo �o 1molCO
1molhidrocarburo �o 1molC1molhidrocarburo
ElvolumendeO consumidoporelcarbonodelhidrocarburoes:
20cm CO 1cm O1cm CO =20cm O
Si se consumen 40 cm de O y 20 cm son consumidos por el carbono, los 20 cm restantesreaccionanconelhidrógeno:
20cm O20cm hidrocarburo �o 1molO
1molhidrocarburo 2molH1molO �o 2molH
1molhidrocarburo
Larelaciónmolares:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 86
2molH1molhidrocarburo
1molC1molhidrocarburo
= 2molH1molC 2molH1molH =4 molH1molCoFormulamolecular:CH4
Elhidrocarburoencuestióneselmetano,CH4.
2.13.Indicaen1molde :a)Elnúmerototaldeátomos.b)Elnúmerototaldemoléculas‐fórmula.c)Elnúmerototaldeionesdivalentes.d)Elnúmerototaldeionestrivalentes.(Dato.NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Valencia2002)
a)Elnúmerototaldeátomoses:
1molFe O 5molesatomos1molFe O Latomos1molatomos =3,01·10
24átomos
b)Elnúmerototaldemoléculas‐fórmulaes:
1molFe O Lmoleculas‐formula1molFe O =6,02·1023moléculas‐fórmula
c)Elnúmerototaldeionesdivalenteses:
1molFe O 3molesO1molFe O LionesO1molO =1,81·1024ionesO2‐
d)Elnúmerototaldeionestrivalenteses:
1molFe O 2molesFe1molFe O LionesFe1molFe =1,20·1024iones
2.14.Elanálisiselementaldeundeterminadocompuestoorgánicoproporcionalasiguienteinformación sobre su composición: carbono 30,45%; hidrógeno 3,83%; cloro 45,69% yoxígeno20,23%.Ladensidaddesuvapores5,48vecesladelaire,queesiguala1,29g/Lenc.n.¿Cuáleslafórmulamoleculardelcompuesto?
(Baleares2003)
Previamente,secalculalamasamolardelcompuesto.
d UXUaire
�od=densidadrelativaUX=densidaddelcompuestoXUaire=densidaddelaire
sustituyendoUX=5,48 1,29g·L 1 =7,07g·L 1
Comoelvolumenmolardeungas;encondicionesnormales,es22,4L·mol 1:
M= 7,07g·L 1 22,4L·mol 1 =158,3g·mol 1ParaobtenerlafórmulamoleculardelcompuestoorgánicoX:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 87
30,45gC100gX 1molC12gC 158,3gX1molX =4molCmolX
3,83gH100gX 1molH1gH 158,3gX1molX =6molHmolX
45,69gCl100gX 1molCl35,5gCl
158,3gX1molX =2molClmolX
20,23gO100gX 1molO16gO 158,3gX1molX =2molOmolX
�oformulamolecular:C4H6Cl2O2
2.15. Calcula la fórmula empírica de un compuesto cuya composición centesimal es: C =24,25%;H=4,05%yCl=71,7%.Sabiendoque3,1gdedichocompuestoenestadogaseosoa110°Cy744mmHgocupanunvolumende1L,calculalafórmulamolecular.¿Cuántosmolesymoléculasdelcompuestohabráenlos3,1g?(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Canarias2003)
Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuesto X a partir de su masa molar. Suponiendo que en estado gaseoso éste secomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:
M= 3,1g 0,082atm·L·mol1·K 1 110+273 K
744mmHg·1L 760mmHg1atm =99,5g·mol 1
ParaobtenerlafórmulamoleculardelasustanciaX:24,25gC100gX 1molC12gC 99,5gX1molX =2
molCmolX
4,05gH100gX
1molH1gH 99,5gX1molX =4
molHmolX
71,7gCl100gX
1molCl35,5gCl
99,5gX1molX =2
molClmolX
�oformulamolecular:
De acuerdo con la masa molar obtenida, el número moles y moléculas del compuestoC Cl H es:
3,1gC Cl H 1molC Cl H99,5gC Cl H =0,031mol
0,031molC Cl H 6,022·10 moleculasC Cl H1molC Cl H =1,9· moléculas
2.16.Unamuestrade1,5g·deun compuestoorgánico formadoporC,H yO sequema enexcesodeoxígenoproduciéndose2,997gde y1,227gde .Si0,438gdelcompuesto,alvaporizarloa100°Cy750mmHg,ocupan155mL,deducirlafórmulamoleculardedichocompuesto.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Cádiz2003)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 88
Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuesto X a partir de su masa molar. Suponiendo que en estado gaseoso éste secomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:
M= 0,438g 0,082atm·L·mol1·K 1 100+273 K
750mmHg·155mL 760mmHg1atm 10 mL1L =87,6g·mol 1
�ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO .2,997gCO1,5gX 1molCO44gCO 1molC1molCO 87,6gX1molX =4molCmolX
�ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O:1,227gH O1,5gX
1molH O18gH O 2molH1molH O
87,6gX1molX =8molHmolX
�ElOcontenidoenelcompuestoXsedeterminapordiferencia:
87,6gX 4molC 12gC1molC 6molH 1gH1molH
1molX gO 1molO16gO =2molOmolX
Lafórmulamolecularoverdaderaes .
2.17.Cuandosecalientaunhidratodesulfatodecobre,sufreunaseriedetransformaciones:Unamuestrade2,574gdeunhidrato"A"secalentóa140°Ctransformándoseen1,833gdeotrohidrato"B",quealsercalentadaa400°Csetransformóen1,647gdesalanhidra.Ésta,calentadaa1000°Cproporcionó0,819gdeunóxidodecobre.Calculalasfórmulasdeloshidratos"A"y"B"ydelóxidodecobre.
(Valencia2003)
Loshidratosestánconstituidosporlassiguientescantidades:
HidratoA�o1,647gsalanhidra
2,547 1,647 gH O=0,927gH O
HidratoB�o1,647gsalanhidra
1,833 1,647 gH O=0,186gH O
Enprimer lugar,hayquedeterminardequésulfatodecobrese trata.Ladeterminaciónpuedehacerseapartirlacantidaddeóxidodecobreobtenidoalfinaldelproceso:
0,819gCu O 1molCu O63,5x+16 gCu O
1molCu SO1molCu O 63,5x+96 gCu SO
1molCu SO =1,647gCu SO
Seobtienex≈1.Setratadel .ParaobtenerlafórmuladeloshidratosserelacionanlosmolesdeCuSO ydeH O:
0,186gH O 1molH O18gH O =1,03·10 molH O
1,647gCuSO 1molCuSO159,5gCuSO =1,03·10 molCuSO
�o 1,03·10 molH O1,03·10 molCuSO =1
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 89
LafórmuladelhidratoBes · .
0,927gH O 1molH O18gH O =5,15·10 molH O
1,647gCuSO 1molCuSO159,5gCuSO =1,03·10 molCuSO
�o 5,15·10 molH O1,03·10 molCuSO =5
LafórmuladelhidratoAes ·5 .
2.18. Cuando se lleva a cabo la combustión completa de 2 g de cierto hidrocarburo, seobtienen6,286gde y2,571gdevaporde .Sesabeque2gdecompuestoa20°Cy710 mmHg ocupan un volumen de 0,9195 L. Determina la fórmula molecular de dichocompuesto.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)
(Canarias2004)
Suponiendoqueenestadogaseosoelhidrocarburosecomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:
M= 2g 0,082atm·L·mol1·K 1 20+273 K
710mmHg·0,9195L 760mmHg1atm =55,9g·mol–1
�ElCcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeCO :6,286gCO
2gX 1molCO44gCO 1molC1molCO 55,9gX1molX =4molCmolX
�ElHcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeH O:2,571gH O
2gX 1molH O18gH O 2molH1molH O
55,9gX1molX =8molHmolX
Lafórmulamolecularoverdaderaes .
2.19. El análisis elemental de una cierta sustancia orgánica indica que está compuestaúnicamenteporC,HyO.Aloxidarestasustanciaenpresenciadelcatalizadoradecuado,todoelcarbonoseoxidaadióxidodecarbonoytodoelhidrógenoaagua.Cuandoserealizaestaoxidacióncatalíticacon1gdecompuestoseobtienen0,978gdedióxidodecarbonoy0,200gdeagua.Yaqueelpesomoleculardeestasustanciaes90g/mol:a)Determinalafórmulamoleculardelcompuesto.b)Nombraelcompuestoorgánicodelquetrataelproblema.
(Baleares2004)
Paraobtenerlafórmulamoleculardelcompuestoorgánico(X):�ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO :
0,978gCO 1gX 1molCO
44gCO 1molC1molCO 90gX1molX =2molCmolX
�ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O:0,200gH O
1gX 1molH O18gH O 2molH1molH O
90gX1molX =2
molHmolX
�ElOcontenidoenelcompuestoXsedeterminapordiferencia:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 90
90gX 2molC 12gC1molC 2molH 1gH1molH
1molX gO 1molO16gO =4molOmolX
Lafórmulamolecularoverdaderaes .Conesafórmulamolecular,uncompuestocondosátomosdeCdebetenerlosátomosdeHunidosasendosátomosdeOformandogrupos–OHylosdosrestantesátomosdeoxígenodebenestarunidosalosátomosdecarbonoporenlacesdoblesformandogrupos−C=O,esdecir, la única posibilidad es que el compuesto presente, por lo tanto, dos gruposcarboxilo. Se trata del ácido etanodioico u oxálico cuya fórmula semidesarrollada esCOOH−COOH.
2.20. Un compuesto orgánico contiene un 51,613% de oxígeno, 38,709% de carbono y9,677%dehidrógeno.Calcula:a)Sufórmulaempírica.b)Si2g·deestasustancia,ocupan0,9866La1atmdepresióny100°C,¿cuálessufórmulamolecular?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Cádiz2004)
ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuestoXapartirdesumasamolarysimplificandoéstaobtenerlafórmulaempírica.Suponiendo que en estado gaseoso este se comporta como gas ideal, por medio de laecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:
M 2g 0,082atm L mol 1 K 1 100+273 K1atm 0,9866L 62,0g mol 1
Tomandocomobasedecálculo100gdecompuestoX:38,709gC100gX 1molC12gC 62,0gX1molX =2
molCmolX
9,677gH100gX 1molH1gH 62,0gX1molX =6
molHmolX
51,613gO100gX 1molO16gO 62,0gX1molX =2
molOmolX
�oformulamolecular:C2H6O2
Simplificando la fórmula molecular se obtiene que la fórmula empírica o sencilla es.
2.21.El68,8%deunamezcladebromurodeplata y sulfurodeplata esplata.Calcula lacomposicióndelamezcla.
(Valencia2004)
Partiendode100gdemezclayllamandoxalosmolesdeAgBreyalosmolesdeAg Senlamezcla,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:
xmolAgBr 187,8gAgBr1molAgBr +ymolAg S 247,8gAg S1molAg S =100gmezcla
Lacantidaddeplatacontenidaenloscompuestosinicialeses:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 91
xmolAgBr 1molAg1molAgBr +ymolAg S 2molAg1molAg S =68,8gAg
1molAg107,9gAg
Resolviendoensistemaformadoporambasecuacionesseobtiene:x=0,329molAgBr y=0,155molAg S
Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajeenmasaes:
0,329molAgBr 187,8gAgBr1molAgBr 100=61,7%AgBr
0,155molAg S 247,8gAg S1molAg S 100=38,3%Ag2S
2.22. Determina la densidad del orometálico, sabiendo que cristaliza en una red cúbicacentradaenlascarasyquesuradioatómicoes0,144nm.(Datos.Masaatómicarelativadeloro=197;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Valencia2004)(Valencia2007)
Como se observa en la figura, una red cúbica centrada en las caras contiene 4 átomos.Además, la diagonal de una cara del cubo está integrada por cuatro radios atómicos. Apartirdeestevalorsepuedeobtenerlaaristadelcubod,yconella,elvolumendelmismo.
8atomos(vertices)8 + 6atomos(caras)2 =4atomos
d2+d2=(4r)2�od=2√2r
d=2√2(0,144nm) 1cm107nm=4,07·10�8cm
V=d3=(4,07·10�8cm)3=6,757·10�23cm3
Relacionandomasa,átomosyvolumenseobtieneladensidaddelmetal:197gmol
1molLatomos
4atomoscubo 1cubo
6,757·10�23cm3 =19,4g·cm�3
2.23.Porcombustiónde0,6240gdeuncompuestoorgánicoque sólocontieneC,HyO seobtienen 0,2160 g de agua. Todo el carbono contenido en 0,4160 g del dicho compuestoorgánico se transformó en1,2000gde carbonatode calcio.El compuestoorgánico esunácidotriprótico(tricarboxílico),ysusalcontieneun61,22%deplata.Calculalasfórmulasempíricaymoleculardelcompuesto.
(Valencia2004)
Teniendo en cuenta que por tratarse de un ácido tricarboxílico la sal correspondientecontendrá3molesdeplata(Ag3A),sepuedecalcular,enprimerlugar,lamasamolardelácido(H3A):
3molAg1molAg3A
107,9gAg1molAg 1molAg3AMgAg3A= 61,22gAg100gAg3A
Seobtiene,M=528,7g/molAg3A.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 92
Lamasamolardelácido(H3A)seobtienereemplazandolaplatadelasalporhidrógeno:
528,7gAg3A 3molAg 107,9gAg1molAg + 3molH 1gH1molH =208g
�ElCsedeterminaenformadeCaCO3.1,2000gCaCO30,4160gH3A
1molCaCO3100gCaCO3 1molC1molCaCO3
208gH3A1molH3A=6 molC
molH3A
�ElHsedeterminaenformadeH2O.0,2160gH2O0,6240gH3A
1molH2O18gH2O 2molH1molH2O
208gH3A1molH3A=8 molH
molH3A
�ElOsedeterminapordiferencia.
208gH3A 6molC 12gC1molC � 8molH 1gH1molH
1molH3AgO 1molO16gO =8 molO
molH3A
LafórmulamolecularoverdaderaesC6H8O8.Simplificando,seobtienequelafórmulaempíricaosencillaes .
2.24. La combustión de 5,60 g de un cicloalcano permite obtener 17,6 g de dióxido decarbono.Sesabequeladensidaddelcompuestoes2,86g· a1atmy25°C.Determinalafórmulamoleculardedichocompuesto.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Canarias2005)
Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcicloalcano. Suponiendo que en estado gaseoso este se comporta como gas ideal, pormediodelaecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:
M= 2,86g·L1 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K
1atm =69,9g·mol 1
�ElCcontenidoenelcicloalcanosedeterminaenformadeCO :17,6gCO
5,60gcicloalcano1molCO44gCO 1molC1molCO 69,9gcicloalcano1molcicloalcano =
5molCmolcicloalcano
� Como los cicloalcanos sonhidrocarburos cíclicos saturados, el resto del contenidodelmismoeshidrógenoysedeterminapordiferencia:
69,9gcicloalcano 5molC 12gC1molC gH
1molcicloalcano 1molH1gH = 10molHmolcicloalcano
LafórmulamolecularoverdaderadelcicloalcanoesC5H10.
2.25.Enunmatrazde0,5 litrossecolocauna láminadehierroquepesa0,279gyse llenaconoxígenoalapresiónde1,8atmy300K.Traslareacciónparaformarunóxidodehierro,lapresiónenelinteriordelmatrazresultaser1,616atm.Calcule:a)Gramosdeóxidodehierroquesehanformado.b)Fórmuladedichoóxido.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia2005)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 93
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreFeyO es:2xFe(s)+yO (g)�o2Fe O (s)
Al serelO elúnicogaspresenteenelmatraz, ladiferenciaentre lapresión inicial y lafinalproporciona la cantidaddeO reaccionado.Aplicando laecuacióndeestadode losgasesideales:
n= 1,8 1,616 atm 0,082atm·L·mol 1·K 1 300K0,5L =3,7·10 molO
Losgramosdeóxidoformadoseobtienenapartirdelascantidadesreaccionadas:
0,279gFe+3,7·10 molO 32gO1molO =0,397g
Secalculaelnúmerodemolesdeátomosdecadaunodeloselementos:
0,279gFe 1molFe55,8gFe =5,0·10 molFe
3,7·10 molO 2molO1molO =7,4·10 molO
Larelaciónmolarentreamboselementoses:7,4·10 molO5,0·10 molFe =1,5
molOmolFe =
3molO2molFe �oLaformuladeloxidoesFe2O3
2.26.Laespinaca tieneunaltocontenidoenhierro (2mg/porciónde90gdeespinaca)ytambiénesfuentedeionoxalato( )quesecombinaconlosioneshierroparaformareloxalatodehierro,sustanciaqueimpidequeelorganismoabsorbaelhierro.Elanálisisdeunamuestrade0,109gdeoxalatodehierro indicaquecontiene38,82%dehierro.¿Cuáles lafórmulaempíricadeestecompuesto?
(Baleares2005)
Paraobtenerlafórmulasecalculaelnúmerodemolesdecadaunadelasespecies:
0,109gmuestra 38,82gFe100gmuestra
1molFe55,8gFe =7,6·10 molFe
Elrestohasta100%correspondealcontenidodeoxalato:
0,109gmuestra 61,18gC O100gmuestra
1molC O88gC O =7,6·10 molC O
Relacionandoentresíambascantidades:7,6·10 molFe
7,6·10 molC O =1 molFemolC O �oformulaempırica:FeC2O4
2.27. La hemoglobina de los glóbulos rojos de la mayoría de los mamíferos contieneaproximadamente0,33%dehierroenpeso.Simediante técnicas físicasseobtieneunpesomolecularde68000,¿cuántosátomoshierrohayencadamoléculadehemoglobina?
(Galicia2005)
Relacionandoelhierroconlahemoglobina(hemo):
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 94
0,33gFe100ghemo
1molFe55,8gFe
68000ghemo1molhemo =4 molFe
molhemo �o4 átomosFemoléculahemo
2.28.Deuncompuestoorgánicogaseososesabeque1gdelmismoocupaunvolumende1La200°Cy0,44atm.Lacombustiónde10gdedichocompuestoda lugara0,455molesde
y0,455molesde .SidichocompuestoestáconstituidoporC,HyO,sepide:a)Obtenersusfórmulasempíricaymolecular.b)Escribir las fórmulasde todos los isómerosposiblesquesecorrespondencon la fórmulamolecularobtenida.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Canarias2006)
a)Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardel compuesto X y, simplificando ésta, obtener la fórmula empírica. Suponiendo que enestadogaseosoéste se comporta comogas ideal,pormediode laecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:
M= 1g 0,082atm·L·mol1·K 1 200+273 K
0,44atm·1L =88,2g·mol 1
�ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO :0,455molCO
10gX 1molC1molCO 88,2gX1molX =4molCmolX
�ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O:0,455molH O
10gX 2molH1molH O 88,2gX1molX =8molHmolX
�ElOcontenidoenelcompuestoXsedeterminapordiferencia:
88,2gX 4molC 12gC1molC 8molH 1gH1molH
1molX gO 1molO16gO =2molOmolX
La fórmula molecular o verdadera es C4H8O2 y simplificándola, se obtiene su fórmulaempíricaosencilla .
A la vista de la fórmulamolecular y comparándola con la del hidrocarburo saturadodecuatrocarbonos,C4H10,sededucequeelcompuestodebepresentarunainsaturación,portanto,sicontienedosátomosdeoxígenoloscompuestosposibles,máscorrientes,debenserácidoscarboxílicosyésteres:
– – –COOH ácidobutanoico
–CH –COOH ácidometilpropanoico
– –COO– propanoatodemetilo
–COO– – acetatodeetilo
H–COO– – – formiatodepropilo
H–COO–C formiatodeisopropilo
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 95
2.29.Unamezclade2,6482gde y sesometióadiferentesoperacionesquedieronlugara2,248gde .Calculalacomposicióndelamezclainicial.Datos.Masasmolecularesrelativas: =181,88; =82,94; =149,88.
(Valencia2005)
Llamandox ey a losmoles de V O y VO , respectivamente, presentes en lamezcla sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:
xmolV O 181,88gV O1molV O +ymolVO 82,94gVO1molVO =2,6482gmezcla
LascantidadesdeV O obtenidasapartirdelasmasasinicialesdelosóxidosson:
xmolV O 2molV1molV O 1molV O
2molV 149,88gV O1molV O =149,88xgV O
ymolVO 1molV1molVO 1molV O
2molV 149,88gV O1molV O =74,94ygV O
Apartirdelosvaloresanterioressepuedeplantearlasiguienteecuación:149,88x+74,94y gV O =2,248gV O
Resolviendoelsistemaformadoporambasecuacionesseobtiene:x=y=0,01mol
Lasmasasdeóxidosdelamezclainicialson:
0,01molV O 181,88gV O1molV O =1,8188gV O
0,01molVO 82,94gVO1molVO =0,8294gVO
Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajeenmasaes:1,8188gV O2,6482gmezcla 100=68,68% 0,8294gVO2
2,6482gmezcla 100=31,32%
2.30.DeSainte‐Marie‐aux‐Mines,localidadfrancesa,situadaenlaregióndeAlsacia,juntoala frontera alemana, famosa por sus yacimientosmineros, ricos enminerales de cobre yplata,sehaextraídounmineralargentíferoquecontieneun12,46%declorurodeplata,delqueseobtieneestemetalconunrendimientoenelprocesometalúrgicodel90,4%.Laplataobtenida se transforma enunaaleacióndeplata cuya ley esde916gdeAg /1000gdealeación. Calcular la cantidad de aleación que podrá obtenerse a partir de 2750 kg demineral.
(Murcia2006)
LamasadeAgClcontenidaenelminerales:
2750kgmineral 103gmineral
1kgmineral 12,46gAgCl100gmineral =3,43·10
5gAgCl
LamasadeAgquesepuedeextraerdelAgCles:
3,43·105gAgCl 1molAgCl143,4gAgCl1molAg1molAgCl
107,9gAg1molAg =2,58·105gAg
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 96
LamasadeAgteniendoencuentaelrendimientoes:
2,58·105gAg 90,4gAg(real)100gAg(teorico) =2,33·10
5gAg
LamasadealeaciónquesepuedefabricarconlaAgobtenidaes:
2,33·105gAg 1000galeacion916gAg 1kgaleacion1000galeacion =254,4kgaleación
2.31.CiertocompuestoorgánicosólocontieneC,HyO,ycuandoseproducelacombustiónde10gdelmismo, seobtienen8,18gdeagua y11,4Ldedióxidode carbonomedidosa lapresión de 740mmHg y 25°C. Además se sabe que 9,2 g de dicho compuesto ocupan unvolumende14911mLmedidosalapresiónde250mmHgy300°C.a)Determinalasfórmulasempíricaymoleculardeestecompuesto.b) Formula y nombra dos compuestos orgánicos compatibles con la fórmula molecularobtenida.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2006)
a)Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardel compuesto X y simplificando esta obtener la fórmula empírica. Suponiendo que enestado gaseoso existe comportamiento ideal, por medio de la ecuación de estado seobtienelamasamolar:
M= 9,2g 0,082atm·L·mol1·K 1 300+273 K
250mmHg·14911mL 760mmHg1atm 10 mL1L =88,1g·mol�1
�ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO .Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeCO es:
n= 740mmHg·11,4L0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K
1atm760mmHg =0,454molCO
0,454molCO 10gX
1molC1molCO
88,1gX1molX =4molCmolX
�ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O:8,18gH O10gX
1molH O18gH O
2molH1molH O
88,1gX1molX =8molHmolX
�ElOcontenidoenelcompuestoXsedeterminapordiferencia:
88,1gX 4molC 12gC1molC 8molH 1gH1molH
1molX gO 1molO16gO =2molOmolX
La fórmula molecular o verdadera es C4H8O2 y simplificándola, se obtiene su fórmulaempíricaosencilla .
b)Loscompuestosconesafórmulamolecularpresentanunainsaturación(dobleenlace)yaque,elhidrocarburosaturadodecuatrocarbonostendríaporfórmulamolecularC4H10.Podría tratarse, entre otros, de un ácido carboxílico o bien de un éster, por lo que doscompuestoscompatiblesconesafórmulapodríanser:
– – –COOH�oácidobutanoico
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 97
–COO– – �oacetatodeetilo
2.32.Calculacuántoaumentará lamasade3,5gde siseconviertecompletamenteen ·10 .
(Valencia2006)(O.Q.N.Castellón2008)
Relacionandosustanciaanhidraconsustanciahidratada:
3,5gNa SO 1molNa SO142gNa SO 1molNa SO ·10H O
1molNa SO =0,025molNa SO ·10H O
0,025molNa SO ·10H O 322gNa SO ·10H O1molNa SO ·10H O =8,0gNa SO ·10H O
Elaumentodemasaqueseregistraes:Δm= 8,0gNa SO ·10H O 3,5gNa SO =4,5g
2.33. Las proteínas se encargan de la formación y mantenimiento de la maquinariaestructuralycatalíticadelacélulaviva.Siseconsumenmásproteínasdelasnecesarias,losaminoácidos en exceso experimentan la desaminación (pierden los grupos amino), losresiduoslibresdenitrógenoseutilizanparacompletarlosdepósitosdegrasasehidratosdecarbonoyelnitrógenoseelimina,atravésde laorina,enformadeamoníaco,ureayácidoúrico.Enestasoperacioneselhígadodesarrollaunpapelfundamental.Lamayoría de los animales acuáticos, incluyendomuchos peces, pero no todos, excretansimplementeamoníaco, sin transformarlo.En losanfibiosyen losmamíferosencontramospreferentementeurea,yenlosreptilesyaves,ácidoúrico.Suponiendoqueenunservivoseproduceladesaminaciónde2gdiariosdeácidoglutámico( )yqueel5%delnitrógenototalsetransformaenamoníaco( ),el60%enurea( ) y el 5% en ácido úrico ( ). Calcula la cantidadmáxima de estos trescomponentes,expresadaenmg,presenteenlaorinadiaria.
(Valencia2006)
Lamasadenitrógenocontenidaenlos2gdeácidoglutámico(C5H9NO4)es:
2gC5H9NO41molC5H9NO4147gC5H9NO4
1molN1molC5H9NO4
103mmolN1molN =13,6mmolN
�Siel5%delnitrógenototalseconvierteenamoníaco(NH3):
13,6mmolN5mmolN(transf)100mmolN(total)
1mmolNH31mmolN
17mgNH31mmolNH3
=12mgNH3
�Siel60%delnitrógenototalseconvierteenurea(CH4N2O)
13,6mmolN60mmolN(transf)100mmolN(total)
1mmolCH4N2O2mmolN 60mgCH4N2O1mmolCH4N2O
=245mgCH4N2O
�Siel5%delnitrógenototalseconvierteenácidoúrico(C5H4N4O3):
13,6mmolN 5mmolN(transf)100mmolN(total)
1mmolC5H4N4O34mmolN 168mgC5H4N4O31mmolC5H4N4O3
=29mgC5H4N4O3
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 98
2.34.Elvolumenmolar( /mol)de laplatasólidaes10,3.Sabiendoquesóloun74%delvolumentotaldeuntrozodeplatametálicaestáocupadoporátomosdeplata(suponiendoqueelrestoesespaciovacíoquequedaentre losátomos),calculaelradiodeunátomodeplata.(Datos.1Å=10 m; =4/3S ;L=6,022·10 )
(Canarias2007)
Apartirdelvolumenmolarsepuedeobtenerelvolumenqueocupaunátomodeplata:
10 cm3
mol 1mol
6,022·1023atomos =1,71·10cm3
atomo
Como los átomos de plata solo aprovechan el 74% del espacio de la red cristalina, elvolumenefectivoqueocupaunátomodeplataes:
1,71·10 cm3
atomo74cm3(efectivos)100cm3(totales) =1,27·10
cm3
atomo
Siseconsideraquelosátomosdeplatasonesféricos,elradiodelosmismoses:
R= 3V4S
3= 3 1,27·10 cm3
4S3
=1,45 10 cm 1m100cm
1Å10 m =1,45Å
2.35.Lacombustióncompletade3gdeunalcoholproduce7,135gde y3,65gde .Sesabequedichoalcoholposeeunátomodecarbonoasimétrico(carbonoquiral)yqueenestadogaseoso3gdelmismoocupan1,075La25°Cy700mmdeHg.Determinarsufórmulamolecularysufórmulaestructural.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)
(Canarias2007)
Suponiendoqueenestadogaseosoelalcoholsecomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:
M= 3g 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
700mmHg·1,075L 760mmHg1atm =74g·mol 1
�ElCcontenidoenelalcoholROHsedeterminaenformadeCO :7,135gCO 3gROH 1molCO44gCO 1molC1molCO 74gROH1molROH =4
molCmolROH
�ElHcontenidoenelalcoholROHsedeterminaenformadeH O:3,65gH O3gROH
1molH O18gH O 2molH1molH O
74gROH1molROH =10
molHmolROH
�ElOcontenidoenelalcoholROHsedeterminapordiferencia:
74gX 4molC 12gC1molC 10molH 1gH1molH
1molROH gO 1molO16gO =1 molOmolROH
Cuesti
LafóA laalcohcarbosusticone
2.36.condia)Cab)Indc)Jus
La fócarbo
PorlTenievolumlacet
Relac
SeobSetraNo tifunci
2.37.0,922compdemCalcu
� Comcada
Conl
ionesyProble
rmulamolevista de la
holsaturadoono asimétuyentes diel2‐butano
Al quemaricionesnormalculeelpesodiquecuálestifiquesitie
órmula emponílicoseprCnH2nO+Ooque,1moendoencuemendeCOtona:CnH2nO=1
cionandoCO
2,7LCO 12
btienen=4,atadelabuiene isómeriónqueson
Deun comp26gdeCestpuestoquímmasamolarulelasfórmu
mpuestoA.elemento:0,0774gH0,9226gC
lamasamol
masdelasOlim
ecularoverda fórmulaode4carbotrico, esiferentes. Esl,cuyafórm
r completammalesdeomolecularssufórmulaeneisómeros
pírica de uroducesiemO �onCOldeCnH2nOentaque1mproducido
12·n+2·n+O conlacet1molCO22,4LCO 1
portantoetanonacuyros de caden:
– –
buta
puestoquímtáncombinaicoB,tambi78,11 g/moulasempírica
Paraobten
HC
12gC1molC
11
arsepuede
mpiadasdeQu
daderaesC4molecular,nos,unodedecir, quesa fórmulamualestructu
mente 2,16 g.delacetonaadesarrolladsyencasoaf
una cetonampreCO yHO +nH Oproducenmmoldegaseseráden·2
16=(14·ntona:1molCnH2nnmolCOlpesomoleyafórmulaesena, ni de p
–CHO
anal
micogaseosoadoscon0,07ién formadool, que contiasymolecul
ner la fórmu
molH1gH =1mmobtenerlaf
uímica.Volume
4H10 .se trata deloscualesee tiene cuse correspourales:
g de una ce
a.daynómbreafirmativo,fo
saturada eH O,deacue
molesdeCOencondicio22,4L.Cons
+16)g/mo
nO 14n+161molculardelacs –CO–
posición, ni
oA, formado774gdeHyoexclusivamiene 2,3065laresdelosc
ula empírica
molHmolC �o
fórmulamo
en1.(S.Menar
e unesunuatroonde
etona satur
ela.ormúlelosyn
es CnH2nO.erdoconlar
O .nesnormaliderando,ad
l
gCnH2nOCnH2nOcetonaesM
– .ópticos, pe
–
2‐metil
oexclusivamyquesumasmenteporC yg de C comcompuestos
a se relacion
oformu
lecular:
rgues&F.Latre
ada se obti
nómbrelos.
Al quemarreacción:
esocupa22demáslama
=2,16gCnH
=14·4+16
ero sí tiene
–CHO
lpropanal
menteporCsamolares2yH,esunambinados conquímicosAy
(
nan losmol
ulaempırica
e)
iene 2,7 litr
(Galicia
r un comp
2,4L,entonasamolecul
H2nO
6=72
e 2 isómero
CyH, se sab26,04g/molsustancia lín 0,1935 gyB.(CastillayLeón
lesde átom
a: CH
99
ros en
a2007)
puesto
cesellarde
os de
bequel.OtroíquidadeH.
n2007)
mosde
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 100
26,04gA=n 1molC 12gC1molC +1molH
1gH1molH �on=2
Fórmulamolecular:C2H2
� CompuestoB. Paraobtener la fórmula empírica se relacionan losmolesde átomosdecadaelemento:
0,1935gH2,3065gC
12gC1molC
1molH1gH =1molHmolC �oformulaempırica: CH
Conlamasamolarsepuedeobtenerlafórmulamolecular:
78,11gB=n 1molC 12gC1molC +1molH
1gH1molH �on=6
Fórmulamolecular:C6H6
2.38. En un tiempo, los bifenilos policlorados (PCB) fueron ampliamente usados en laindustriaquímica,pero seencontróque representabanun riesgopara la saludyelmedioambiente.LosPCBcontienen solamentecarbono,hidrógenoycloro.ElAroclor‐1254esunPCBconunamasamolarde360,88g· .Lacombustiónde1,5200gdeAroclor‐1254produce2,2240gde (g)mientrasque lacombustiónde2,5300gproduce0,2530gde
.a)CalculacuántosátomosdeclorocontieneunamoléculadeAroclor‐1254.b)Escribelafórmulaempíricadelcompuesto.c)Calculaelporcentajeenpesodecloroquecontieneelcompuesto.d)Dibujalaestructuramoleculardelcompuesto.
(PreselecciónValencia2007)
a‐b) Para evitar errores de redondeo resulta más útil calcular primero la fórmulamoleculardelAroclorysimplificandoestaobtenerlafórmulaempírica.�ElCcontenidoenelAroclorsedeterminaenformadeCO .
2,2240gCO1,5200gAroclor
1molCO44gCO 1molC1molCO 360,88gAroclor1molAroclor =12 molC
molAroclor
�ElHcontenidoenelAroclorsedeterminaenformadeH O.0,2530gH O
2,5300gAroclor 1molH O18gH O 2molH1molH O
360,88gAroclor1molAroclor =4 molH
molAroclor
�ElClcontenidoenelAroclorsedeterminapordiferencia.
360,88gAroclor 12molC 12gC1molC 4molH 1gH1molH
1molAroclor gCl 1molCl35,5gCl =6molCl
molAroclor
LafórmulamolecularoverdaderaesC12H4O6,porloquecadamoléculadeAroclor‐1254contiene6átomosdecloro.Simplificandolaanterior,seobtienequelafórmulaempíricaosencillaes C6H2O3 .c)ElporcentajedecloroenelAroclor‐1254es:
6molCl1molAroclor
35,5gCl1molCl
1molAroclor360,88gAroclor 100=59%Cl
Cuesti
d)La
2.39.quempide:a)Havolumb) Indescoc) Sareduc(Dato
a)Padel cestadobtie
�ElC
�ElH
�ElO
La fóempí
b)Degeneungrdos ádecirentrefórm
ionesyProble
aestructura
Un compuman totalmeallar lafórmmende1,2Ldicaynombonocido.abiendo queccióndaundo.Constante
araevitarercompuesto Xdo gaseosoenelamasa
M 2,9g
Ccontenido6,6gCO 2,9gX
Hcontenido2,7gH O2,9gX
Ocontenido
59,1gX
órmulamoleíricaeslam
eacuerdocoraldelosalrupoOH.Paátomos de Hrqueexisteeotros,deumulasestruct
masdelasOlim
moleculard
uesto orgániente2,9gde
mulaempíricLa1atmy2bracuatrop
e la oxidaciódeterminadoeR=0,082a
rroresdereX y simplifiexiste commolar:0,082atm
1enelcompu1molCO44gCO
enelcompu1molH O18gH Oenelcompu
3molC 111
ecular o verisma.
onlafórmulcoholessataran=3,laH entre la fundobleenunaldehídoturalesdecu
mpiadasdeQu
delcompues
ico está conedichocom
caymolecul5°C.posibles fórm
ón del compoalcohol,detm·L·
dondeoresuicando estamportamient
L mol�1 K�1
1atm 1,2LuestoXsed1molC1molCO 5
uestoXsed
2molH1molH OuestoXsed12gCmolC 61molXrdadera es
ulageneraldturadosseráfórmuladebfórmulamonlaceenlaeoodeunacuatrocompu
uímica.Volume
stopodríase
2,2’
nstituido popuestoseob
lardelcomp
mulasestruc
puesto desceterminacuá· )
ultamásútiobtener lato ideal, po
1 25 273
eterminaen59,1gX1molX =3
determinaen
59,1gX1molX =
determinapo
6molH 1g1mo
C3H6 . Com
deloshidroáCnH2n+2O,beríaserC3olecular obtestructura,cetona,deuuestoscomp
en1.(S.Menar
er:
alaqueco’,4,4’,5,5’‐he
or carbono,btienen6,6
puestosabie
cturalesque
conocido daálesdichoco
ilcalcularpfórmula em
or medio de
K 59,1
nformadeC
3molCmolX
nformadeH
6molHmolX
ordiferenciagHolH gO 11mo no se p
carburossayaqueunáH8O,comostenida y la dluegocompunalcoholopatiblescon
rgues&F.Latre
orrespondexacloro‐1,1’
hidrógenogde y
endoque los
ecorrespond
un ácido compuesto.
rimerolafómpírica. Supe la ecuació
g mol�1
CO .
H O:
a:
molO6gO =1mmuede simpli
aturados,CnátomodeHseobservaudel alcoholuestosposideunéteresafórmula
e)
elnombre’‐bifenilo(P
y oxígeno.2,7gde
s2,9gocup
danalcomp
carboxílico y
(Canarias
órmulamoleponiendo quón de estad
molOmolX
ificar, la fór
H2n+2,lafórHsesustituyunadiferencsaturado, qiblespodríainsaturadoason:
101
CB)
Si se.Se
anun
puesto
y por
s2008)
ecularue endo se
rmula
rmulayeporciadequierenser,s.Las
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 102
Propanalopropionaldehído
Acetonaopropanona
1‐Propen‐1‐ol
Metoxieteno
c)ComoporreduccióndelcompuestoXseobtieneunalcohol,elcompuestoXdebeserunaldehídoounacetona;perosialoxidarloseobtieneunácidocarboxílicodebetratarsedeun aldehído, ya que la función oxigenada debe encontrase en un átomo de carbonoprimario.Porlotanto:
�CompuestoXoPropanal
�AlcoholprocedentedelareduccióndeXo1‐Propanol
�ÁcidoprocedentedelaoxidacióndeXoPropanoico
2.40.Elmentolesunalcoholsecundariosaturado,queseencuentraenlosaceitesdementa;seempleaenmedicinayenalgunoscigarrillosporqueposeeunefectorefrescantesobrelasmucosas.Unamuestrade100,5mgsequemaproduciendo282,9mgde y115,9mgde
;enunexperimentodistintosehadeterminadoelpesomoleculardelmentolresultandoserde156g.¿Cuáleslafórmulamoleculardelmentol?
(Murcia2008)
�ElCcontenidoenelmentolsedeterminaenformadeCO :282,9mgCO
100,5mgmentol 1mmolCO 44mgCO
1mmolC1mmolCO 156mgmentol1mmolmentol =10
mmolCmmolmentol
�ElHcontenidoenelmentolsedeterminaenformadeH O:115,9mgH O
100,5mgmentol 1mmolH O18mgH O 2mmolH1mmolH O
156mgmentol1mmolmentol =20
mmolHmmolmentol
�ElOcontenidoenelmentolsedeterminapordiferencia:
156mgmentol 10mmolC 12mgC1mmolC 20mmolH 1mgH
1mmolH1mmolmentol = 16mgO
mmolmentol
16mgOmmolmentol
1mmolO16mgO =1 mmolO
mmolmentol
LafórmulamolecularoverdaderadelmentolesC10H20 .
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 103
2.41.Lacombustiónde0,216gdeuncompuesto formadoporC,HyOproduce0,412gdey0,253gde .
a)Obténlafórmulaempíricadeestecompuesto.b) Escribe la fórmula estructural, y su correspondiente nombre químico, de dos posiblesisómerosdelcompuesto.c)Indica,encadaunodelosisómeros,lahibridacióndelosorbitalesdelosátomosdeCyO.d)Escribelaecuacióndecombustióndelcompuesto.
(Galicia2008)
a)ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO :
0,412gCO 1molCO44gCO
1molC1molCO =9,36·10�3molC
ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH2O:
0,253gH O1molH O18gH O
2molH1molH O =2,81·10
�2molH
ElOcontenidoenelcompuestosedeterminapordiferencia:
0,216gX 9,36·10�3molC 12gC1molC 2,81·10�2molH 1gH1molH =0,076gO
0,076gO 1molO16gO =4,72·10�3molO
Relacionandotodaslascantidadesconlamenorseobtienelafórmulaempírica:
9,36·10�3molC4,72·10�3molO =2
molCmolO
2,81·10�2molH4,72·10�3molO =6
molHmolO
�oformulaempırica:C2H6O
b)Lafórmulaestructuraldedosisómeroses:
Alcoholetílicooetanol Dimetiléterometoximetano
c)EnlosdosisómeroslosátomosdeCyOparticipanenenlacessencillos,porlotanto,elmodelodehibridaciónquepermiteexplicarlaspropiedadesdeamboscompuestostendráqueser:hibridación ,entodosloscasos.
d)Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndecombustióndelcompuestoes:
CC
OC
OC
H
H
H
H
H
H
H
H
H
HH
Hsp3 sp3
sp3sp3
sp3
sp3
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 104
C2H6 (l)+3O2(g)�o2CO2(g)+3H2 (l)
2.42. El laboratorio de control de calidad de cierta industria química efectúa análisis dematerias primas que se utilizan en la fabricación de sus productos. Al analizar ciertocompuesto orgánico que sólo contiene C eH, se determinó que en la combustión de unamuestrade0,6543gseproducían2,130gdedióxidodecarbonoy0,6538gdeagua.Ademásse sabe que 0,540 g de dicho compuesto ocupan un volumen de 299,9mLmedidos a lapresión de 640 mmHg y 35°C. Determina las fórmulas empírica y molecular de estecompuesto.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2008)
ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuestoXysimplificandoestaobtenerlafórmulaempírica.Considerandoqueestesecomportadeformaidealsepuedecalcularlamasamolardelmismo:
M= 0,540g 0,082atm·L·mol1·K 1 35+273
640mmHg·299,9mL 760mmHg1atm 103mL1L =54g·mol�1
�ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO .2,130gCO 0,6543gX
1molCO 44gCO
1molC1molCO 54gX1molX =4
molCmolX
�ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O.0,6538gH O0,6543gX
1molH O18gH O 2molH1molH O
54gX1molX =6
molHmolX
La fórmula molecular del compuesto X es C4H6. Simplificándola, se obtiene la fórmulaempírica, C2H3 .
2.43.UnaarcillatípicadeMoróutilizadaenlafabricacióndebaldosasdepastarojatienelasiguientecomposición:
Sustancia Otras%enpeso68,219,27,74,9
Calculael%enpesodeSi,AlyFequecontienelaarcilla.(Valencia2008)
Tomando como base de cálculo 100 g de arcilla, los porcentajes de cada uno de loselementosseleccionadosson:
68,2gSiO100garcilla
1molSiO60gSiO 1molSi
1molSiO 28gSi1molSi 100=31,8%Si
19,2gAl O100garcilla
1molAl O102gAl O 2molAl
1molAl O 27gAl1molAl 100=10,2%Al
7,7gFe O100garcilla
1molFe O159,8gFe O 2molFe
1molFe O 55,9gFe1molFe 100=5,4%Fe
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 105
2.44. Si se emplean cubiertos de plata, no se deben comer con ellos huevos revueltos opasadosporagua,porquelonormalesqueseennegrezcan,alformarsesulfurodeplata,porreacción de aquella con el azufre de los aminoácidos característicos de las proteínas delhuevo.Allimpiarlos,sevaelsulfurodeplata,yconello,aunquenolocreas,variosmillonesdeátomosdeplata.Siuntenedorde80gramosdepeso,conunporcentajedeplatadel85%,despuésdeunabuenadietaabasehuevos,hacombinadoel0,5%desuplataen formadesulfuro.Calcule:a)Elnúmeroaproximadodeátomosdeplataqueseperderánenlalimpiezadeltenedor.b)Si laplataenorfebrería tieneunprecioaproximadode10€porgramo,¿quécoste,sinconsiderarlosdetergentesempleados,supondráesalimpieza?
(Murcia2009)
a)Lamasadeplataquepierdeeltenedores:
80gtenedor 85gAg100gtenedor
0,5gAg(combinada)100gAg(total) =0,34gAg
Elnúmerodeátomosdeplataes:
0,34gAg 1molAg107,9gAg
6,022·1023atomosAg1molAg =1,9·1021átomosAg
b)Elcosteenplatadellavadodeltenedores:
0,34gAg 10€1gAg =3,4€
2.45.UnamezcladeNaBry contieneun29,96%deNaenmasa.Calcula:a)Elporcentajeenmasadecadacompuestoenlamezcla.b)Elporcentajeenmasadesodiodecadacompuesto.
(Córdoba2009)
a)Paradeterminarlacomposicióndelamezclaseplanteanlassiguientesecuaciones:xgNaBr+ygNa SO =100gmezcla
xgNaBr 1molNaBr102,9gNaBr
1molNa1molNaBr +
+ygNa SO 1molNa SO132gNa SO 2molNa
1molNa SO =29,96gNa 1molNa23gNa
Como se parte de 100 g demezcla el resultado proporciona la composición expresadacomoporcentajeenmasa:
x=39,1%NaBry=60,9% b)ElporcentajedeNacadacompuestoes:
1molNa1molAgBr
23gNa1molNa
1molNaBr102,9gNaBr 100=22,4%Na
2molNa1molNa SO 23gNa1molNa
1molNa SO132molNa SO 100=34,8%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 106
2.46. Cierto compuesto orgánico presenta la siguiente composición centesimal (enmasa):C=62,1%;H=10,3%yO=27,6%.Además,a100°Cy1atmelcompuestoseencuentraenfasegaseosaytieneunadensidadde1,9g/L.Determinasufórmulamolecular.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2009)
Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuesto X a partir de su masa molar. Suponiendo que en estado gaseoso éste secomportacomogasideal,pormediodelaecuacióndeestadoseobtienesumasamolar:
M= 1,9g·L1 0,082atm·L·mol 1·K 1 100+273 K
1atm =58,1g·mol 1
ParaobtenerlafórmulamoleculardelasustanciaX:62,1gC100gX
1molC12gC 58,1gX1molX =3
molCmolX
10,3gH100gX
1molH1gH 58,1gX1molX =6
molHmolX
27,6gO100gX
1molO16gO 58,1gX1molX =1
molOmolX
�oformulamolecular:C3H6O
2.47. Se indican a continuación lasmasas atómicas relativas y la composición isotópica delmagnesioyantimonio:
=23,9850(78,60%) =25,9826(11,29%) =24,9858(10,11%)=122,9042(42,75%) =120,9038(57,25%)
Conestosdatoscalculalamasamoleculardel .(Valencia2009)(Valencia2011)
LasmasasatómicasmediasdeloselementosMgySbson,respectivamente:
78,60at Mg 23,9850uat Mg +10,11at Mg 24,9858uat Mg +11,29at Mg 25,9826uat Mg100atMg =24,31u
57,25at Sb 120,9038uat Sb +42,75at Sb 122,9042uat Sb100atSb =121,76u
LamasamoleculardelMg Sb es:
3atMg 24,31uatMg +2atSb 121,76uatSb =316,45u
2.48.Setomóunamuestrade0,2394g·deunnuevofármacocontralamalariaysesometióaunaseriedereaccionesenlaquetodoelnitrógenodelcompuestosetransformóennitrógenogas.Recogidoestegasocupóunvolumende19mLa24°Cy723mmHg.Cuandosequemaunamuestrade6,478gdeestemismofármacoseobtienen17,57gde y4,319gde .SesabequeelcompuestoformadoporC,N,HyO,yquelamasamolaresde324g.¿Cuálessufórmulamolecular?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia2010)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 107
ParaevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelcompuestoXapartirdesumasamolar.�ElCcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeCO .
17,57gCO6,478gX
1molCO44gCO 1molC1molCO 324gX1molX =20
molCmolX
�ElHcontenidoenelcompuestoXsedeterminaenformadeH O:4,319gH O6,478gX
1molH O18gH O 2molH1molH O
324gX1molX =24
molHmolX
�Lacantidad,enmoles,deN obtenidoes:
n= 723mmHg·19mL0,082atm·L·mol 1·K 1 24+273 K
1atm760mmHg
1L10 mL =7,4·10
4molN
7,4·10 4molN0,2394gX
2molN1molN
324gX1molX =2
molNmolX
�ElOcontenidoenelcompuestoXsedeterminapordiferencia:
324gX 20molC 12gC1molC 24molH 1gH1molH 2molN 14gN1molN
1molX =32 gOmolX
32 gOmolX
1molO16gO =2molOmolX
La fórmula molecular o verdadera esC20H24N2O2.
Se trata de la quinina cuya fórmulaestructurales:
2.49.Lareacciónentre50gdealuminioenpolvoyenexcesodebromolíquidoproduce494gdeuncompuesto.Deduzca:a)Eltipodereacciónylamasadebromoenestecompuesto.b)Lafórmulamoleculardelcompuestosisumasamolaresde534g· ·.
(Baleares2010)
a)LareacciónentreAl(s)yBr (l)debeserdeoxidación‐reducción.Enlamisma,elAlsedebedeoxidaraAl yelBrsedebereduciraBr .DeacuerdoconlaleydeLavoisier,lamasadeBrcontenidaenelcompuestoes:
494gcompuesto–50gAl=444gBrb)Paraobtenerlafórmulamoleculardelcompuesto:
50gAl494gcompuesto
1molAl27gAl
534gcompuesto1molcompuesto =2
molAlmolcompuesto
444gBr494gcompuesto
1molBr80gBr
534gcompuesto1molcompuesto =6
molBrmolcompuesto
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 108
LafórmulamoleculardelcompuestoesAl2Br6.
2.50.Sesabeque loselementospresentesen lavitaminaCsonC,HyO.Enunaexperienciaanalítica se realizó la combustión de 2,0 g de vitamina C, en presencia de la cantidadnecesariadeoxígeno,yseobtuvieron3,0gde y0,816gde .a)HallalafórmulaempíricadelavitaminaC.b)AunquenosedisponedeldatodelamasamolardelavitaminaC,sesabequesuvalorestácomprendidoentre150y200g/mol.Determinasufórmulamolecular.
(PreselecciónValencia2010)
a)ElCcontenidoenlavitaminaCsedeterminaenformadeCO :
3,0gCO 1molCO44gCO
1molC1molCO =6,82·10 molC
ElHcontenidoenlavitaminaCsedeterminaenformadeH O:
0,816gH O1molH O18gH O 2molH1molH O =9,07·10 molH
ElOcontenidoenelcompuestosedeterminapordiferencia:
2,0gvitC 6,82·10 molC 12gC1molC 9,07·10 molH 1gH1molH =1,091gO
1,091gO 1molO16gO =4,72·10 molO
Relacionandotodaslascantidadesconlamenorseobtienelafórmulaempírica:
6,82·10 molC6,82·10 molO =1
molCmolO o 3molC3molO
9,07·10 molH6,82·10 molO =1,33
molHmolO o 4molH3molO
�oformulaempırica:C3H4O3
b)Lamasamolardelcompuestomássencilloes:
M=3molC 12gC1molC +4molH
1gH1molH +3molO
16gO1molO =88g·mol
1
ComolamasamolardelavitaminaCdebeestarcomprendidaentre150y200,entonceslamasa molar debe ser el doble del valor calculado, 176 g·mol . Por tanto la fórmulamoleculardelavitaminaCesC6H8O6.
2.51.LasaldeEpsomesunsulfatodemagnesioconunadeterminadacantidaddeaguadecristalización, ·x .Cuandosedeshidratancompletamente30gdesaldeEpsom,atemperaturaadecuada,lapérdidademasaobservadaesde15,347g.Determinaelvalordex.
(Valencia2010)
LarelaciónmolarentreH OyMgSO es:15,347gH O
30 15,347 gMgSO 1molH O18gH O
120,3MgSO1molMgSO =7 mol
mol
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 109
2.52.Aveceselmétodogravimétricopermitedescubrirnuevoscompuestos.Porejemplo, lagravimetríadelácidobóricopermiterevelarlaexistenciadeuncompuestoX.Alcalentarelácidobóricosedescomponeendosetapasacompañadasdedisminucióndemasadelsólido.En la primera se produce el compuesto X y, por encima de 110°C el compuesto X sedescomponeasuvez:
(s)�oX(s)+ (g)X(s)�o (s)+ (g) (lasecuacionesnoestánajustadas)
Resultadosdelosexperimentos:
T/°C 40 110 250
m/g 6,2 4,4 3,5
CalculelafórmulaempíricadelcompuestoX.(Valencia2010)
Lasmasasdecadaelementocontenidasenlamuestrainicialde6,2gdeH BO son:
6,2gH BO 1molH BO61,8gH BO 1molB
1molH BO 10,8gB1molB =1,08gB
6,2gH BO 1molH BO61,8gH BO 3molH
1molH BO 1,0gH1molH =0,30gH
6,2gH BO 1molH BO61,8gH BO 3molO
1molH BO 16,0gO1molO =4,82gO
LamasadeH Oquesepierdeenlaprimerareacciónes:6,2gH BO –4,4gX=1,8gH O
Lasmasasdehidrógenoyoxígenocontenidasenlos1,8gdeH Oeliminadason:
1,8gH O1molH O18gH O 2molH1molH O
1,0gH1molH =0,20gH
1,8gH O–0,20gH=1,60gODeacuerdoconla leydeconservacióndelamasa, lasustanciaXestáconstituidapor lassiguientescantidades:
0,30gH(inicial)–0,20gH(eliminado)=0,10gH(enX)4,82gO(inicial)–1,60gO(eliminado)=3,22gH(enX)1,08gB(inicial)–0,00gB(eliminado)=1,08gB(enX)
RelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilladeX:
1,08gB 1molB10,8gB =0,10molB
0,10gH 1molH1gH =0,10molH
3,22gO 1molO16gO =0,20molO
�o
0,20molO0,10molB =
2molO1molB
0,10molH0,10molB =
1molH1molB
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 110
LafórmulaempíricaosencillaqueseobtieneparaelcompuestoXesHBO2.
2.53. El cobre cristaliza en una red cúbica centrada en las caras (o cúbica deempaquetamientocompacto)ysudensidadesde8,95g/ a20°C.¿Cuáleslalongituddelaaristadelaceldaunidad?(Datos.Masaatómicarelativadeloro=63,55;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Valencia2010)
Segúnseobservaenlafigura,unaredcúbicacentradaenlascarascontiene4átomos:
8atomos(vertices)8 +
+ 6atomos(caras)2 =
=4átomos
Apartirdeladensidadsepuedeobtenerelvolumendelaceldillaunidad:1cm3Cu8,95gCu
63,55gCu1molCu 1molCu
6,022·1023atomos4atomoscubo =4,72·10�23 cm
3
cubo
Apartirdelvolumensepuedeobtenerlaaristadelcuboa:
a= 4,72·10�23cm3=3,61·10�8cm 1cm107nm =0,361nm
2.54.Uncompuestodebarioyoxígenodefórmuladesconocidasedescomponetérmicamenteliberando366mLdeoxígeno,medidosa273,1Ky1atmdepresión,yunresiduode2,5gdeBaOpuro.Indicalafórmulaempíricadelcompuestodesconocidoysumasainicial.
(Baleares2011)
Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndelcompuestodesconocidoes:Ba O (s)�oBaO(s)+O (g)
Elnúmerodemolesdeátomosdeoxígenoliberadoses:
366mLO 1LO10 mLO 1molO22,4LO 2molO1molO =3,27·10�2molO
Elnúmerodemolesdeátomosdebarioquequedanenelresiduoes:
2,5gBaO 1molBaO153,5gBaO
1molBa1molBaO =1,63·10
�2molBa
Larelaciónmolarentreamboselementoses:3,27·10�2molO1,63·10�2molBa =2
molOmolBa �oFormula:BaO2
DeacuerdoconleydeconservacióndelamasadeLavoisier,lamasademuestrainiciales:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 111
2,5gBaO+3,27·10�2molO 16gO1molO =3,023g
(Ha sido necesario corregir un dato del problema para evitar que saliera un resultadoabsurdoenlaresolución).
2.55.Laesmeraldaesunapiedrapreciosadecolorverde,variedaddelmineraldenominadoberilo, cuya fórmula es .Esmuy valoradadebidoa su rareza,puesdesde laantigüedad se descubrieron piedras preciosas de color verde como lamalaquita, pero laesmeraldaeslaúnicacristalina.Sunombresignificapiedraverdeysuverdeestanespecialqueensuhonor,se ledenominaverdeesmeralda.ElmayorproductordeesmeraldasenelmundoesColombiaseguidoporBrasil.Sucoloresmásomenosintensodebidoalavariaciónentreelnúmerodeátomosdeberilioyaluminio.Paraunaesmeraldade10quilates(1quilate=200mg),calcular:a)Losmolesdeátomosdeberilio.b)Eltotaldeátomosdeoxígeno.c)Porcentajedealuminioysilicio.d) Ordenar todos los elementos que forman la esmeralda, de acuerdo a su radio yelectronegatividad.
(Murcia2011)
Elnúmerodemolesdeesmeraldaes:
10quilates 200mg1quilate1g
10 mg1molBe Al Si O537gBe Al Si O =3,7·10�3molBe Al Si O
a)Elnúmerodemolesdeátomosdeberilioenlamuestraes:
3,7·10�3molBe Al Si O 3molBe1molBe Al Si O =1,1· � molBe
b)Elnúmerodeátomosdeoxígenoenlamuestraes:
3,7·10�3molBe Al Si O 18molO1molBe Al Si O =6,7·10�2molO
6,7·10�2molO 6,022·10 atomoO1molO =4,0· átomoO
c)Elporcentaje(enmasa)deAlySienlaesmeraldaes:2molAl
1molBe Al Si O 1molBe Al Si O537gBe Al Si O 27gAl1molAl 100=10,1%Al
6molSi1molBe Al Si O 1molBe Al Si O
537gBe Al Si O 28gSi1molSi 100=31,3%Si
d) Siendo elementos de diferentes periodos, Be y O (n = 2) y Al y Si (n =3), el factordeterminante del tamaño es el número de capas electrónicas, por tanto, Al y Si tienenmayortamañoqueBeyO.Respecto elementos de un mismo periodo, es la carga nuclear efectiva el factordeterminantedel tamaño.Enunperiodo,éstaesmayorenelelementoquetienemayornúmeroatómicoloquehacequelaatracciónnuclearseamayor,portanto,eltamañoserámenor.Atendiendoloscriteriosanteriores,elordencrecientedetamañosatómicos(pm)es:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 112
O(73)<Be(112)<Si(117)<Al(143)
La electronegatividad, χ,mide la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia sí loselectronesdesuenlaceconotrosátomos.Suvalorsepuedecalcularapartirdelosvaloresde la energíade ionización, I, y de la afinidad electrónica,AE, de formaque aumenta alaumentarambaspropiedades.La electronegatividad de un elemento es mayor cuanto menor es su radio atómico ycuantomayoressucarganuclearefectiva.Portanto,laelectronegatividaddeunátomoenun:
‐grupo:disminuyeaumentarelvalordelnúmerocuánticoprincipaln.‐periodo:aumentaalaumentarelvalordelnúmeroatómico.
Elordencrecientedeelectronegatividad(segúnPauling)deloselementosdadoses:Be(1,57)<Al(1,61)<Si(1,90)<O(3,44)
2.56.Unaaminaprimaria que contieneun carbono quiral, tiene la siguiente composicióncentesimal:65,753%deC,15,068%deHy19,178%deN.Sisesabequesumasamolecularesmenorde100,determinalafórmulaestructuraldedichaaminaynómbrala.
(Canarias2011)
RelacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilladelaaminaX:
65,753gC 1molC12gC =5,48molC
15,068gH 1molH1gH =15,07molH
19,178gN 1molN14gN =1,37molN
�o
5,48molC1,37molN =
4molC1molN
15,07molH1,37molN = 11molH1molN
LafórmulaempíricaosencillaqueseobtieneparalaaminaXes C4H11N .
Comolamasamolecularesmenorque100ylamasadela fórmulamás sencilla es 73, el valor den debe ser 1,portanto,lafórmulamoleculardelaaminaesC4H11N.Teniendo en cuenta que posee un carbono quiral, sufórmulaestructuralysunombreson:
1‐metilpropilamina
2.57.SesabequeloselementospresentesenellimonenoCeH.Apartirde10kgdelimonesseextrajeron240gde limoneno.En lacombustiónde2,56gde limoneno,con lacantidadnecesariadeoxígeno,seobtuvieron8,282gde y2,711gde .a)Hallalafórmulaempíricadellimoneno.b)Aunquenosedisponedeldatode lamasamolardel limoneno,sesabequesuvalorestácomprendidoentre120y150g/mol.Determinasufórmulamolecular.
(PreselecciónValencia2011)
a)ElCcontenidoenellimonenosedeterminaenformadeCO :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 113
8,282gCO 1molCO44gCO 1molC1molCO =0,188molC
ElHcontenidoenellimonenosedeterminaenformadeH O:
2,711gH O1molH O18gH O 2molH1molH O =0,301molH
Relacionandoambaslascantidadesseobtienelafórmulaempírica:0,301molH0,188molC =1,6
molHmolC o 16molH10molC oformulaempırica:C10H16
b)Lamasamolardelcompuestomássencilloes:
M=10molC 12gC1molC +16molH
1gH1molH =136g·mol
�1
Comolamasamolardel limonenodebeestarcomprendidaentre120y150,entonces lafórmulamolecularcoincideconlaempírica.Lafórmulaestructuraldellimonenoes:
2.58.Porcombustiónde0,2345gdeuncompuestoorgánicoque sólocontieneC,HyO seobtienen0,48gdedióxidodecarbono.Alquemar0,5321gdelmismocompuestoseobtienen0,3341 gdeagua. Ladensidaddel compuesto orgánico en estado gaseoso, respectode ladensidad del nitrógeno, es de 3,07, en lesmismas condiciones de presión y temperatura.Calculadlafórmulaempíricaymoleculardelcompuesto.
(Valencia2011)
ParafacilitarloscálculossedeterminapreviamentelafórmulamoleculardelcompuestoXy simplificándola se obtiene la fórmula empírica. Para ello es preciso determinarpreviamentelamasamolardelasustancia.Considerandocomportamientoideal:
ρX=3,07ρN2o MXVmolar
=3,07 MN2Vmolar
�oMX=3,07 28g·mol�1 =86g·mol�1
�ElCcontenidoenelcompuestosedeterminaenformadeCO :0,48gCO0,2345gX
1molCO44gCO 1molC1molCO 86gX1molX =4
molCmolX
�ElHcontenidoenelcompuestosedeterminaenformadeH O:0,3341gH O0,5321gX 1molH O
18gH O 2molH1molH O86gX1molX =6
molHmolX
�ElOcontenidoenelcompuestosedeterminapordiferencia:
86gX 4molC 12gC1molC 6molH 1gH
1molH1molX gO 1molO16gO =2molOmolX
LafórmulamolecularoverdaderaesC4H6O2
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 114
Simplificandolaanteriorseobtienequelafórmulaempíricaosencillaes C2H3O .
2.59.Elclorurodesodioesunsólidoiónicoquecristalizaenunaredcúbicacentradaenlascarasdeaniones,conloscationesocupandoloshuecosoctaédricos.a)Dibujalaceldaunidad.b)Indicaelíndicedecoordinacióndelcatiónydelaniónysupoliedrodecoordinación.c)ExplicalarazónporlaqueasignamosalclorurodesodiolafórmulaNaCl.d)Justificalafórmulaquecorrespondealaceldaunidad.e)Losradiosdelosiones y son0,95·10 y1,81·10 cm,respectivamente.Calculaladensidaddelclorurodesodio.f) En los sólidos iónicos es frecuente la existencia de defectos reticulares, y comoconsecuencia,lanoestequiometría.¿Cuántosanionesclorurofaltan,pormoldecompuesto,enuncristalquetienedefórmula , ?¿Cuálserálafórmuladeunamuestradeclorurodesodioenlaquefaltan13milmillonesdecationessodioporcadamoldeanionescloruro?(Dato.NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Valencia2011)
a‐c)Enun empaquetamientode esferas segúnuna red cúbica centrada en las caras, lasesferasquedefinenelretículocristalinosesitúanenlosvérticesycentrodelascarasdeuncubo.Enelcasodeunsólidoiónico,untipodeiones,elquedefineelretículo(cationeso aniones, pues las posiciones catiónicas y aniónicas son intercambiables), se sitúa enestasposicionesy, elotro tipode iones,ocupará la totalidaddehuecosoctaédricos,quecoincidenconloscentrosdelasaristasyelcentrodelcristal.
Porejemplo,enelcasodelNaCl,sepuedesuponerquelosanionesclorurosesitúanen los vértices y en los centros de lascarasdelcubo,mientrasqueloscationessodioocupan los centrosde las aristas yelcentrodelcristal.
Lafraccióndecadaionenunaestructuracúbicadependedelaposiciónqueocupeenésta.EnelcasodelNaClelnúmerodeionesporceldaunidades:
aniones cationes
8aniones(vertice)· 18 =1anion
6aniones(cara)· 12 =3aniones
12cationes(arista) · 14 =3cationes
1cation(centro) ·1 =1cation
4aniones 4cationes
b)El índicede coordinacióndel catiónydelaniónes6:6Elpoliedrodecoordinaciónesunoctaedro.
Por lo tanto,seasignaalclorurodesodio la fórmulaNaCl,porqueuncristal idealdecloruro de sodio está formado por un empaquetamiento compacto de iones, con igualnúmerodecationesydeaniones.Enlossólidosiónicoslafórmulacorresponde,portanto,
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 115
a la fórmulaempírica.Noesunafórmulamolecular,puesen lossólidos iónicos,comoelclorurosódico,noexisteunaunidaddiscreta,conexistenciareal,“unamolécula”,formadaporuncatiónsodioyunanióncloruro.d)Comosehavistoenelapartadoanterior,lafórmuladelaceldaunidades:Na4Cl4.e)Paracalcularladensidad,esnecesariodeterminarpreviamenteelvolumendelaceldillaunidad,yparaconoceréstelalongituddelaarista.Como los iones situados en una arista se encuentran tangentes, la longitud de la aristavienedeterminadapordosveceselradiodelaniónydosveceselradiodelcatión:
a=2R +2R
a=2 0,95·10 +1,81·10 cm=5,52·10 cm
V=a3= 5,52·10 cm 3=1,68·10 cm3
Relacionandomasayvolumen:
58,5g·mol1,68·10 cm3·celda 1mol
2·6,022·1023iones8iones1celda =2,31g·cm
f)Sifaltan 1−0,98 molesdeionesCl :
0,02molCl 6,022·1023ionesCl1molCl =1,2·1022iones
Sifaltan1,3·10 ionesNa :
1,3·10 ionesNa 1molNa6,022·1023ionesNa =2,16·10 molNa
Lafórmulaqueseobtienees:
1 2,16·10 molNa1molCl = 0,9999999999998molNa1molCl oNa0,9999999999998Cl
Noobstante,lafórmulaesNaClyaquedeberíanfaltarmásionesparaquenosecumplieralaestequiometría1:1.
2.60.Enunrecipientede0,15Lseintroducen323mgdeunhidrocarburoa25°Cy1,25atmdepresión.Seprocedealadedichohidrocarburoyseobtienen1,01gdedióxidodecarbonoy 414mg de agua como productos de dicho proceso.Determinar de qué hidrocarburo setrataynombrarlo.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Canarias2012)
Paraevitarerroresderedondeoresultamásútilcalcularprimerolafórmulamoleculardelhidrocarburo X y, simplificando esta, obtener la fórmula empírica. Suponiendo que enestadogaseosoeste se comporta comogas ideal,pormediode laecuacióndeestadoseobtienelamasamolar:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 116
M= 323mg 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1,25atm·0,15L 1g103mg =42,9g·mol
1
�ElCcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeCO :
1,01gCO 323mgX
103mgX1gX 1molCO
44gCO 1molC1molCO 42,9gX1molX =3molCmolX
�ElHcontenidoenelhidrocarburoXsedeterminaenformadeH O:
414mgH O323mgX
103mgX1gX 1molH O
18gH O 2molH1molH O
42,9gX1molX =6molHmolX
LafórmulamolecularoverdaderaesC3H6.
A la vista de la fórmula molecular se observa que se ajusta a la de las olefinas,hidrocarburos insaturados con un doble enlace. Se trata del propeno cuya fórmulasemidesarrolladaes – = .
2.61. El ibuprofeno es un compuesto químico muy demandado en farmacia por suspropiedadescomoanalgésico,antiinflamatorioyantipirético(paracombatirlafiebre).EstemedicamentocontieneC,HyOyparasudeterminaciónanalíticaserealizólacombustiónde2,06gdelcompuestoconlacantidadadecuadadeoxígeno,obteniéndose5,72gdedióxidodecarbono y un volumen de 2,901 L de vapor de aguamedidos a 120°C y 1 atmósfera depresión.a)Hallalafórmulaempíricadelibuprofeno.b)Aunquenodisponemosdeldatode lamasamoleculardel ibuprofeno, sabemos que suvalorestácomprendidoentre180y220g/mol.Determinalafórmulamolecular.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2012)
a)ElCcontenidoenelibuprofenosedeterminaenformadeCO .
5,72gCO 1molCO44gCO 1molC1molCO =0,13molC
�ElHcontenidoenelibuprofenosedeterminaenformadeH O.Considerandoqueestatienecomportamientoideal
n= 1atm·2,901L0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K =0,09molH O
0,090molH O2molH1molH O =0,18molH
�ElOcontenidoenelibuprofeno(IBU)sedeterminapordiferencia:
2,06gIBU 0,13molC 12gC1molC 0,18molH 1gH1molH =0,32gO
0,32gO 1molO16gO =0,02molO
Relacionandoelnúmerodemolesdelelementoqueestépresenteenmenorcantidadconelrestodeloselementosseobtienelafórmulaempíricaosencilladelibuprofeno.
Cuesti
Lam
Comoestála fóC13H
ionesyProble
0,13mo0,02mo
0,18molH0,02mol
masamolard
M=13mo
o la masa mcomprendidrmula moleH18O2.
masdelasOlim
lClO =6,5
momo
HO =9,0
molmol
delcompues
olC 12gC1molC
molar del cdaentre180ecular del i
mpiadasdeQu
olColO o 13m2m
HO o 18mo2mo
tomássenc
+18molH
compuesto0y220,quibuprofeno
uímica.Volume
molCmolO
olHolO
�
cilloes:1gH1molH +2
más sencilleredecirques la mism
en1.(S.Menar
�oformul
2molO 16g1mo
louema,
rgues&F.Latre
laempırica:
gOolO =206g
e)
C13H18O2
g·mol 1
117
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 119
3.CUESTIONESdeGASES
3.1.Losgasesidealesson:a)Gasesquenocontaminan.b)Gasescuyasmoléculassonapolares.c)Gasesquecumplenlaecuacióndeestadodelosgasesideales.d)Gasesnobles.
(O.Q.L.Murcia1996)
Los gases tienen comportamiento ideal a presiones bajas y temperaturas altas que escuandocumplenlaecuacióndeestado.Larespuestacorrectaeslac.
3.2. A lasmismas condiciones de presión y temperatura, la relación entre la densidad deloxígenoyladelhidrógenoes:a)16b)11/6c)8d)1/8
(O.Q.L.Murcia1996)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelO yH :
ρρ =
pMRTpMRT
�oρρ = MM �o
ρρ = 322 =16
Larespuestacorrectaeslaa.
3.3.Aciertapresión( ),unrecipientede10Lcontienenitrógenoa273K.Silatemperaturaasciendea546Klanuevapresión( )será:a) = /10b) =2 c) = /2d) =10
(O.Q.L.Murcia1996)
DeacuerdoconlaleydeCharles:p1T1= p2T2
Sustituyendo:p1p2= T1T2
�o 273546 =12 �op2=2p1
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 120
3.4.Con12Ldehidrógenoy5Ldeoxígeno,¿cuántoslitrosdevapordeaguasepuedenobtener?Todoslosgasesseencuentranmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura.a)12b)17c)10d)5
(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.Murcia2000)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH yO es:2H (g)+O (g)�o2H O(g)
De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes2LdeH con1LdeO producen2LdeH O.Larelaciónvolumétricaymolares:
VV = 125 =2,4
Comolarelaciónmolares>2,indicaqueel eselreactivolimitantequeseconsumecompletamenteydeterminalacantidaddeH Oqueseforma:
5LO 2LH O1LO =10L
Larespuestacorrectaeslac.
3.5.Calculelaconcentracióndeaguaenlafasegasa25°C,silapresióndevapordeaguaaestatemperaturaes3,17kPa.a)0,0313Mb)0,00128Mc)0,0884Md)55,4Me)0,142M(Dato.R=8,314J· · )
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Córdoba2011)
Apartirdelaecuacióndeestadodeungasidealsepuedeescribirque:
c= nV =pRT
Sustituyendo:
c= 3,17kPa8,314J·mol ·K 273+25 K
103Pa1kPa
1m3
103L =0,00128M
Larespuestacorrectaeslab.
3.6.¿Enquécondicionesseasemejamásungasrealaungasideal?a)Abajaspresionesybajastemperaturas.b)Abajaspresionesyaltastemperaturas.c)Aaltaspresionesybajastemperaturas.d)Cuandoseencuentreencondicionesnormales.
(O.Q.L.Murcia1997)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 121
Ungasrealseasemejamásaungasidealabajaspresionesyaltastemperaturas,yaqueenesascondicionesnoexistenlasfuerzasintermolecularesqueharíanqueelgasselicuase.Larespuestacorrectaeslab.
3.7.EnunadeterminadaexperienciaunvolumenVdeuncompuestoorgánicogaseosonecesitó,para su combustión completa un volumen 3,5 V de oxígeno, ambos medidos en igualescondiciones de presión y temperatura. ¿Cuál de las siguientes sustancias será el compuestoorgánico?a)Metanob)Etanoc)Propanod)Butano
(O.Q.L.Murcia1997)
Las ecuaciones químicas correspondientes a la combustión de los cuatro alcanos mássencillosson:
CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(g)
C H (g)+ 72O (g)�o2CO (g)+3H2O(g)
C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(g)
C H (g)+ 132 O (g)�o4CO (g)+5H2O(g)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaque relación de volúmenes O /hidrocarburo es 3,5/1 es la correspondiente a lacombustióndeletano,C H .Larespuestacorrectaeslab.
3.8.Ladensidaddeloxígenoendeterminadascondicionesdepresiónydetemperaturaes1,312g· .¿Cuálseráladensidaddelhidrógenoenlasmismascondiciones?a)0,082g· b)1,000g· c)0,164g· d)0,059g·
(O.Q.L.Murcia1997)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelO yH :
ρρ =
pMRTpMRT
�oρρ = MM
Sustituyendo:
ρ =1,312g·L 1 2g·mol32g·mol =0,082g·L 1
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 122
Larespuestacorrectaeslaa.
3.9. Si se introducen masas iguales de oxígeno y nitrógeno gaseosos en dos recipientescerradosdeigualvolumen,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)Enambosrecipienteshayelmismonúmerodemoléculas.b)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoesinferioraladelrecipientedenitrógeno.c)Enelrecipientedeoxígenohayunmayornúmerodemoléculas.d)Elnitrógenotienemayorenergíacinéticamediapormol.e)Lapresiónenelrecipientedeoxígenoessuperioraladelrecipientedenitrógeno.
(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)(O.Q.L.CastillaLaMancha2009)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Madrid2009)
a)Falso.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagas:
1gN 1molN28gN LmoleculasN1molN = L28moleculasN
1gO 1molO32gO LmoleculasO1molO = L32moleculasO
b)Verdadero.Suponiendoqueseintroduceenelrecipiente1gdecadagasyqueambosestánalamismatemperaturaT:
p =1gN 1molN
28gN RTV = RT28V atm
p =1gO 1molO
32gO RTV = RT32V atm
�op >p
c) Falso. Suponiendo que se introduce en el recipiente 1 g de cada gas, según se hademostrado en el apartado a) haymásmoléculas de N ya que este tienemenormasamolar.d) Falso. Suponiendoque se introduce en el recipiente 1 g de cada gas y que ambos seencuentran a la misma temperatura, de acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann,laenergíacinéticasólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
e)Falso.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob).Larespuestacorrectaeslab.
3.10. Las llamadas condiciones normales de presión y temperatura se definen de formaarbitrariacomo:a)273Ky76mmHgb)25°Cy1,0atmc)273°Cy76torrd)273Ky1,0atm
(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1,0atm(760mmHg)y0°C(273K).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 123
Larespuestacorrectaeslad.
3.11.Indiquecuáleslaproposicióncorrecta:a)1moldeclorurodesodioocupa22,4L.b)1moldenitratodepotasioocupa22,4L.c)1moldenitratodesodioocupa22,4L.d)En22,4Ldegas,encondicionesnormales,hay6,022·10 moléculas.e)Elaguayelácidoacético( )soninmiscibles.f)Elaguayelbenceno( )sonmiscibles.g)Cuandosequeman2molesdemetanoseproducen22,4Lde .h)Cuandosequeman22,4Ldemetanoseproducen44,8Lde .i)Sireaccionan22,4Ldehidrógenocon22,4Ldeoxígenoseobtienen36gdeagua.j)36gdeaguay73gdeácidoclorhídricotienenalgoencomún.
(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2005)
a‐b‐c)Falso.22,4LeselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyelNaCl,KNO yNaNO ,endichascondicionesesunsólido.d)Verdadero.22,4LeselvolumenmolardeungasmedidoencondicionesnormalesyelCOendichascondicionesesungas.e)Falso.Soncompletamentemisciblesdebidoalaformacióndeenlacesintermolecularesporpuentesdehidrógenoentrelasmoléculasdeaguaylasdeácidoacético.f) Falso. Son completamente inmiscibles debido a que no es posible la formación deenlacesintermolecularesentrelasmoléculasdeaguaylasdebenceno.g)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelCH es:
CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
RelacionandoCH yCO ysuponiendocondicionenormales:
2molCH 1molCO1molCH 22,4LCO1molCO =44,8LCO
h)Falso.RelacionandoCH yCO ysuponiendocondicionenormales:
22,4LCH 1molCH22,4LCH 1molCO1molCH 22,4LCO1molCO =22,4LCO
i)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH es:2H (g)+O (g)�o2H O(g)
ElvolumendeH Ocorrespondientea36gdeH Oes:
36gH O1molH O18gH O 22,4LH O
1molH O =44,8LH O
Losvolúmenesdadosnoestánenrelación2:1:2.j)Verdadero.Ambascantidadessecorrespondencon2molesdesustancia:
36gH O1molH O18gH O =2molH O73gHCl 1molHCl36,5gHCl =2molHCl
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 124
Lasrespuestascorrectassondyj.(Lasdiferentespropuestasestánrepartidasentrelascincoolimpiadas).
3.12.Volúmenesiguales(alamismapresiónytemperatura)detresgasesA,ByCdifundenseparadamentea travésdeun finísimo tubodevidrio.Lamasamoleculardecadaunodeelloses,A=30,B=15,C=67.Deaquísededuceque:a)ElgasCeselqueinviertemenostiempoendifundirse.b)ElgasBeseldemenordensidad.c)EltiempoinvertidoporelgasAeseldobledelinvertidoporelgasB.d)LasmoléculasdelgasC tienenunaenergíacinéticamediamayorque lasmoléculasdelgasB.e)ElgasAeseldemayordensidad.
(O.Q.N.Burgos1998)
a) Falso.De acuerdo con la ley deGraham las velocidades de difusión o efusión de dosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:
uu = M
M
ElgasCeselque tienemayormasamolar (M =67),por tanto,eselquemás tardaendifundirse.b)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:
ρ= p·MRT
El gasB es elque tienemenormasamolar (M =15),por tanto, es el que tienemenordensidad.c)Falso.DeacuerdoconlaleydeGraham,larelacióndevelocidadesdedifusiónentrelosgasesAyBes:
uu = M
M �o uu = 1530 =0,7
Silarelacióndevelocidadesnoes2,larelaciónentrelostiemposdedifusióntampocoloes.d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
e)Falso.Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales,ladensidaddeungasenciertascondicionesdepresiónytemperaturavienedadaporlaecuación:
ρ= p·MRT
El gas A no es el que tienemayormasamolar (M = 30), por tanto, no es el que tienemayordensidad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 125
Larespuestacorrectaeslab.
3.13.Unrecipientecerradocontienedosmolesde alatemperaturade30°Cypresiónde5atm. Se quiere elevar la presióna11atmpara lo cual se inyectauna cierta cantidaddeoxígenoqueseráiguala:a)1,6molesb)2,4molesc)6,4molesd)4,0molese)Nosetienensuficientesdatosparacalcularlo.
(O.Q.N.Burgos1998)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:p=p +p
Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:
pO2=p·yO2=pnO2
nN2+nO2
Sustituyendo:
6atm=11atm nO22+nO2
�onO2=2,4mol
Larespuestacorrectaeslab.
3.14.Calcule lahumedadrelativasi lapresiónparcialdelvapordeaguaenelairees28,0Torra303K.Lapresióndevaporelaguaa30°Ces31,6Torr.a)88,6%b)11,4%c)47,0%d)12,9%e)53,0%
(O.Q.N.Burgos1998)
Lahumedadrelativa,φ,sedefinecomo:
φ= ppo �o pi=presionparcialp°=presiondevaporalatemperaturaT
Sustituyendo:
φ= 28,0Torr31,6Torr =0,866o88,6%
Larespuestacorrectaeslaa.
3.15. ¿Quévolumendeoxígeno reaccionarácompletamente conunamezclade10 dehidrógenoy20 demonóxidodecarbono?(Todoslosvolúmenesmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura).a)10 b)15 c)20 d)30
(O.Q.L.Murcia1998)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 126
LasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeH yCOson:2H (g)+O (g)�o2H O(g)2CO(g)+O (g)�o2CO (g)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,elvolumendeO consumidoencadareacciónes:
10cm H 1cm O2cm H =5cm O
20cm CO 1cm O2cm CO =10cm O
�oV =15
Larespuestacorrectaeslab.
3.16.¿Cuáleslalíneagráficaquesedeberíaobteneralrepresentar,enundiagramadeejescartesianos,lapresiónalaqueestásometidaunamasagaseosadenitrógeno,(Y),frentealainversadelvolumenocupadopordichamasa,(X),atemperaturaconstante:
a)A
b)B
c)C
d)D
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.Asturias2010)
LaleydeBoylediceque:“para una masa de gas a temperatura constante, la presión y el volumen sonmagnitudesinversamenteproporcionales”.
SuexpresiónmatemáticaespV=ctey la representacióngráficadepvs.Vesunacurvacomo la C. No obstante si se representa p vs. 1/V se obtiene una recta que pasa por elpunto(0,0).Larespuestacorrectaeslab.
3.17.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgases,lasmoléculasdeungasideal:a)Debenmoversetodasconlamismavelocidad.b)Handeserpartículasminúsculasycargadaseléctricamente.c)Debenatraersefuertementeentresí.d)Ocupanunvolumendespreciable.
(O.Q.L.Murcia1998)
a)Falso.Desdeelpuntodevistaestadístico,es imposiblequetodas lasmoléculasdeungassemuevanconlamismavelocidad.b)Falso.Lasmoléculassonpartículasminúsculasperosoneléctricamenteneutras.c) Falso. Las fuerzas intermoleculares sólo existen en el instante del choque entremoléculas.
YA
B
C
D X
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 127
d)Verdadero.Elvolumenocupadopor lasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumenocupadoporelgas.Larespuestacorrectaeslad.
3.18.Dosgasestienenlassiguientescaracterísticas:Gas Volumen(L) Temperatura(K) presión(atm)
A 2,00 250 3,00 B 2,00 500 6,00LarelaciónmoléculasdeA/moléculasdeBes:a)1/1b)2/1c)1/2d)1/4
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagassecalculacon:
n= pVRT
Relacionandoambosnúmerosseobtienelarelaciónentrelasmoléculas:
nA=3·2250·R =
6250R
nB=6·2500·R =
12500R
�o nn =6
250R12
500R�o nn =11
Larespuestacorrectaeslaa.
3.19.Unabotelladeaceroquecontieneoxígenocomprimidosoportaunapresióninternade25atmósferasalatemperaturade20°C.Bajolosefectosdelsoladquierelatemperaturade53°Cyentonceslapresióninterioresde:a)31,0atmb)24,3atmc)29,2atmd)27,8atm
(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.CastillayLeón2005)
DeacuerdoconlaleydeCharles:p1T1= p2T2
Sustituyendo:25atm20+273 K =
p253+273 K �op2=27,8atm
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 128
3.20.Enunamezcladenitrógenoyoxígenoenlaquehaydoblenúmerodemolesdeoxígenoquedenitrógeno,silapresiónparcialdenitrógenoes0,3atm.Lapresióntotalserá:a)0,6atmb)0,9atmc)1,2atmd)1,5atm
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
De acuerdo con la ley deDalton de lasmezclas gaseosa, la presiónparcial de un gas secalculamediantelaexpresión:
pA=p·yA=pnA
nA+nB
Sielnúmerodemolesdeungaseseldoblequeeldelotro,supresiónparcialtambiénseráeldoble:
pO2=pnO2
nN2+nO2
pN2=pnN2
nN2+nO2
�opO2pN2
=p nO2nN2+nO2
p nN2nN2+nO2
�opO2
0,3atm = 2nN2nN2
Seobtiene,pO2=0,6atm.
Larespuestacorrectaeslaa.
3.21.Sedisponedeunrecipientede1,16L,conunmanómetroincorporadoqueseñala800mmdemercuriodepresión y en elque estánmezclados17,604gdedióxidode carbono,4,813gdemetanoy5,602gdemonóxidodecarbono.Lapresiónparcialdecadaunodelosgasespresentesesde:a)Dióxidodecarbono465mm,metano213mmymonóxidodecarbono122mm.b)Dióxidodecarbono300mm,metano235mmymonóxidodecarbono265mm.c)Dióxidodecarbono355mm,metano227mmymonóxidodecarbono218mm.d)Dióxidodecarbono355mm,metano267mmymonóxidodocarbono178mm.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
De acuerdo con la ley deDalton de lasmezclas gaseosa, la presiónparcial de un gas secalculamediantelaexpresión:
pA=p·yA=pnA
nA+nB+nC
Elnúmerodemolesdecadagases:
nCO2=17,604gCO21molCO244gCO2
=0,4molCO2
nCH4=4,813gCH41molCH416gCH4
=0,3molCH4
nCO=17,604gCO1molCO28gCO =0,2molCO
Lapresiónparcialejercidaporcadagasenelrecipientees:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 129
pCO2=800mm0,4molCO2
0,4molCO2+0,3molCH4+0,2molCO=355mm
pCH4=800mm0,3molCH4
0,4molCO2+0,3molCH4+0,2molCO=267mm
pCO=800mm0,4molCO
0,4molCO2+0,3molCH4+0,2molCO=178mm
Larespuestacorrectaeslad.
3.22.LahipótesisdeAvogadro:a)Permitedistinguirentregasesidealesygasesreales.b) Explica la ley de los volúmenes de Gay‐Lussac suponiendo que las moléculas de loselementosgaseososcomunessondiatómicas.c)Establecequeelvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemoles.d)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesmúltiples.e)Explicalaleydeconservacióndelamasa.f)Dicequetodoslosgasessedilatanenlamismaproporciónconlatemperatura.g)Permitedemostrarlaleydelasproporcionesdefinidas.h)Explicaque1moldecualquiergascontiene6,022·10 moléculas.i)Explicalaleydeconservacióndelaenergía.j)PermiteexplicarlateoríadeBohr.
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Murcia2007)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Murcia2012)
LahipótesisdeAvogadroquediceque:“volúmenes iguales de cualquier gas,medidos en idénticas condiciones de presión ytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas”,
puso fin a la discusión existente entre Dalton y Gay‐Lussac. Para Dalton los elementosgaseosos estaban formados por átomos, mientras que la ley de Gay‐Lussac sólo teníaexplicaciónsiselesconsiderabamoléculasdiatómicas.
DaltonoH(hidrógeno)+O(oxígeno)�oHO(agua)Gay‐Lussaco2H (hidrógeno)+O (oxígeno)�o2H O(agua)
Porotrapartedeacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:
V=n RTp
SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueResunaconstantesetieneque:
V=nk
Elvolumendeungasesdirectamenteproporcionalalnúmerodemolesdelmismo.Lasrespuestascorrectassonbyc.(Esta cuestión está propuesta en diferentes olimpiadas repitiéndose algunas de lasopciones,deahíquesehayadecididounificarlastodasenunaúnicacuestión).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 130
3.23. Si se comparan 1mol de y 2moles de neón, en condiciones normales, se puedeafirmarque:a)Contienenelmismonúmerodemoléculas.b)Tienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Ocupanelmismovolumen.d)Tienenlamismavelocidadcuadráticamedia.e)Tienenlamismavelocidaddeefusión.
(O.Q.N.Almería1999)
a)Falso.Deacuerdoconelconceptodemol,elnúmerodepartículasdeNeeseldoblequelasdeCl .Además,elNeesungasinerteynoformamoléculas.b) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelNeeseldoblequeelocupadoporelCl .d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidades cuadráticasmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
LavelocidadcuadráticamediadelNeesmayoryaquetienemenormasamolar.e) Falso.De acuerdo con la ley deGraham las velocidades de difusión o efusión de dosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:
uNeu = M
MNe
LavelocidaddeefusióndelNeesmayoryaquetienemenormasamolar.Larespuestacorrectaeslab.
3.24.Siunamezclagaseosaestáformadapormasasidénticasdehelioymonóxidodecarbono,¿cómoseránsuspresionesparciales?a)Iguales.b)LadelCOserámayorporsermásgrandesumolécula.c)Ladelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodepartículas.d)Ladelhelioserámayorporcontenerunmayornúmerodemoléculasde .
(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.CastillayLeón2003)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 131
Suponiendoquelamezclacontiene1gdecadagasyconsiderandocomportamientoideal,la presión parcial ejercida por un gas en un recipiente de volumen V a determinadatemperaturaTesproporcionalalnúmerodemolesdegas:
p=n RTV
Elnúmerodemolesdecadagases:
1gHe 1molHe4gHe =0,250molHe
1gCO 1molCO28gCO =0,036molCO
a)Falso.Sielnúmerodemolesesdiferentelaspresionesparcialestambiénloserán.b) Falso. La propuesta es absurda ya que el tamaño de las moléculas no influye en lapresiónqueéstasejerzan.c)Verdadero.SielnúmerodemolesdeHeesmayorqueeldeCOtambiénloeselnúmerodemoléculas.d)Falso.LapropuestaesabsurdayaqueelHeesungasinerteynoformamoléculas.Larespuestacorrectaeslac.
3.25.Unrecipientecerradocontieneunamezclade1volumendeoxígenocon2volúmenesdehidrógenoenequilibriotérmico,luego:a)Elhidrógenoyeloxígenotendránlamismapresiónparcial.b)Habráelmismonúmerodemoléculasdecadagasenlamezcla.c)Laenergíacinéticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma.d)Lavelocidadcuadráticamediadelasmoléculasdecadagasserálamisma.
(O.Q.L.Murcia1999)
a)Falso.pH2=pO2
Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:
pH2=p·yH2=pnH2
nH2+nO2
pO2=p·yO2=pnO2
nH2+nO2
�onH2=nO2
DeacuerdoconlaleydeAvogadro:V=k·n siendokelvolumenmolarVH2k = VO2k �oVH2=VO2
Loqueescontrarioalapropuesta:VH2=2VO2
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 132
b) Falso. Según se ha explicado en el apartado anterior, el número de moles y porconsiguiente,eldemoléculasdeH eseldoblequeeldeO .c) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestánalamismatemperatura(equilibriotérmico)tienenlamismaenergíacinéticamedia,pero al tener diferente masa sus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
LasmoléculasdeH tienenmayorvelocidadcuadráticamediayaelH tienemenormasamolar.Larespuestacorrectaeslac.
3.26. El volumen de amoníaco que se puede obtener con 5 litros de nitrógeno gaseoso y9litrosdehidrógenogaseoso,midiendotodoslosgasesenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,es:a)14Lb)6Lc)10Ld)Esnecesarioconocerlosvaloresdepresiónytemperatura.
(O.Q.L.Murcia1999)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es:N (g)+3H (g)�o2NH (g)
De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes1LdeN con3LdeH producen2LdeNH .Larelaciónvolumétrica(molar)es:
9LH5LN =1,8
Como la relaciónmolar es < 3 quiere decir que sobraN , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH formado:
9LH 2LNH3LH =6L
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 133
3.27.Unamezclagaseosaestáformadapor4milimolesde porcadamilimoldeNe.¿CuálserálapresiónparcialdelNe?a)1/4delapresióntotalb)3/4deIapresióntotalc)1atmósferad)1/5deIapresióntotal
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)
De acuerdo con la ley deDalton de lasmezclas gaseosa, la presiónparcial de un gas secalculamediantelaexpresión:
pA=p·yA=pnA
nA+nB+nC
Lapresiónparcialejercidaporcadagasenelrecipientees:
pH2=p4mmolH2
4mmolH2+1mmolHe
pHe=p1mmolHe
4mmolH2+1mmolHe
�opH2pHe
=4
Lapresióntotaldelamezclaes:
p=pH2+pHe�op=5pHe�opHe=p5
Larespuestacorrectaeslad.
3.28.Se sabeque40,4gdeungasnobleocupanelmismovolumenque8g deHeen lasmismascondicionesdepresiónytemperatura.¿Dequégasnoblesetrata?a)Neb)Arc)Krd)Xe
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
DeacuerdoconlaleydeAvogadro,siambosgasesocupanelmismovolumenenidénticascondiciones de presión y temperatura, es que se trata demuestras gaseosas integradasporelmismonúmerodepartículas(moles):
molesX=molesHe
40,4gX 1molXMgX =8gHe 1molHe4gHe �oM=20,2g mol 1
Esamasamolarcorrespondealgasinerteneón,Ne.Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 134
3.29.¿Cuálde lassiguientesafirmaciones,relacionadas todascon la leydeAvogadroysusconsecuencias,esfalsa?a) Volúmenes iguales de hidrógeno y dióxido de azufre ( ) medidos en condicionesnormales,contienenelmismonúmerodemoléculas.b) Dos volúmenes de hidrógeno y un volumen demetano ( )medidos en lasmismascondicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdehidrógeno.c)Volúmenes igualesdedióxidodecarbono( )ymetano( )medidosen lasmismascondicionesdepresiónytemperatura,contienenigualnúmerodeátomosdecarbono.d)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor3molesdeátomosdecloroes,aproximadamente,de33,6 .e)Elvolumen,medidoencondicionesnormales,ocupadopor1moldeátomosdecualquierelementogaseosoes,aproximadamente,de11,2 .
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2009)
LahipótesisdeAvogadroquediceque:“volúmenes iguales de cualquier gas,medidos en idénticas condiciones de presión ytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas.
V=n RTp
SisecomparanlosgasesenlasmismascondicionesdepyTy,teniendoencuentaqueResunaconstantesetieneque:
V=nk
Elvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol .UnmoldecualquiergasestáintegradoporunnúmerodeAvogadro,L,demoléculas.a) Verdadero. Si los volúmenes son iguales, el número de moles también lo es y, porconsiguiente,tambiénelnúmerodemoléculas.b)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales:
2VLH 1molH22,4LH LmoleculasH1molH = L
11,2moleculasH
VLCH 1molCH22,4LCH 2molH1molCH LmoleculasH1molH = L
11,2moleculasH
c)Verdadero.Suponiendocondicionesnormales:
VLCO 1molCO22,4LCO 1molC1molCO LatomosC1molC = L
22,4 atomosC
VLCH 1molCH22,4LCH 1molC1molCH LatomosC1molC = L
22,4 atomosC
d)Verdadero.
3molCl 1molCl2molCl 22,4LCl1molCl =33,6LCl
e)Falso.SuponiendoquesetratedeungasinertecomoelHe:
1molHe 22,4dm He1molHe =22,4dm He
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 135
Larespuestacorrectaeslae.
3.30.Considerandoaplicables losmodelosdegas ideal y la teoría cinéticadegases, seríacorrectoafirmarque:a)Inclusoatemperaturasmuyaltas,esprobableencontraralgunasmoléculasconvelocidadprácticamentenula.b)Sóloseconsideranlasinteraccionesentremoléculasdetipoatractivo.c)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungaseslavelocidadmásprobablequevaatenerunamolécula.d) La velocidadmedia de lasmoléculas de y las de es lamisma para unamismatemperatura.e)Elvolumendelasmoléculasenelmodelovaadependerdelamasamoleculardelgas.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2002)
a) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla deenergíacinéticasmedias,loquequieredecirquetodaslasmoléculasnotienenquetenerlamismavelocidad.
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
b)Falso.Deacuerdocon la teoría cinético‐moleculardeBoltzmann, las interaccionesdetipoatractivosólosetienenencuentaenelinstantedelchoque.c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,lavelocidadmediaseconsiderateniendoencuentatodaslasmoléculasdegas,estonoquieredecirquetodaslasmoléculastenganlamismavelocidad.d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidades cuadráticasmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar.e) Falso. El volumen que ocupan las moléculas no tiene nada que ver con la masamoleculardelgas.Larespuestacorrectaeslaa.
3.31. Considere que se está comprimiendo un gas en un recipiente cerrado, ¿cuál de lassiguientesafirmacionesesfalsa?a)Disminuyeelvolumen.b)Aumentalatemperatura.c)Elnúmerodemolespermanececonstante.d)Disminuyeladensidad.e)Disminuyelaentropía.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2008)
a)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoylequediceque:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 136
“para una masa de gas a temperatura constante la presión y el volumen sonmagnitudesinversamenteproporcionales”
Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloquedisminuyeelvolumen.b)Verdadero.Sisecomprimeungasseaproximanlasmoléculasqueloformanporloquepuedenaparecerenlacesintermolecularesentreestas.Siemprequeseformaunenlacesedesprendeenergíay,portanto,aumentalatemperaturadelgas.c)Verdadero.Elnúmerodemolesdegassólodependedelnúmerodemoléculasque lointegren, si se aumenta la presión lo único que se hace es aproximar lasmoléculas delmismo.d) Falso. Considerando comportamiento ideal, la densidad de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
Sisecomprimeungasseaumentalapresiónporloqueaumentasudensidad.e)Verdadero.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,si se comprime un gas se aumenta la presión por lo que disminuye el volumen y lasmoléculaspierdencapacidaddedesordenarse,esdecir,disminuyelaentropíadelgas.Larespuestacorrectaeslad.
3.30.¿Cuáldelassiguienteslíneasgráficasnorepresentaelcomportamientoidealdeungas?
a)b)c)d)e)
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Baleares2009)
a)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles:VT =cte
b)Verdadero.LagráficacorrespondealaleydeCharles:pT =cte
c‐d)Verdadero.LasgráficascorrespondenalaleydeBoyle:pV=cte
e)Falso.Paraungasideallarepresentacióncorrectasería:
T
p
T
pV
T
V
V
p
1/V
p
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 137
Larespuestacorrectaeslae.
3.32. La combustión completa de 0,336 de un hidrocarburo gaseoso, medidos encondiciones normales, produce 0,06 moles de dióxido de carbono. ¿Cuántos átomos decarbonotienecadamoléculadelhidrocarburo?a)1b)2c)4d)6e)8
(O.Q.N.Murcia2000)
En lacombustióndelhidrocarburo, todoelCdelmismose transformaenCO yelHenH O:
C H (g)+ x+ y4 O (g)�oxCO (g)+ y2 H O(l)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,larelaciónvolumétricacoincideconlarelaciónmolarypermiteobtenerlosátomosdeCdelhidrocarburoC H :
0,06molCO0,336dm C H 22,4dm C H
1molC H 1molC1molCO =4 molCmol
Larespuestacorrectaeslac.
3.33. Si se duplica el volumen de una cierta masa gaseosa manteniendo constante sutemperatura:a)Aumentansupresiónysuentropía.b)Suentropíasereducealamitadysupresiónseduplica.c)Disminuyensupresiónysuentropía.d)Supresióndisminuyeperosuentropíaaumenta.
(O.Q.L.Murcia2000)
DeacuerdoconlaleydeBoylequediceque:“para una masa de gas a temperatura constante, la presión y el volumen sonmagnitudesinversamenteproporcionales”.
Sielvolumenseduplica, lapresiónsereduce lamitad,y laentropíaaumenta,yaquealaumentar el volumen las partículas estánmás separadas y aumenta su capacidad paradesordenarse.
pV=0,082nTR²=0,999
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0 0,2 0,4 0,6 0,8
pV(atm·L)
nT(mol·K)
pVvs.nT
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 138
Larespuestacorrectaeslad.
3.34.Alasmismascondicionesdepresiónytemperaturalarelaciónentrelasdensidadesdeloxígenoydeungasdesconocidoes0,451.Elgasdesconocidodebeser:a)Monóxidodecarbonob)Dióxidodemononitrógenoc)Dióxidodecarbonod)Cloro
(O.Q.L.Murcia2000)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelO ydelgasX:
ρρX
=pMRTpMXRT
�oρρX
= MMX
Sustituyendo:
MX=32g·mol1
0,452 =71g·mol1�oElgases
Larespuestacorrectaeslad.
3.35. ¿Cuálde las siguientes sustancias, en estadogaseoso,necesitarápara su combustióncompletaunvolumendeoxígenotripledelpropio,medidosambosalamismapyT?a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndelascuatrosustanciasson:
CH OH(g)+ 32O (g)�oCO (g)+2H O(g)
C H (g)+ 72O (g)�o2CO (g)+3H O(g)
C H OH(g)+3O (g)�o2CO (g)+3H O(g)
C H (g)+ 152 O (g)�o6CO (g)+3H O(g)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaque relacióndevolúmenesO /compuestoes3/1es la correspondiente a la combustióndel (etanol).Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 139
3.36.Elvolumenmolardeungasa3,5atmy75°Ces:a)8,15Lb)22,4Lc)300Ld)Ningunadelasanteriores.(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasenesascondicionesdepyTes:
V= 1mol 0,082atm·L·mol ·K 75+273 K3,5atm =8,15L
Larespuestacorrectaeslaa.
3.37.Ungastieneunadensidadde1,96g/Lencondicionesnormales.¿Cuáldelossiguientesgasespuedeser?a) b) c) d) (Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas puede determinarsemediantelaexpresión:
ρ= p·MRT
Sustituyendo:
M= 1,96g·L 0,082atm·L·mol ·K 273K
1atm =43,9g·mol �ogas:
Larespuestacorrectaeslac.
3.38.Sisecalientan200mLdeungasdesde10°Ca20°Cmanteniendoconstanteselnúmerodemoléculasylapresión,elvolumenqueocuparáseráaproximadamente:a)50mLb)200mLc)450mLd)207,1mL
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
DeacuerdoconlaleydeCharles:V1T1= V2T2
�o 200mL10+273 K =
V220+273 K �oV2=207,1mL
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 140
3.39.Serecogeunamuestradeoxígenosobreagua25°C.Lapresióndevapordelaguaaesatemperaturaesiguala23,8mmHg.Silapresióntotales500mmHg,laspresionesparcialesdeloxígenoydelaguason:a)476,2mmHgel y23,8mmHgel b)250mmHgel y250mmHgel c)500mmHgel y0mmHgel d)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:ptotal=pO2+p°�opO2=500�23,8=476,2mmHg
Larespuestacorrectaeslaa.
3.40.Dadaslassiguientesafirmacionesindicacuálessoncorrectas:1)Lavelocidadconquesemuevenlasmoléculasenungasdependedelatemperatura.2)Alaumentarlatemperaturadisminuyelaenergíacinéticadelasmoléculas.3)Exceptoapresionesmuyelevadas,elvolumendeunamoléculagaseosaesmuypequeñoenrelaciónconelvolumendelrecipiente.4)Enelestadolíquidoysólidolasmoléculasnuncainteraccionanentresí.
a)1b)1y3c)4d)1y2
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
1)Verdadero.De acuerdo con la ecuacióndeMaxwell, la velocidadde lasmoléculas esdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
2) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadelasmoléculasdegasaumentaconlatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
3)Verdadero.Cuandolaspresionessonbajas,losgasestienentendenciaaexpandirseyelvolumenocupadoporlasmoléculasesdespreciablecomparadoconelvolumendelgas.d)Falso.Lasinteraccionesentremoléculassonmuygrandesenelestadosólidoylíquido.Larespuestacorrectaeslab.
3.41.Laconstanteuniversaldelosgases,R,sepuedeexpresardelassiguientesformas:1)8,31cal/mol·K 2)0,082atm·L/mol·K3)8,31kPa· /mol·K 4)1,98J/mol·K
a)1b)2y3c)4d)1y2
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 141
Elvalor2sepuedeobtenerapartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales.Sabiendoque1moldegasa1atmy273Kocupaunvolumende22,4L:
R= 1atm·22,4L1mol·273K =0,082atm·Lmol·K
Losvalores1y4tienenlasunidadesintercambiadasentresí.Cambiandolasunidadesdelvalor2seobtieneelvalor3:
R=0,082 atm·Lmol·K1dm1L 101,3kPa1atm =8,31 kPa·dmmol·K
Larespuestacorrectaeslab.
3.42.Sabiendoque ladensidaddeungasrespectode ladelhelioes iguala19,5;yque lamasaatómicarelativadelHees4,¿cuáldebeserlamasamolarrelativadedichogas?a)19,5b)39,0c)58,5d)78,0
(O.Q.L.Murcia2001)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelHeydelgasX:
ρXρHe
=pMXRTpMHeRT
�o ρXρHe= MXMHe
�oMX=19,5(4g·mol )=78,0g·
Larespuestacorrectaeslad.
3.43.Sepesaunrecipientecerradoquecontiene enestadogaseosoaunadeterminadapresiónytemperatura.Esterecipientesevacíaysellenacon gaseosoalamismapresiónytemperatura.Señalelaproposicióncorrecta:a)Elpesodelvaporde esigualalpesodel .b)Elnúmerodemoléculasde y esdiferente.c)Elnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontiene esigualalnúmerodeátomoscuandocontiene .d)Elnúmerodeátomosenelrecipientecuandocontiene es2vecesmayorquecuandocontiene .
(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Murcia2005)
Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo:
n= pVRT
a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,M,sondiferenteslasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 142
m=M pVRT
b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.c)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perolamoléculadeO esdiatómicaydeNH tetraatómica,porloqueelnúmerodeátomosenelrecipienteesdiferenteencadacaso.d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perocomolamoléculadeO esdiatómicaydeNH tetraatómica,porloqueelnúmerodeátomosenelrecipienteconNH eseldoblequeenelquecontieneO .Larespuestacorrectaeslad.
3.44. Se hacen reaccionar completamente 1,00 L de (acetona) y 4,00 L de . Elvolumenocupadoporlosproductoses:a)6,00Lb)22,4Lc)44,8Ld)67,2Le)Ningunodelosvolúmenesindicados.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelaacetonaes:C H O(g)+4O (g)�o3CO (g)+3H O(g)
De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes1LdeC H Ocon4LdeO producen3LdeCO y3LdeH O.Comolascantidadesdereactivossonestequiométricasseforman6Ldeproductos.Larespuestacorrectaeslaa.
3.45. Se tienen dos matraces de vidrio del mismo volumen, cerrados y a una mismatemperaturade25°C.ElmatrazAcontiene2gdehidrógenoyelmatrazBcontiene32gdeoxígeno.Indiquesialgunadelassiguientesafirmacionesesfalsa:a)Losdosrecipientescontienenigualnúmerodemoles.b)Losdosrecipientestieneninicialmentelamismapresión.c)Siseelevalatemperaturade25°Chasta50°Cenlosdosmatraces,lapresiónenAseguirásiendoigualalapresiónenB.d)Siseponenencomunicaciónlosdosmatraces,lapresiónentotalserálamismaenAyenB,ysuvalorseráeldobledelapresióninicialalsumarselaspresiones.(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
a)Verdadero.Elnúmerodemolesdeambosgases:
2gH 1molH2gH =1molH 32gO 1molO
32gO =1molO
b)Verdadero.Sielnúmerodemolesdeambosgasesesidénticolaspresionesqueejercentambiénloson:
p = 1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 KVL = 24,4V atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 143
p = 1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 KVL = 24,4V atm
c)Verdadero.Silatemperaturaseelevahastalos50°C,lasnuevaspresionesson:
p = 1mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 KVL = 26,5V atm
p = 1mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 KVL = 26,5V atm
d)Falso.Alconectarambosmatraceslapresióneslamismaencadamatrazyeslamismaque existía antes de conectarlos, ya que si el número demoles es el doble, el volumentambiénloes:
p= 2mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K2VL = 26,5V atm
Larespuestacorrectaeslad.
3.46.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Paradeterminarlamasamoleculardeungas,suponiendocomportamientoideal,lomásadecuadoespesarunvolumenconocidoatemperaturasbajasypresionesaltas.2)Enigualescondicionesdepresiónytemperatura,dosmolesdeHeocuparánelmismovolumenque1molde .3)Aigualdaddetemperatura,todoslosgasestienenlamismaenergíacinética.4)Avolumenconstante,lapresióndeungasesinversamenteproporcionalalatemperatura.
a)2y3b)1y4c)1,2y3d)Solo3
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
1) Incorrecto. Para que un gas tenga comportamiento ideal y así poder aplicarle laecuacióndeestado,pV=nRT,esprecisoqueseencuentresometidoatemperaturasaltasypresionesbajas.2)Incorrecto.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,enigualescondicionesdetemperaturaypresión,dosmolesdeHeocupandoblevolumenque1moldeN .3)Correcto.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
4)Incorrecto.DeacuerdoconlaleydeCharles, lapresiónejercidaporungasavolumenconstanteesdirectamenteproporcionalasutemperaturaabsoluta:
pT =k
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 144
3.47.Un recipientecerradocontiene100mLdeungasque secalientedesde10°Ca24°C,manteniendoconstantelapresión,elvolumenresultantees:a)114mLb)100mLc)105mLd)200mL
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
DeacuerdoconlaleydeCharles:V1T1= V2T2
�o 100mL10+273 K =
V224+273 K �oV2=105mL
Larespuestacorrectaeslac.
3.48.Dosmolesdeungasocupanunvolumen,V,cuandoseencuentraalapresiónde2atmylatemperaturade25°C.Delassiguientesafirmaciones:
1)Estegasocupaelmismovolumen,V,silapresiónes1atmylatemperatura50°C.2)Unmoldeestegasocupaelmismovolumen,V,alapresiónde4atmy25°C.3)Unmoldeestegasocupaunvolumen,V,aIapresiónde1atmy25°C.4)Losdosmolesdegasocupanunvolumen2V,aIapresiónde2atmy323°C
Indiquecuálescierta:a)Solo1y3b)Solo2y3c)Solo3y4d)Ninguna
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor2molesdegasa2atmy25°Ces:
V= 2mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K2atm =24,44L
1)Incorrecto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor2molesdegasa1atmy50°Ces:
V= 2mol 0,082atm·L·mol ·K 50+273 K1atm =52,97L
2) Incorrecto. Considerando comportamiento ideal, el volumenVocupadopor1moldegasa4atmy25°Ces:
V= 1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K4atm =6,11L
3)Correcto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor1moldegasa1atmy25°Ces:
V= 1mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K1atm =24,44L
4)Incorrecto.Considerandocomportamientoideal,elvolumenVocupadopor2molesdegasa2atmy323°Ces:
V= 2mol 0,082atm·L·mol ·K 323+273 K2atm =48,72L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 145
Ningunarespuestaescorrecta.
3.49.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Sielairesaturadodehumedadya80°Ccontenidoenunmatrazdeunlitro,seenfríahasta50°C,condensaráagua.2)Sielairesaturadodehumedadya80°Ccontenidoenunmatrazdeunlitroseexpandehastaunvolumende10litros,manteniendoconstantelatemperatura,lapresióndelaguadisminuirá.3)Sitenemosdosmatraces,unode10litrosyotrode2litros,conteniendoambosairesaturadodehumedada40°C,lapresiónejercidaporelaguaseráigualenambosmatraces.4)SiungasAyotroBseencuentranenunmismorecipientecerrado,lapresiónparcialdeAyladeBserániguales.
a)Sólo1,2y3b)Sólo1,3y4c)Sólo1y2d)Todas
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Lapresiónqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoesdirectamenteproporcionalasutemperatura.1)Correcto. Si desciende la temperatura del aire, la presión de vapordel agua se hacemenory,portanto,condensaagua.2)Correcto.Aunquelapresióndevapordelaguasemantieneconstantealnocambiarlatemperaturadelaire,sielgasseexpande,deacuerdoconlaleydeBoyle,lapresiónparcialdelaguadisminuye.3) Correcto. Si la temperatura del aire es la misma en ambos matraces, la presión devapordelaguadebeserlamismaaunqueelvolumendelosmatraceseadiferente.4) Incorrecto. Las presiones parciales ejercidas por cada uno de los gases solo seránigualessielnúmerodemolesdecadaunotambiénloes.Larespuestacorrectaeslaa.
3.50.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Aigualdaddetemperatura,lapresiónejercidaporunmoldegasenunmatrazde5litrosesigualalaejercidaporcincomolesenunmatrazdeunlitro.2)Aigualdaddetemperaturayvolumen,6,023·10 moléculasde ejercenigualpresiónque12,046·10 moléculasdeNe.3)Lapresióntotaldeunamezcladegasesessumadelaspresionesparcialesejercidasporcadaunodesuscomponentes.4)Pormuchoqueseaumentelapresión,ungasnopuedelicuarseatemperaturassuperioresasutemperaturacrítica.
a)Solo1b)1y2c)1,2y4d)3y4
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
1)Incorrecto.Lapresiónejercidaporcadamuestradegases:
p1=1mol·RT
5L = RT5 atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 146
p2=5mol·RT
1L =5RTatm
2)Incorrecto.Lapresiónejercidaporcadamuestradegases:
p = 6,023·10 moleculasO ·RTV 1molO
6,022·10 moleculasO = RTV atm
p = 12,046·10 atomosNe·RTV 1molNe
6,022·10 atomosNe =2RTV atm
3)Correcto.La leydeDaltonde laspresionesparcialesdiceque lapresióntotaldeunamezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes de lamisma.4)Correcto.Latemperaturacríticadeungasesaquellaporencimadelacualpormuchoqueseaumentelapresiónelgasnopuedelicuarseyaquelasmoléculassemuevenatalvelocidadqueesimposiblequeseestablezcanfuerzasintermolecularesentreellas.Larespuestacorrectaeslad.
3.51.¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas?1)Lavelocidadmediadelasmoléculasdeungasaumentaalaumentarsutemperatura.2)Aigualdaddetemperatura,cuantomayorsealamasamoleculardeungasmenorserálavelocidaddesusmoléculas.3)Ungasrealtieneunmayorcovolumencuantomenorseaeltamañodesusmoléculas.4)Paraungasreal,elvalordelfactordecorreccióndelapresiónenlaecuacióndevanderWaals,estantomayorcuantomásfuertesseansusfuerzasintermoleculares.
a)1,2y4b)2y4c)Todasd)3y4
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
1)Correcto.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Siaumentalaenergíatambiénlavelocidaddelapartícula.2)Correcto.ComoE =½mv ,cuantomayorsealamasa,menorserálavelocidaddelapartícula.3)Incorrecto.Elcovolumenesunconceptoqueaparececuandoseestudialosgasesreales,yrepresentaelvolumenocupadoporlasmoléculasconstitutivasdelosmismosyquesedeberestaralvolumentotaldelamasadegas,portanto,cuantomenorseaeltamañodelasmoléculasmenoreselcovolumen4) Correcto. Cuanto mayores sean las fuerzas intermoleculares, mayor es el factor decorreccióndelapresiónymenorelcomportamientoidealquetieneelgas.Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 147
3.52.Enunamezclainertedegaseshay3,00·10 moléculasdeAy1,50·10 moléculasdeB.Silapresióntotaldelamezclaes600Torr,laspresionesparcialesdeAyB,enTorr,serán,respectivamente:a)104y416b)100y500c)Nosepuedesaberalnodisponerdeldatodelatemperaturad)259y261(Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2007)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:pA=p·yA
Lasrespectivasfraccionesmolaresson:
yA=3,00·10 moleculasA 1molA
LmoleculasA
3,00·10 moleculasA 1molALmoleculasA +1,50·10 moleculasB 1molB
LmoleculasB=0,167
yA+yB=1�oyB=1–0,167=0,833
Sustituyendo:pA=600Torr·0,167=100TorrpA+pB=600�opB= 600 100 Torr=500Torr
Larespuestacorrectaeslab.
3.53.Serecogenitrógenosobreaguaaunatemperaturade40°Cylapresióndelamuestrasemidióa796mmHg.Silapresióndevapordelaguaa40°Ces55mmHg,¿cuáleslapresiónparcialdelnitrógenogas?a)55mmHgb)741mmHgc)756mmHgd)796mmHge)851mmHg
(O.Q.N.Oviedo2002)
Esungashúmedo,esdecirunamezcladelgasyvapordeagua.DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:
ptotal=pN2+p°�opO2= 796 55 mmHg=741mmHg
Larespuestacorrectaeslab.
3.54.Comparando0,5molde (g)y1,0moldeHe(g)temperaturaypresiónestándar,sepuedeafirmarquelosgases:a)Tienenlamismavelocidaddeefusión.b)Tienenlamismavelocidadmediamolecular.c)Tienenlamismaenergíacinéticamolecular.d)Ocupanvolúmenesiguales.e)Tienenlamismamasa.
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Madrid2011)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 148
a) Falso.De acuerdo con la ley deGraham las velocidades de difusión o efusión de dosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:
uHeu = M
MHe
LavelocidaddeefusióndelH esmayoryaquetienemenormasamolar.b) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidades cuadráticasmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
LavelocidadcuadráticamediadelH esmayoryaquetienemenormasamolar.c) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Comoambosgasesseencuentranalamismatemperatura,losdostienenlamismaenergíacinéticamedia.d)Falso.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaelHeeseldoblequeelocupadoporelH .e)Falso.Lamasadeungasdependedesunúmerodemolesydesumasamolar:
0,5molH 2gH1molH =1gH 1molHe 4gHe
1molHe =4gHe
Larespuestacorrectaeslac.(EstacuestióntieneunenunciadosimilaralapropuestaenAlmería1999).
3.55. En determinadas condiciones de presión y temperatura la densidad del oxígeno es1,429g· ;enlasmismascondiciones,ladensidaddelpropanoserá:a)1,964g· b)1,429g· c)1,039g· d)1,568g·
(O.Q.L.Murcia2002)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelO ydelC H :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 149
ρρ =
pMRTpMRT
�oρρ = MM
Sustituyendo:
ρ =1,429g·dm 44g·mol32g·mol =1,965g·
Larespuestacorrectaeslaa.
3.56.Unvendedordeglobostieneunrecipientede30Lllenodehidrógenoalatemperaturade25°Cysometidoaunapresiónde8atm.¿Cuántosglobosde2L,alapresiónde1atmymismatemperatura,podríallenarcontodoelhidrógenodelrecipiente?a)15b)60c)120d)240
(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeH es:
n= 8atm·30LRT = 240RT molH
ElnúmerodemolesdeH encadagloboes:
n'= 1atm·2LRT = 2RTmolH
Elcocienteentreambosproporcionaelnúmerodeglobosquesepuedellenar:nn' =
240/RT2/RT =120
Larespuestacorrectaeslac.
3.57.Entodaslascocinasenlasqueseutilizagas(yaseabutanoopropano)debeexistirunasalidaalexterioralniveldelsuelo;estosedebea:a)Unameracuestiónestética.b)Quetantoelbutanocomoelpropanosonmásdensosqueelaire.c)Losgasesdelacombustiónsonmáspesadosqueelbutanooelpropano.d)Quedeesaformasepuedeevacuarelnitrógenodelaire,conloquelacombustiónserámáseficaz.
(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Baleares2007)
Elbutanoypropanosongasesmáspesadosqueelaire,58y44g·mol ,respectivamente,frentea28g·mol ,porloqueanteelpeligroocasionadoporunaposiblefuga,estosgasescaerían al suelo y por la salida pasarían al exterior evitándose su acumulación en unrecintocerrado.Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 150
3.58.Sepesaunbalóndevidriocerradoquecontienemetanoencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.Sevacíaysellenadespuésconoxígenoenlasmismascondiciones:a)Elpesodelvapordemetanoesigualalpesodeoxígeno.b)Elnúmerodemoléculasdemetanoeslamitadqueelnúmerodemoléculasde .c)Elnúmerototaldeátomosenelrecipienteconmetanoesigualalnúmerototaldeátomosdeoxígeno.d)Elpesodelvapordemetanoeslamitaddelpesodeoxígeno.
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo:
n= pVRT
a)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,Mr,sondiferentes,lasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:
m=M pVRT
b)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.c)Falso.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes,perolamoléculadeO esdiatómicaydeCH pentatómica,porloqueelnúmerodeátomosenelrecipienteesdiferenteencadacaso.d)Verdadero. Lasmasas de vapor encerradas en cada recipiente vienen dadas por lasexpresiones:
m =M pVRTm =M pV
RT
Larelaciónentreambases:
mm =
M pVRT
M pVRT
�o mm =MM �o mm = 1632 =12
Larespuestacorrectaeslad.
3.59.Dos recipientes cerradosde igualvolumen contienengasesdiferentes,AyB.Losdosgasesestánalamismatemperaturaypresión.LamasadelgasAes1,0g,mientrasqueladelgasB,queesmetano,es0,54g.¿CuáldelossiguientesgasesesA?a) b) c) d) −
(O.Q.L.Baleares2002)
DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporelmismonúmerodemoléculasomoles:
nA=nB�o mAMA
=mBMB
Sustituyendo:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 151
1,0gMA
= 0,54g29,6g·mol– �oMA=29,6g·mol
Elvalorobtenidoesmuypróximoa30,0g·mol ,quecorrespondealgas − .Larespuestacorrectaeslad.
3.60.Segúnlateoríacinético‐moleculardelamateria:a)Loschoquesentrepartículaspuedenserelásticos.b) La velocidad de desplazamiento de las partículas es directamente proporcional a sutemperaturaabsoluta.c)Lasfuerzasderepulsiónentrepartículassonmásimportantesquelasdeatracción.d)Todassonfalsas.
(O.Q.L.Baleares2002)
a)Falso.Loschoquesentrelaspartículasnopuedensinodebenserelásticosparaquesemantengalaenergíadelasmoléculas.b)Verdadero.DeacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,lavelocidaddelasmoléculasvienedadaporlaexpresión:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
c)Falso.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasfuerzasdeatracciónyrepulsiónsonprácticamente despreciables ya que lamayor parte del tiempo las partículas no chocanentresí.Larespuestacorrectaeslab.
3.61.Sabiendoque lamasamolardelmonóxidodecarbonoes28,01;señale laproposicióncorrecta:a)Unmoldemonóxidodecarbonopesará28,01u.b) Lamasa atómica del radón es 222, luego unmol de radón tiene 222/28 vecesmenosmoléculasqueunmoldemonóxidodecarbono,apyTconstantes.c)Enun litrodemonóxidodecarbonoenestadogaseoso,encondicionesnormales,habrá28,01·2/22,41átomos.d)A100°Cy1atm,unmoldemonóxidodecarbonotendrá6,023·10 moléculas.e) El número de partículas en una determinada cantidad de muestra depende de latemperatura.
(O.Q.N.Tarazona2003)
a)Falso.LamasamolardelCOes28,01g.b)Falso.EnidénticascondicionesdepyT,1moldeRny1moldeCOcontienenelmismonúmeropartículas,yaqueelRn,porserungasinerte,noformamoléculas.c)Falso.Elnúmerodeátomospropuestoesabsurdo,yaquesetratadeunnúmeromuypequeño.Elvalorcorrectoes:
1LCO 1molCO22,4LCOLmoleculasCO
1molCO 2atomos1moleculaCO =
2L22,4 atomos
d)Verdadero.UnmoldecualquiergascontieneunnúmerodeAvogadrodemoléculas,lascondicionesdepresiónytemperaturasóloafectanalvolumenqueocupa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 152
e)Falso.Elnúmerodepartículasdeunadeterminadacantidaddemuestrasólodependedelnúmerodemolesdelamisma.Larespuestacorrectaeslad.
3.62. ¿Cuálde las siguientesparejasdegases serámásdifícilde separarporelmétododeefusióngaseosa?a) y b) y c) y d)HeyNed)Hey
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.N.Sevilla2010)
De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:
uAuB= MB
MA
Observandolasmasasmolaresdelassiguientesparejasdegases:Gases /g· /g· /
O yCO 32 44 1,4y 28 28 1
H2yC H 2 28 14HeyNe 4 20 5HeyO 4 32 8
Serámásdifícildesepararlaparejadegasesentrelosqueexistamenorrelaciónentrelasmasasmolares.Enestecaso,lapareja y quetienenlamismamasamolar.Larespuestacorrectaeslab.
3.63.Ladensidaddel fluorurodehidrógenogaseosoa28°Cy1atmes2,30g/L.Estedatopermiteafirmar:a)ElHFsecomportacomogasideala28°Cy1atm.b)LasmoléculasdeHFenfasegaseosadebenestarasociadasporenlacesdehidrógeno.c)ElHFestácompletamentedisociadoenfasegas.d)ElenlaceH−Fesiónico.d)LamoléculadeHFtienemomentodipolarnulo.
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Baleares2011)
a)Falso.ComoseobservaenelapartadosiguienteexisteasociaciónintermolecularporloqueelHFnosecomportacomoungasideal.b)Verdadero.Apartirdelaecuacióndeestadodelosgasesideales:
M= 2,3g·L 0,082atm·L·mol ·K 28+273 K1atm =56,8g·mol
TeniendoencuentaquelamasamolardelHFes20g·mol ,observandoqueestevaloresmenor que el obtenido, quiere decir que lasmoléculas deHF están asociadasmedianteenlacesintermolecularesdehidrógeno.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 153
c)Falso.Comosehavistoenelapartadoanterior,algunasmoléculasdeHFseencuentranunidasmedianteenlacesintermolecularesdehidrógeno.d)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(F=3,98)yelH(F=2,20)noeslosuficientegrandeparaqueelenlaceseaiónico,setratadeunenlacecovalentepolar.e)Falso.LadiferenciadeelectronegatividadentreelF(F=3,98)yelH(F=2,20)implicalaformacióndeundipoloenlamolécula,porloéstasítienemomentodipolar(μ=1,90D).Larespuestacorrectaeslab.
3.64.Señalelaproposicióncorrecta:a)En22,4Ldeoxígenogaseoso,a0°Cy1atm,hayL (númerodeAvogadro)átomosdeoxígeno.b)Alreaccionar10gdeMgodeAlconHClseobtieneelmismovolumendehidrógeno,alamismapresiónytemperatura.c)Apresiónconstante,elvolumendeungasa50°Ceseldoblequea25°C.d)El volumende14gdenitrógeno es igualalde16gdeoxígeno,a lamismapresión ytemperatura.e)Unmoldeoxígenoenestadosólido,líquidoogaseoso,ocupa22,4La0°Cy1atm.
(O.Q.N.Tarazona2003)
a)Falso.
22,4LO 1molO22,4LO LmoleculasO1molO 2atomosO1moleculaO =2LatomosO
b)Falso.LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelMgyAlconHClson:
2HCl(aq)+Mg(s)�oMgCl (aq)+H (g)6HCl(aq)+2Al(s)�o2AlCl (aq)+3H (g)
El volumendeH ,medido en condiciones normales, que se obtiene a partir de 10 g decadametales:
10gMg 1molMg24,3gMg1molH1molMg
22,4LH1molH =9,2LH
10gAl 1molAl27gAl 3molH2molAl
22,4LH1molH =12,4LH
c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles, losvolúmenesocupadosporunamasadegas,medidos a presión constante, son directamente proporcionales a las temperaturasabsolutas:
V1T1= V2T2
�o V2V1= 50+273 K
25+273 K ≠2
d)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeAvogadro,elvolumenqueocupaunadeterminadamasa de gas en determinadas condiciones de p y T es directamente proporcional alnúmerodemolesdelmismo:
V=k·n siendokelvolumenmolarenesascondicionesdepyT
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 154
14gN 1molN28gN 22,4LN1molN =11,2LN
16gO 1molO32gO 22,4LO1molO =11,2LO
e)Falso.SóloencondicionesnormalesdepresiónytemperaturaelO esgasyportanto1moldelmismoocupa22,4L.Larespuestacorrectaeslad.
3.65.UnrecipienteAde30Lestállenodehidrógenoa4atmy273K.Sisacamosdeélciertacantidaddehidrógeno,queenc.n.tieneunvolumende60L,lapresiónalaqueseencontraráelhidrógenoenAdespuésdelaextracción:a)Será2atm.b)Será1atm.c)Sehabráreducidohasta0,2atm.d)Seguirásiendo4atm.
(O.Q.L.Murcia2003)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesinicialesdeH es:
n= 4atm·30LRT = 120RT molH
ElnúmerodemolesdeH queseextraenes:
n'= 1atm·60LRT = 60RTmolH
Lapresiónfinalenelrecipientees:
p=120RT � 60RT RT
30 =2atm
Larespuestacorrectaeslaa.
3.66.¿Cuálserálapresióntotalenelinteriordeunrecipientede2Lquecontiene1gdeHe,14gdeCOy10gdeNOa27°C?a)21,61atmb)13,33atmc)1,24atmd)0,31atm(Dato.R=0,082atm·L·mol−1·K−1)
(O.Q.L.Murcia2003)
Laspresionesparcialesejercidasporcadaunodelosgasesson:
pHe=1gHe 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K
2L 1molHe4gHe =3,08atm
pCO=14gCO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K
2L 1molCO28gCO =6,15atm
pNO=10gNO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K
2L 1molNO30gNO =4,10atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 155
AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:p=pHe+pCO+pNO= 3,08+6,15+4,10 atm=13,33atm
Larespuestacorrectaeslab.
3.67.Ciertogastieneunadensidadde3,17g· enc.n.Lamasamolardedichogases:a)38,65g· b)71g· c)7g· d)86,12g·
(O.Q.L.Murcia2003)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol :Vn =
RTp =22,4
Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas:
M=22,4·ρ�oM=22,4 Lmol 3,17
gL =71g·
Larespuestacorrectaeslab.
3.68.Dosmoles de distintos gases, en igualdad de condiciones de presión y temperatura,tienen:a)Lamismamasa.b)Elmismonúmerodeátomos.c)Lamismaenergíainterna.d)Elmismovolumen.
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
a)Falso.Sóloesposiblesilasmasasmolaressonidénticas.Algunosejemplosson:CO,N yC H tienenmasamolar28g·mol−1NOyC H tienenmasamolar30g·mol CO ,N OyC H tienenmasamolar44g·mol
b)Falso.Sóloesposiblesilasmoléculasestánintegradasporelmismonúmerodeátomos.Algunosejemplosson:
H ,N yO sonmoléculasdiatómicasNO ,SO yCO sonmoléculastriatómicas
c)Falso.Laenergíainterna,U,esunamagnitudintensiva,esdecir,dependedelamasadegasexistente.d)Verdadero. De acuerdo con la ley deAvogadro, volúmenes iguales de cualquier gas,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmerodemoléculas(moles).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 156
Larespuestacorrectaeslad.
3.69.Unadelassiguientesexpresionessobreelcomportamientodelosgasesesfalsa:a)Lasinteraccionesentrelasmoléculasdeungasidealsonnulas.b)Losgasesseacercanalcomportamientoidealabajastemperaturas.c)Lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejerceríacadagasindividualmente.d)Losgasessealejandelcomportamientoidealaaltaspresiones.
(O.Q.L.Baleares2003)
a)Verdadero.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasinteraccionesentremoléculasson prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas nochocanentresí.b)Falso.Losgasestienencomportamientoidealatemperaturasaltas.c)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,“lapresióntotaldeunamezcladediversosgasesidealesesigualalasumadelaspresionesqueejerceríacadagasindividualmente”.d)Verdadero.Losgasestienencomportamientoidealapresionesbajas.Larespuestacorrectaeslab.
3.70.Considerandoelairecomounamezclahomogéneadecomposiciónvolumétrica78%denitrógeno,21%deoxígenoy1%deargón,la“masamolaraparente”delaireresultaser:a)14,68g/molb)28,96g/molc)29,36g/mold)Nosepuedeconocer.
(O.Q.L.Murcia2004)
De acuerdo con la ley deAvogadro, en unamezcla gaseosa la composición volumétricacoincide con la composiciónmolar. Por tanto si se considera que se parte de “1mol deaire”sedisponede:
0,78molesdeN ;0,21molesdeO y0,01molesdeArPasandoagramosseobtiene:
0,78molN 28gN1molN +0,21molO 32gO
1molO +0,01molAr 39,9gAr1molAr1molaire =28,96 g
mol
Larespuestacorrectaeslab.
3.71.Alestudiarelcomportamientode1moldemoléculasdegas a100°Cenunrecipientede2litrosdecapacidad,yasumiendoqueésteestábiendescritoporlateoríacinéticadegasesyelmodelodegasideal,seencuentraque:a)Laenergíacinéticadetodaslasmoléculaseslamisma.b) La presión observada es debida al choque de lasmoléculas de gas con las paredes delrecipiente.c)Lasinteraccionesentrelaspartículassondetipodipoloinducido‐dipoloinducido.d)Lasmoléculasdegasestaránprácticamenteinmóvilesaestatemperatura.
(O.Q.L.Murcia2004)
a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconla
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 157
teoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
b)Verdadero. Lasmoléculasde gas están en constantemovimiento y al chocar con lasparedesdelrecipientesonlasresponsablesdelapresiónejercidaporelgas.c) Falso. La temperatura es demasiado alta para que existan interacciones entre lasmoléculasyporlotantolasquepuedanexistirsondespreciables.d) Falso. Las moléculas sólo estarán inmóviles a la temperatura de 0 K. De hecho, deacuerdoconlaecuacióndeMaxwell,a100°Csuvelocidades:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
u= 3 8,314J·mol ·K 100+273 K0,002kg·mol =2157m·s
Larespuestacorrectaeslab.
3.72.Enlacombustiónde5Ldeunalcanoa2atmy273Ksedesprenden40Ldedióxidodecarbonomedidosencondicionesnormales.Dichoalcanopuedeser:a)Etanob)Butanoc)Propanod)Octano
(O.Q.L.Murcia2004)
Aplicando la ley deBoyle se puede calcular el volumen de hidrocarburo que se quema,medidoencondicionesnormales:
p V =p V �oV2=2atm·5L1atm =10L
TeniendoencuentaqueenlacombustióntodoelcarbonodelhidrocarburosetransformaenCO ,relacionandoambosvolúmenes:
40LCO10Lhidrocarburo =4
LCOLhidrocarburo
deacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque:“losvolúmenesdelosgasesqueintervienenenunareacciónquímicas,medidosenlasmismascondicionesdepresióny temperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”.
Elhidrocarburoquecontiene4molesdeC,eselbutano.Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 158
3.73.Unvolumende10 degasfluorurodehidrógenoreaccionacon5 dedifluorurodedinitrógenogaseoso formando10 deun sologasmedidoapresióny temperaturaconstante.Señalelaletraquerepresentaestareacción.a)HF+ �o b)2HF+ �o2 c)2HF+ �o d)HF+2 �o
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacquediceque:“losvolúmenesdedelassustanciasgaseosasqueintervienenenunareacciónquímica,medidos en idénticas condiciones de presión y temperatura, están en relación denúmerosenterossencillos”.
Aplicadoalosdatosdados:10cm HF+5cm N F �o10cm producto
La relación volumétrica es (2+1) para producir 2. Esta relación coincide con la relaciónestequiométricadelareacción:
2HF+ �o2
Larespuestacorrectaeslab.
3.74.¿Cuálesladensidaddelgasoxígeno( )a298Ky0,987atm?a)2,23g/Lb)1,29g/Lc)1,89g/Ld)5,24g/L
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT �oρ= 0,987atm 32g·mol 1
0,082atm·L·mol ·K 298K =1,29g·L
Larespuestacorrectaeslab.
3.75.UnamuestradeKr (g) seescapaa travésdeunpequeñoagujeroen87,3 syungasdesconocido, en condiciones idénticas, necesita 42,9 s. ¿Cuál es la masa molar del gasdesconocido?a)40,5g/molb)23,4g/molc)20,2g/mold)10,5g/mol
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:
uKruX
= MXMKr
Elevandoalcuadrado:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 159
MX=MKruKruX
2�oMX=MKr
n tKrn tX
2
MKrtXtKr
2
Sustituyendo:
MX=83,80g·mol 1 42,987,3
2=20,2g·mol
Larespuestacorrectaeslac.
3.76.A27°C y750Torr,dosmuestrasdegasmetano (CH4) yoxígeno,de16g cadauna,tendránlasmismas:a)Velocidadesmolecularesmedias.b)Energíascinéticasmolecularesmedias.c)Númerodepartículasgaseosas.d)Volúmenesgaseosos.e)Velocidadesdeefusiónmedias.
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.N.Sevilla2010)
a) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambos gasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidadesmolecularesmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
LavelocidadmolecularmediadelCH esmayoryaquetienemenormasamolar.b)Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
c)Falso.
16gCH 1molCH16gCH LmoleculasCH1molCH =LmoleculasCH
16gO 1molO32gO LmoleculasO1molO = L2moleculasO
d)Falso.
V = 16gCH 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K750mmHg 1molCH16gCH 750mmHg1atm =24,92L
V = 16gO 0,082atm·L·mol ·K 27+273 K750mmHg 1molO32gO 750mmHg1atm =12,46L
e) Falso.De acuerdo con la leydeGraham, las velocidadesdedifusióno efusióndedosgases distintos son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masasmolares:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 160
uu = M
M �ou esmayoryaquesumasamolaresmenor
Larespuestacorrectaeslab.(EnSevilla2010seproponen50gdeN (g)ySO (g)a27°Cy750mmHg).
3.77.Calculelavelocidadcuadráticamedia,enm/s,paralasmoléculasdeH2(g)a30°C.a)6,09·10 m·
b)5,26·10 m· c)6,13·10 m· d)1,94·10 m· e)2,74·10 m· (Dato.R=8,314J· · )
(O.Q.N.Luarca2005)
AplicandolaecuacióndeMaxwellparacalcularlavelocidadcuadráticamedia:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
u= 3 8,314J·mol ·K 30+273 K0,002kg·mol =1,94·103m·s
Larespuestacorrectaeslad.
3.78. Una muestra de 0,90 g de agua líquida se introduce en un matraz de 2,00 Lpreviamenteevacuado,despuéssecierraysecalientahasta37°C.¿Quéporcentajedeagua,enmasa,permaneceenfaselíquida?Lapresióndevapordelaguaa37°Ces48,2Torr.a)10%b)18%c)82%d)90%e)0%(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)
(O.Q.N.Luarca2005)
Considerandocomportamiento ideal, lamasadeaguacorrespondientealaguaen la fasevapores:
pV=mMRT�om= pVMRT
m= 48,2Torr 2L 18g·mol0,082atm·L·mol ·K 100+273 K
1atm760Torr =0,09g
Lamasadeaguaquequedaenlafaselíquida,expresadacomoporcentaje,es:
m= 0,90–0,09 g0,90g 100=90%
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 161
3.79.¿Cuáleslarazóndelasvelocidadesdedifusiónde y ?Razón : a)0,45b)0,69c)0,47d)1,5e)0,67
(O.Q.N.Luarca2005)
De acuerdo con la ley de Graham, las velocidades de difusión o efusión de dos gasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:
uu = M
M �o uu = 3271 =0,67
Larespuestacorrectaeslae.
3.80.Cuandosehabladegases,sedenominancondicionesnormalesa:a)25°Cypresióndeunaatmósfera.b)0°Cypresióndeunaatmósfera.c)25°Cypresiónde1000mmdemercurio.d)0°Cypresiónde1000mmdemercurio.
(O.Q.L.Murcia2005)
Seconsiderancondicionesnormalesdepresiónytemperatura,1atmy0°C.Larespuestacorrectaeslab.
3.81.Elbarómetrofueintroducidopor:a)MadameCurieencolaboraciónconsuesposo,Pierre.b)SirWilliamThomson,LordKelvin.c)JohnW.Strutt,LordRayleigh.d)EvangelistaTorricelli.
(O.Q.L.Murcia2005)
a)Falso.MarieyPierreCuriedescubrieronelpolonioyelradio.b)Falso.LordKelvinestableciólaescalaabsolutadetemperaturas.c)Falso.LordRayleighpropusosuteoríasobreelsonido.d)Verdadero.ElbarómetrofueconstruidoporEvangelistaTorricellien1643.Larespuestacorrectaeslad.
3.82.¿Quévolumendeaire,medidoa745mmHgy32°Cdebeserprocesadoparaobtenerel(g)necesarioparallenarunabotellade8,0La11,0atmy25°C?
a)11,2Lb)0,93Lc)116Ld)10,2L(Datos.Composiciónporcentualdelaire:79% y21% ;R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
Considerandocomportamiento ideal, elnúmerodemolesdeN necesariopara llenar labotellaes:
n= 11atm·8L0,082atm·L·mol ·K 25+273 K =3,60molN
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 162
Teniendoencuentaqueenlasmezclasgaseosaslacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar,elnúmerodemolesdeairecorrespondienteaesacantidaddeN es:
3,60molN 100molaire79molN =4,56molaire
Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelaireenesascondicioneses:
Vaire=4,56mol 0,082atm·L·mol ·K 32+273 K
745mmHg 760mmHg1atm =116,3Laire
Larespuestacorrectaeslac.
3.83.Unamezclagaseosacontiene50,0%de ,25,0%de y25,0%de ,enmasa.Atemperaturaypresiónestándar,lapresiónparcialdel:a) (g)esmayorde0,25atm.b) (g)esiguala380Torr.c) (g)esmenorde0,25atm.d) (g)esiguala0,25atm.
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:
pi=p·yi
Las fracciones molares correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son,respectivamente:
y = nn +nO2+n
=50gO 1molO
32gO25gCl 1molCl71gCl +50gO 1molO
32gO +25gN 1molN28gN
=0,557
y = nn +n +n =
25gCl 1molCl71gCl
25gCl 1molCl71gCl +50gO 1molO32gO +25gN 1molN
28gN=0,125
yN2=nN2
n +n +n =25gN 1molN
28gN
25gCl 1molCl71gCl +50gO 1molO32gO +25gN 1molN
28gN=0,318
Las presiones parciales correspondientes a cada uno de los gases de la mezcla son,respectivamente:
p =p·y �op =1atm·0,557=0,557atm 760Torr1atm =423Torr
p =p·y �op =1atm·0,125=0,125atm
pN2=p·y �op =1atm·0,375=0,318atm
LapresiónparcialdelCl esmenorde0,25atm.Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 163
3.84.UnamuestrademagnesioreaccionaconunexcesodeHClyproduce2,5Ldehidrógenogaseosoa0,97atmy298K.¿Cuántosmolesdehidrógenogaseososeproducen?a)10,1molesb)0,063molesc)75,6molesd)0,099molese)2,5moles(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Extremadura2005)
Considerandocomportamientoidealelnúmerodemolescorrespondientealamuestraes:
n= 0,97atm·2,5L0,082atm·L·mol ·K 298K =0,099mol
Larespuestacorrectaeslad.
3.85.Enelairequerespiramosencontramosprincipalmentelosgasessiguientes:a)Oxígeno,cloroyvapordeagua.b)Nitrógeno,oxígeno,vapordeaguaydióxidodecarbono.c)Hidrógeno,oxígenoydióxidodecarbono.d)Neón,cloroyoxígeno.
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
El aire es unamezcla gaseosa en la que los gasesmás abundantes son, nitrógeno (N ),oxígeno(O ),argón(Ar)ydióxidodecarbono(CO ).Ninguna respuesta es correcta ya que se omite el tercer gas más abundante, el argón(0,93%envolumen).
3.86.Sedisponededosrecipientesidénticosyalamismatemperatura.Enunoseintroducegashelioyenelotrolamismamasadegasneón.Señalecuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta:a)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodeátomos.b)Enelrecipientedelneónseencuentraelmayornúmerodeátomos.c)Lapresiónenelrecipientedelneónesmenorqueeneldehelio.d)Losátomosdelrecipientedeneónocupanmásvolumenquelosdelotrogasnoble.
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
a)Incorrecto.Aunquelasmasasdegassonidénticas,comoambosgasestienendiferentemasamolar,elnúmerodeátomostambiénesdiferente:
N =m 1molHeM LatomosHe1molHe =m·LM atomosHe
N =m 1molNeM LatomosNe1molNe =m·LM atomosNe
b) Incorrecto. Como la masa molar del helio, M , es menor que la del neón, M , elnúmerodeátomosdehelio,N ,esmayorqueelneón,N .
m=M pVRT
c) Correcto. Si existen menos átomos de neón, su fracción molar será menor y lapresiónparcialejercidaporestegastambiénserámenor.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 164
d)Incorrecto.Cosiderandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporlaspartículasesdespreciablecomparadoconelvolumendelrecipiente.Larespuestacorrectaeslac.
3.87.Sedisponedeunamezclade150gde (g)y150gde (g)parainiciarlasíntesisdeamoníaco.Silapresióntotaldelamezclagaseosaes1,5atm,lapresiónparcialde (g)es:a)0,10atmb)0,25atmc)1atmd)1,25atme)0,75atm
(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p =p·y �op =1,5atm150gN 1molN
28gN
150gN 1molN28gN +150gH 1molH
2gH=0,10atm
Larespuestacorrectaeslaa.
3.88. ¿Aqué temperatura lasmoléculasde (g) (masamolar=16g ), tienen lamismaenergíacinéticamediaque lasmoléculasde (g)(masamolar=18g )a120°C?a)30°Cb)80°Cc)90°Cd)120°Ce)180°C
(O.Q.N.Vigo2006)
Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Ambosgasesdebenestaralamismatemperatura,120°C.Larespuestacorrectaeslad.
3.89.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Todaslasmoléculasoátomosdeungastienenlamismaenergíacinética.b)Loschoquesentrelasdistintasmoléculasoátomosdeungassonperfectamenteelásticos.c)Elvolumenqueocupaungasdependedesumasamolecular.d)Cuandoseaumentamucholapresiónsepuedellegaralicuarelgas.
(O.Q.L.Murcia2006)
a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconlateoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 165
b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable.c) Falso.De acuerdo con las leyes de los gases, el volumenque ocupa unadeterminadamasadegassólodependedelapresión(Boyle)ydelatemperatura(Charles).d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.Larespuestacorrectaeslab.
3.90.Lasolubilidaddel (g)enaguanoseveinfluidaporla:a)Presiónb)Temperaturac)Velocidadconquesedejapasarelflujodegasd)Reacciónquímicadelgasconelagua.
(O.Q.L.CastillayLeón2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
a‐b)Falso.Deacuerdocon la leydeHenry la solubilidaddeungasesproporcional a supresión,ylaconstantedeproporcionalidaddependedelatemperatura.d)Falso.ElCO reaccionaconelaguadeacuerdaconlasiguienteecuación:
CO (g)+H O(l)�oH CO (aq)Larespuestacorrectaeslac.
3.91.Ladensidaddelpentanoa25°Cy750mmHges:a)2,21g· b)34,6g· c)2,42g· d)2,91g· (Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT �oρ= (750mmHg 72g·mol 1)0,082atm·L·mol ·K 25+273 K
1atm760mmHg =2,91g·L
Larespuestacorrectaeslad.
3.92.Unrecipientecontienea130°Cy760mmHg,50gdecadaunodelossiguientesgases:, ,Ne, y .Lasvelocidadesmolecularesmediasson:
a) >Ne> > > b) >Ne> > > c) =Ne= = = d) >Ne> > >
(O.Q.L.Madrid2006)
Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comotodoslosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasasus velocidades cuadráticas medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuación deMaxwell:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 166
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
Lavelocidadcuadráticamediadelungasesinversamenteproporcionalasumasamolar,portanto,elgasmásligeroeselquetienemayorvelocidadcuadráticamedia.Lasmasasmolaresdelosgasesdadosson:
Sustancia Ne
M/g· 18 20,2 28 32 44Deacuerdoconlasmasasmolares,elordendecrecientedevelocidadeses:
>Ne> > >
Larespuestacorrectaeslad.
3.93.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel encondicionesnormales?a)0,8g/Lb)1g/ c)17g/L
(O.Q.L.LaRioja2006)
Considerandocomportamientoideal,elvolumenmolardeungasencondicionesnormalesdepyTes22,4L·mol :
ρ= 17g·mol22,4L·mol =0,8g·L
Larespuestacorrectaeslaa.
3.94.SiladensidaddeungasAesdoblequeladeotroBalasmismascondicionesdepresiónytemperatura,sepuededecirque:a)LamasamoleculardeBesdoblequeladeAb)LamasamoleculardeAesdoblequeladeBc)Lasmasasmolecularesnoafectanaladensidad
(O.Q.L.LaRioja2006)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρX=MXpRT
Larelaciónentrelasdensidadeses:
ρAρB=MA
pRT
MBpRT
�o ρAρB= MAMB
=2
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 167
3.95.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera.a)Atemperaturayvolumenfijos,lapresiónejercidaporungascontenidoenunrecipientedisminuyecuandoseintroducemáscantidaddelmismo.b) A temperatura fija, el volumen de un gas contenido en un recipiente aumenta con lapresión.c)Volúmenesigualesdegasesdiferentessiempretienenelmismonúmerodemoléculas.d) Cuando se mezclan varios gases, la presión ejercida por la mezcla es directamenteproporcionalalasumadelnúmerodemolesdetodoslosgases.e) Volúmenes iguales de hidrógeno y dióxido de azufre, , en condiciones normales,contienenelmismonúmerodeátomos.
(O.Q.N.Córdoba2007)
a)Falso.Siatemperaturayvolumenconstantes,seintroducemásgasenelrecipiente,esdecir,seaumentaelnúmerodemoles,lapresiónaumenta.Asídeacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:
p=n RTV
b)Falso.DeacuerdoconlaleydeBoyle,paraunamasadegasatemperaturaconstante,lapresiónyelvolumensonmagnitudesinversamenteproporcionales:
pV=cte
c) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentescontienen el mismo número de moléculas siempre que estén medidos en las mismascondicionesdepresiónytemperatura.d)Verdadero.Deacuerdocon la leydeDaltonde lasmezclasgaseosas, lapresión totalejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de suscomponentes.Porejemplo,paraunamezcladedosgasesAyB:
p=pA+pB�op=nARTV +nB
RTV = nA+nB
RTV
e) Falso. De acuerdo con la ley de Avogadro, volúmenes iguales de gases diferentesmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperaturacontienenelmismonúmerodemoléculas.Elnúmerodeátomosesdiferente,yaquelamoléculadeH estáformadapor2átomosyladeSO por3átomos.Larespuestacorrectaeslad.
3.96.Enunrecipientede2,5litrosseintroducencantidadesequimolecularesde gaseosogaseosoa latemperaturade25°C.Si lamasatotaldegasenelmatrazesde30g, la
presióntotalensuinteriorserá:a)1,54barb)5,45barc)4,30bard)2,63bare)3,85bar(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=1,013bar)
(O.Q.N.Córdoba2007)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 168
Si se trata de cantidades equilimoleculares de gas las presiones ejercidas por ellos soniguales:
p =p
LlamandonalosmolesdeNO ydeN O sepuedeescribir:
nmolNO 46gNO1molNO +nmolN O 92gN O
1molN O =30mezclaon=0,2174mol
AplicandolaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:
p=p +p =2n RTV
Sustituyendo:
p=2 0,2174mol 0,082atm·L·mol ·K 25+273 K2,5L 1,013bar1atm =4,3bar
Larespuestacorrectaeslac.
3.97.Cuandoseirradiaoxígenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono, .Unrecipientequecontiene1LdeoxígenoseirradiaconluzUVyelvolumensereducea976
,medidos en lasmismas condiciones de presión y temperatura. ¿Qué porcentaje deoxígenosehatransformadoenozono?a)10,5%b)12%c)7,2%d)6,5%
(O.Q.L.Madrid2007)
Laecuaciónquímicacorrespondientealatransformacióndeloxígenoenozonoes:3O (g)�o2O (g)
comoseobserva,existeunacontraccióndevolumende 3–2 =1mLporcada3mLdeO quesetransforman.Lacontraccióndevolumenenelexperimentohasidode:
1000mL inicial –976mL final =24mL contracción Relacionandoambascontraccionesdevolumen:
24mLO contraccion 3mLO transformado1mLO contraccion =72mLO transformado
Expresandoelvalorcomoporcentaje:72mLO transformado)1000mLO inicial 100=7,2%
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 169
3.98.Unrecipientecontiene2molesdeHealatemperaturade30°C.Manteniendoconstantelatemperatura,cuandoalrecipienteseleañade1molde :a)LapresióndelHepermanececonstante.b)ElvolumendeHedisminuye.c)Lapresiónparcialdel dependerádelosmolesdeHepresentes.d)Lasmoléculasde presentaránmayorenergíacinéticaquelosátomosdeHe.
(O.Q.L.Murcia2007)
a)Verdadero.ComoelHeesuninerteynoreaccionaconelH ,elnúmerodemolesdeambosgasespermanececonstanteyconellosupresiónparcial.b)Falso.ElvolumendeHepermanececonstantealhaberreacciónentreambosgases.c)Falso.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónqueejerceungasenunamezclasecalculacomosielgasestuvierasoloenelrecipienteporloquelacantidaddeungasnoafectaalapresiónqueejerceelotro.d) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, la energía cinéticamediadelasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Larespuestacorrectaeslaa.
3.99.Deacuerdoconlateoríacinéticadelosgasesideales:a)Ungasesidealcuandotodassuspartículastienenlamismaenergíacinética.b)Laenergíacinéticaglobaldelasdistintasmoléculassemantieneconeltiempo.c)Elvolumenqueocupaungasesinversamenteproporcionalalatemperatura.d)Cuandosedisminuyesuficientementelapresiónsepuedellegaralicuarelgas.
(O.Q.L.Murcia2007)
a) Falso. Desde el punto de vista estadístico, es imposible que todas las moléculas semuevanlamismavelocidad,esdecir,tenganlamismaenergíacinética.Deacuerdoconlateoría cinético‐molecular de Boltzmann, se habla de una energía cinética media de lasmoléculasdegasquesólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann.
b)Verdadero.Unadelasbasesdelateoríacinéticadelosgasesesqueloschoquesentrepartículas y con las paredes del recipiente son perfectamente elásticos, ya que de otraforma,silaenergíadelgasnosemantuvieraconstante,laspartículasdelgasterminaríanquedandoenreposoyocupandosuvolumenqueesprácticamentedespreciable,portanto,laenergíacinéticadelasmoléculassemantieneconeltiempo.c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumenqueocupaunadeterminadamasadegasesdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta.d)Falso.Sólosiseencuentrapordebajodesutemperaturacrítica.Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 170
3.100.LasmasasdevolúmenesigualesdeungasXydeoxígeno,enlasmismascondicionesde temperaturaypresión, son72gy36g, respectivamente.LamasamoleculardelgasXserá:a)36b)64c)32d)72
(O.Q.L.LaRioja2007)
DeacuerdoconlaleydeAvogadro,dosgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,queocupanelmismovolumen,quieredecirqueestánconstituidosporelmismonúmerodemoléculasomoles:
nX=n �o mXMX
=mM
Sustituyendo:72gMX
= 36g32g·mol �oMX=64g·
Larespuestacorrectaeslab.
3.101.Ladensidaddeungasdesconocido es1,375 veces superiora ladeloxígeno en lasmismascondicionesdepresiónytemperatura.Portanto,lamasamolardedichogases:a)44g/molb)23,27g/molc)22g/mold)Faltandatos
(O.Q.L.Murcia2008)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelgasdesconocidoXydelO :
ρXρ =
pMXRTpMRT
�o ρXρ = MXM �oMX=1,375
32gmol =44g·
Larespuestacorrectaeslaa.
3.102.Cuandosemezclan,enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,3Ldeclorogascon1Ldevapordeyodo reaccionancompletamentey seobtienen2L,en lascitadascondiciones,deungasdesconocido.¿Cuáleslafórmulamoleculardedichogas?a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2008)
LaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricasdicelosvolúmenesdegasesqueintervienen en una reacción química, medidos en las mismas condiciones de presión ytemperatura,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 171
Deacuerdoconestosi3LdeCl reaccionancon1LdeI yforman2Ldecompuesto,laecuaciónquímicaajustadaqueestádeacuerdocondichaleyes:
3Cl (g)+I (g)�o2ICl (g)Lafórmuladelcompuestoes .Larespuestacorrectaeslab.
3.103.Alenfriarmuchoelaire,¿podemoslicuarlo?a)Sí,inclusopodremossolidificarlo.b)Paralicuarlotambiénhabráquecomprimirlo.c)Sólolicuaráelnitrógenoporserelcomponentemásvolátil.d)No,lapresenciadevapordeagualoimpedirá.
(O.Q.L.Murcia2008)
Todogaspuedepasaralestadolíquido,siemprequelopermitanlatemperaturaaqueestásometidoylapresiónquesoporte.Los gases como O y N (contenidos en el aire) llamados gases permanentes por sudificultad para licuarlos se caracterizan por tener una temperatura crítica baja, lo queobliga a utilizar procedimientos especiales para alcanzar el estado líquido; además, acausade las temperaturasquehayquealcanzar,nosepuedecontarconuna fuente fríaexterioralsistema,quepuedaextraerleelcalornecesarioparallevarelcambiodeestado.
Gas Tcrítica/K pcrítica/atm Tebullición/K
126,3 33,5 77,4 154,8 49,7 90,2
La técnica del proceso de licuación de gases consiste en enfriarlos a una temperaturainferior a la crítica y someterlos a una compresión isoterma que dependerá del deenfriamientologrado,aunquesiempresuperioralvalordelapresióncrítica.Larespuestacorrectaeslab.
3.104.Deacuerdoconlateoríacinéticadegasesideales:a)Ungasesidealcuandolasinteraccionesentresuspartículassondetiporepulsivo.b)Ungasnosepuedelicuarpormásqueaumentemoslapresión.c)Ungasesidealcuandonoseproducenchoquesentrelaspartículas.d)Unaumentodelatemperaturanoimplicaningúncambioenlavelocidaddelaspartículas.
(O.Q.L.Murcia2008)
a)Falso.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular, las interaccionesentremoléculassonprácticamente despreciables ya que lamayor parte del tiempo las partículas no chocanentresí.b)Falso.Sólosiseencuentraporencimadesutemperaturacrítica.c)Verdadero.Deacuerdoconteoríacinético‐molecular,lasinteraccionesentremoléculasson prácticamente despreciables ya que la mayor parte del tiempo las partículas nochocanentresí.d) Falso. De acuerdo con la ecuación de Maxwell, la velocidad de las moléculas esdirectamenteproporcionalalatemperaturaabsoluta:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 172
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
Larespuestacorrectaeslac.
3.105.“Atemperaturaconstante,elvolumenocupadoporunacantidaddeterminadadeungasesinversamenteproporcionalalapresiónquesoporta”.Esta,eslaconocidacomoleydeBoyle‐Mariotte,queserepresentapor:a) = b) = c) / = / d) =
(O.Q.L.Murcia2008)
LaexpresiónmatemáticadelaleydeBoylees:
=
Larespuestacorrectaeslad.
3.106.¿Cuáles,aproximadamente,ladensidaddel encondicionesnormales?a)0,8g/Lb)1,0g/ c)17,0g/Ld)1,6g/L
(O.Q.L.Asturias2008)
Unmoldecualquiergas,encondicionesnormales,ocupaunvolumende22,4L,portantosudensidadenesascondicioneses:
ρ= MVM= 17g·mol22,4L·mol =0,76g·
Larespuestacorrectaeslaa.
3.107.Unamuestradepropano, ,seencuentrainicialmenteenuncontenedora80°Cy700mmHgysecalientahasta120°Cavolumenconstante.¿Cuáleslapresiónfinal?a)1050mmHgb)467mmHgc)628mmHgd)779mmHg
(O.Q.L.Madrid2008)
Enuncontenedorenelque semantieneconstanteel volumendeacuerdocon la leydeCharles:
“para una masa de gas a volumen constante, las presiones son directamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.p1T1= p2T2
�o 700mmHg80+273 K =p2
120+273 K �op2=779mmHg
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 173
3.108.Sellenaunrecipienteconelmismonúmerodemolesdeoxígenoydióxidodecarbono.¿Cuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta?a)Lasmoléculasde tienenlamismavelocidadmediaquelasde .b) Lasmoléculas de tienenmayor velocidadmedia de colisión con las paredes delrecipientequelasde .c)Lasmoléculasde tienenmayorvelocidadmediaquelasde .d)Lasmoléculasde tienenlamismaenergíacinéticamediaquelasde .
(O.Q.L.Madrid2008)
a‐b‐c)Falso.Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,comoambosgasesestán a la misma temperatura tienen la misma energía cinética media, pero al tenerdiferentemasa sus velocidadesmolecularesmedias serán diferentes. De acuerdo con laecuacióndeMaxwell:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
LavelocidadmediadelO esmayoryaquetienemenormasamolar.d)Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular deBoltzmann, como ambosgasesestánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Larespuestacorrectaeslad.
3.109.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactorde200mL.¿Cuántosgramosdeyodoquedandespuésdeestaexperiencia?a)0,18gb)0,20gc)0,15gd)0,23g
(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)
LamasadeI sindisociares:
0,25gI 100�20 gI sindisociar100gI inicial =0,20g
Larespuestacorrectaeslab.
3.110.¿Quésucederíaconlapresióndeungassisusmoléculaspermanecieranestáticas?a)Aumentaríalapresión.b)Seguiríaiguallapresión.c)Descenderíalapresión.d)Seríanulalapresión.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardelosgases,lasmoléculasdeungasejercenpresión al chocar elásticamente contra las paredes del recipiente que lo contiene. Si lasmoléculaspermanecenestáticaslapresiónejercidaporelgasesnula.Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 174
3.111.Sesabequealatemperaturade1000°C,elvapordeyodomolecularestádisociadoenun20%.Enunaexperienciaseintroducen0,25gdeyodomoleculara1000°Cenunreactorde200mL.Sequieresaberlapresiónfinaldelgasenelreactor.a)2,523atmb)0,250atmc)0,617atmd)1,321atm(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)
LosmolesdeI sindisociarson:
0,25gI 100�20 gI sindisociar100gI inicial 1molI253,8gI =7,9·10 molI
LosmolesdeIformadosson:
0,25gI 20gI disociado100gI inicial 1molI253,8gI
2molI1molI =3,9·10 molI
Lapresiónes:
p= 7,9+3,9 10 mol 0,082atm·L·mol ·K 1000+273 K200mL 10 mL
1L =0,616atm
Larespuestacorrectaeslac.
3.112.Sedisponedeunabotellade20Ldenitrógenoalapresiónde25atmyseutilizaparadeterminarelvolumendeundepósitoalquepreviamenteselehahechovacío.Conectadalabotellaaldepósito,despuésdealcanzarelequilibrio,lapresiónesiguala5atm.Elvolumendeldepósitoserá:a)100Lb)120Lc)80Ld)Nosepuededeterminar.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeN quehayinicialmenteenlabotellaes:
n0=25atm·20L
RT = 500RT mol
ElnúmerodemolesdeN quehayenlabotelladespuésdeconectarlaaldepósitoes:
n= 5atm·20LRT = 100RT mol
ElnúmerodemolesdeN quepasanaldepósitoes:
Δn= n0�n = 400RT mol
Elvolumendeldepósitoes:
V=400RT RT5 =80L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 175
Larespuestacorrectaeslac.
3.113.Unglobocontiene2,5Ldegasa latemperaturade27°C.Siseenfríahasta ‐23°C,elglobo:a)Aumentarásuvolumenb)Disminuirásuvolumenc)Novariarásuvolumend)Explotará
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Ungloboesunrecipienteenelquesemantieneconstantelapresión,p=patm.DeacuerdoconlaleydeCharles:
“para una masa de gas a presión constante, los volúmenes son directamenteproporcionalesalastemperaturasabsolutas”.
Portanto,sidesciendelatemperaturadisminuiráelvolumendelglobo.Calculandoelvalordelvolumenocupadoporelgas:
V1T1= V2T2
�o 2,5L27+273 K =
V2‐33+273 K �oV2=2,1L
Larespuestacorrectaeslab.
3.114.Aungasqueseencuentraenunavasijarígida(volumenconstante)a57,8kPay289,2Kseleañadeotrogas.Lapresiónytemperaturafinalesson95,8kPay302,7K.¿Cuálseráelnúmerodemolesdecadagasenlamezclafinalsielvolumendelavasijaes547mL?a)0,0131moly0,0077molb)0,021moly0,0033molc)Esequimolard)Nosedependedelvolumen.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1Pa=9,87·10 atm.
(O.Q.L.LaRioja2008)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesquehayinicialmenteenlavasijaes:
n0=57,8kPa·547mL
0,082atm·L·mol ·K 289,2K10 Pa1kPa
9,87·10 atm1Pa 1L
10 mL =0,0131mol
Elnúmerodemolesquehayenlavasijaalfinales:
n= 95,8kPa·547mL0,082atm·L·mol ·K 289,2K
10 Pa1kPa
9,87·10 atm1Pa 1L
10 mL =0,0208mol
Elnúmerodemolesañadidoes:n–n0 =0,0208mol–0,0131mol=0,0077mol
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 176
3.115.Sedeseapreparar (g)conunadensidadde1,5g/Lalatemperaturade37°C.¿Cuáldebeserlapresióndelgas?a)0,142atmb)0,838atmc)0,074atmd)1,19atme)7,11·10 atm(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.N.Ávila2009)
ConsiderandocomportamientoidealparaelO ,lapresiónes:
p= 1,5g 0,082atm·L·mol ·K 37+273 K1L 1mol32g =1,19atm
Larespuestacorrectaeslad.
3.116. Dos recipientes con elmismo volumen contienen 100 g de y 100 g de ,respectivamente,alamismatemperatura.Sepuedeafirmarqueenambosrecipientes:a)Hayelmismonúmerodemoles.b)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamedia.c)Lasmoléculastienenlamismavelocidadmedia.d)Lasmoléculastienenlamismaenergíacinéticamediaylamismavelocidadmedia.e)Existelamismapresión.
(O.Q.N.Ávila2009)
a)Falso.Elnúmerodemolesesdiferente,yaque,aunqueexistalamismamasadeambassustancias, susmasasmolares son distintas. En este caso, haymás moles de CH cuyamasamolaresmenorb) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependesutemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann.
Comoambosgasesseencuentrana lamismatemperatura,susenergíascinéticasmediassoniguales.c)Falso.Aunqueambosgases,porestaralamismatemperatura,tenganenergíascinéticasmediasiguales,lasvelocidadesmediasdelasmoléculassondiferentes,yaque,susmasasmolaressondistintas.Tienenmayorvelocidadmedia lasmoléculasdeCH quesonmásligeras.d)Falso.Talcomosehajustificadoenlosaparadosanteriores.e)Falso.Comoelnúmerodemolesesdiferente,aunquelatemperaturayelvolumenseaelmismo,lapresiónesmayorenelrecipientequecontienemayornúmerodemolesdegas,enestecaso,enelquecontieneCH cuyamasamolaresmenor.Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 177
3.117.Enunrecipienteherméticode30Lhayunamezclagaseosadenitrógenoyoxígenoenla que éste último se encuentra en un 20% en volumen. La presión que se mide en elrecipientees1,25atmylatemperatura25°C.Señalelarespuestacorrecta:a)Lapresiónparcialdeloxígenoendichamezclaesde190mmHg.b)SegúnDeBroglie,siseaumentalatemperaturadelamezcladisminuirálapresión.c)Siseabreelrecipientequecontienelamezclasaldráeloxígenoenbuscadelaire.d)Siseinyectaungasinertelapresiónnovariará.
(O.Q.L.Murcia2009)
a) Verdadero. En una mezcla gaseosa, la composición volumétrica coincide con lacomposiciónmolar.DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p =p·y �op =1,25atm·0,20 760mmHg1atm =190mmHg
b)Falso.DeBroglieproponeelcomportamientoondulatoriodelaspartículas.c)Falso.Siseabreelrecipiente,queestáamayorpresiónqueelexterior,nosólosaleO sinoambosgasesynoenbuscadelaire.d)Falso.Siseinyectaungas,aunqueseainerte,enunrecipientedevolumenconstantelapresiónaumenta.Larespuestacorrectaeslaa.
3.118.Silascondicionesdep(1atm)yT(250°C)semantienenconstantesentodoelproceso,calcule el volumende losproductosde reacciónque seobtendránalquemar20Lde etano( ).a)40Lb)100Lc)50Ld)Imposiblesaberlo
(O.Q.L.Murcia2009)
LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC H es:
C H (g)+ 72O (g)�o2CO (g)+3H O(g)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaquerelacióndevolúmenesC H /productoses1/5.
20LC H 5Lproductos1LC H =100Lproductos
Larespuestacorrectaeslab.
3.119.Encondicionesnormalesungasdesconocidotieneunadensidadde0,76g· .¿Cuáleselpesomoleculardeestegas?a)2,81gb)17gc)22,4gd)63g
(O.Q.L.Murcia2009)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 178
ρ= p·MRT
Sabiendoquelevolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L·mol :Vn =
RTp =22,4
Igualandoambasexpresionesseobtienelamasamolardelgas:
M=22,4·ρ= 22,4Lmol 0,76gL =17g·mol 1�ogas:
Larespuestacorrectaeslab.
3.120.Volúmenes igualesdedistintassustanciasgaseosas,medidosen lasmismascondicionesde presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas. Este enunciado secorrespondeconlaleyde:a)Proustb)Daltonc)Lavoisierd)Avogadro
(O.Q.L.Murcia2009)
ElenunciadosecorrespondeconlaleydeAvogadro.Larespuestacorrectaeslad.
3.121. Elmetano y el etano son dos componentes esenciales del combustible llamado “gasnatural”.Sialquemartotalmente50mLdeunamezcladeambosgasesseobtienen85mLde
,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,secumpliráque:a)El70%demezclaesmetano.b)El30%demezclaesetano.c)El30%demezclaesmetano.d)Noesunamezcla,todoesetano.
(O.Q.L.Madrid2009)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletano,C H ,es:
C H (g)+ 72O (g)�o2CO (g)+3H O(l)
DeacuerdoconlaleydeAvogadrolasrelacionesmolarescoincidenconlasvolumétricas,por tanto si se consideraque lamezcla inicial contienexmLdeCH4e ymLdeC H sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:
xmLCH +ymLC H =50mLmezcla
xmLCH 1mLCO1mLCH +ymLC H 2mLCO
1mLC H =85mLCO�o 15mLCH
35mLC H
Lacomposicióndelamezclaexpresadacomoporcentajees:15mLCH
50mLgasnatural 100=30% 35mLC H
50mLgasnatural 100=70%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 179
Larespuestacorrectaeslac.
3.122.Cuandolasautoridadescomunicanunaalertamedioambientalporhabersedetectadounaconcentraciónde de2000ppmsignificaque:a)Hay2000mgde /Laireb)Hay2000 de /Lairec)Hay2000 de / aired)El2%deunvolumendeairees .
(O.Q.L.Madrid2009)
Enunamezclagaseosa,laconcentraciónexpresadacomoppmsedefinecomocm gas
m mezclagaseosa
Aplicadoalcasopropuesto2000ppmdeSO :2000cm SO
m aire
Larespuestacorrectaeslac.
3.123. La fórmula empírica de un compuesto es . En estado gaseoso su densidad encondicionesnormaleses2,5g/L.¿Cuálessufórmulamolecular?a) b) c) d) (Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
M=mRTpV �oM= 2,5g 0,082atm·L·mol ·K 273K1atm·1L =56,0g·mol
A partir de la masa molar obtenida y la fórmula empírica se obtiene que la fórmulamoleculares:
n= 56,0g·mol14g·mol =4�oformulamolecular:
Larespuestacorrectaeslac.
3.124.¿Encuáldelossiguientescasoselgasseaproximamásalcomportamientoideal?a) (g)a300°Cy500mmHgb) (g)a300Ky500mmHgc) (g)a300°Cy500mmHgd) (g)a300°Cy100mmHge) (g)a300Ky500mmHg
(O.Q.N.Sevilla2010)
Losgases tienencomportamiento idealapresionesbajasytemperaturasaltasqueescuando cumplen la ecuación de estado. Esto ocurre en el caso de N (g) a 300°C y 100mmHg.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 180
Larespuestacorrectaeslad.
3.125.Unamuestradegasseencuentraenunvolumen aunapresión ytemperatura .Cuandolatemperaturacambiaa ,manteniendoelvolumenconstante,lapresión será:a) / b) / c) / d)T1/ e)p1T2/
(O.Q.N.Sevilla2010)
La situaciónpropuestaobedecea la leydeCharles de las transformaciones isocorasquediceque:
“para una masa de gas a volumen constante las presiones son directamenteproporcionalesalatemperaturasabsolutas”.
Laexpresiónmatemáticadeestaleyes:pT = pT �o =
Larespuestacorrectaeslae.
3.126.Siseconsideran15Ldenitrógenoy15Lde ,medidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,sepuededecirque:a)Hayelmismonúmerodeátomos.b)Hayelmismonúmerodemoléculas.c)Tienenlamismamasa.d)Tienenlamismadensidad.
(O.Q.L.Murcia2010)
LaleydeAvogadrodice:“volúmenesigualesdediferentesgases,medidosenidénticascondicionesdepresiónytemperatura,contienenelmismonúmerodemoléculas”.
Larespuestacorrectaeslab.
3.127. Cuando 2 L de nitrógeno reaccionan con 6 L de hidrógeno, si todos los gases estánmedidosenlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,elvolumendeamoniacoobtenidoes:a)4Lb)8Lc)2Ld)3L
(O.Q.L.Murcia2010)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es:N (g)+3H (g)�o2NH (g)
De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes1LdeN con3LdeH producen2LdeNH .Larelaciónvolumétricaymolares:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 181
VV = 62 =3
Como la relaciónmolares igual2, indicaquesoncantidadesestequiométricas que seconsumencompletamenteylacantidaddeNH queseformaes:
2LN 2LNH1LN =4L
Larespuestacorrectaeslaa.(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1999).
3.128.Respectodelozono,sepuedeafirmarque:a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,069·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempre22,4L.c)Esungasidealyportantoelvolumenqueocupanovaríaconlatemperatura.d)Aldisolverseenaguasedisociaeniones y .e)Aldisolverseenaguasedisociaenionesyproduceunagradableolorarosas.
(O.Q.L.Murcia2010)(O.Q.L.Murcia2011)
a)Verdadero.
1molO33molesO1molO3
6,022·1023atomosO
1molO =18,066·1023atomosO
b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressóloencondicionesnormales,1atmy273K.c)Falso.DeacuerdoconlaleydeCharles,elvolumendeunadeterminadamasadegasesdirectamenteproporcionalasutemperaturaabsoluta.d‐e)Falso.Sonpropuestasabsurdas.Larespuestacorrectaeslaa.(EnMurcia2011secambiaelO3porelH2Sylapropuestadporlae).
3.129.Hablandodegases,sepuededecirque:a)Eloxígenonosedisuelveenabsolutoenaguaporserunamoléculaapolar.b)LasmoléculasdelgasHe,comolasdehidrógeno,sondiatómicas.c)Ladensidadaumentaalaumentarlatemperatura.d)SegúnLewis,lamoléculadeoxígenoesdiatómica,conunenlacedobleentresusátomos.
(O.Q.L.Murcia2010)
a)Falso.LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice:“a temperaturaconstante, lacantidaddegasdisueltaenun líquidoesdirectamenteproporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”.
Suexpresiónmatemáticaes:
C=k·p�oC=concentraciondelgask=constantedeHenryespecıficaparacadagasp=presionparcialdelgas
b)Falso.ElHenoformamoléculas.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 182
c)Falso.Larelaciónentreladensidaddeungasylatemperaturavienedadaporsiguienteexpresión:
ρ= p·MRT
d)Verdadero.LaestructuradeLewisdelO2es:
Larespuestacorrectaeslad.
3.130.Lamayorsolubilidaddeungasenaguaseráa:a)Altapresiónyaltatemperaturab)Altapresiónybajatemperaturac)Bajapresiónyaltatemperaturad)Bajapresiónybajatemperatura
(O.Q.L.Murcia2010)
LasolubilidaddeungasenaguaestáregidaporlaleydeHenryquedice:“a temperaturaconstante, lacantidaddegasdisueltaenun líquidoesdirectamenteproporcionalalapresiónparcialqueejerceesegassobreellíquido”.
Suexpresiónmatemáticaes:
C=k·p�oC=concentraciondelgask=constantedeHenryespecıficaparacadagasp=presionparcialdelgas
Laconstantekdependedelanaturalezadelgas,latemperaturayellíquidoyqueesmayorcuantomenoresésta,portanto,lasolubilidadesmayoramenortemperatura.Larespuestacorrectaeslab.
3.131. En unamezcla de dos gases distintos a lamisma temperatura. Indica cuál es laafirmacióncorrecta:a)Ambosgasestienenlamismapresiónindividual.b)Eldemayormasamolecularharámáspresión.c)Eldemenormasamolecularharámenospresión.d)Ambosgasestienenlamismaenergíacinéticamolar.
(O.Q.L.Madrid2010)
a‐b‐c)Falso.Esnecesarioconocerlacantidaddecadagasquehayenelrecipiente.d) Verdadero. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 183
3.132.Un recipientecontieneun60%envolumendehidrógenoyun40%deeteno,aunapresiónde2atm.Siambosgasesreaccionanentresíyformanetanogaseoso.¿Cuálserálapresiónfinaldelamezcla?a)0,8atmb)1atmc)0,4atmd)1,2atm
(O.Q.L.Madrid2010)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreC H yH es:C H (g)+H (g)�oC H (g)
De acuerdo con la ley deAvogadro, la composición volumétrica en unamezcla gaseosacoincideconsucomposiciónmolar,portanto,aplicandolaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p =p·y p =p·y
Sustituyendo:p =2atm·0,60=1,2atmp =2atm·0,40=0,8atm
Larelacióndepresionesymolares:pp = 1,20,8 =1,5
Como la relaciónmolaresmayorque1, indicaquesobraH yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeC H queseforma(entérminosdepresión):
0,8atmC H 1atmC H1atmC H =0,8atm
LacantidaddeH queseconsume(entérminosdepresión):
0,8atmC H 1atmH1atmC H =0,8atmH
LacantidaddeH quenoreacciona(entérminosdepresión):1,2atmH inicial –0,8atmH reaccionado =0,4atm sobrante
DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes:ptotal=p +p �optotal= 0,4+0,8 atm=1,2atm
Larespuestacorrectaeslad.
3.133.Ungas,contenidoenunrecipientecerradoyflexible,seenfríalentamentedesde50°Chasta25°C.¿Cuáleslarelaciónalcanzadaentreelvolumenfinaldelgasyelinicial?a)2/1b)1,08/1c)0,923/1d)0,5/1
(O.Q.L.LaRioja2010)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 184
DeacuerdoconlaleydeCharlesdelastransformacionesisobáricas,elvolumenqueocupaunamasadegasapresiónconstanteesproporcionalasutemperaturaabsoluta:
VV = TT �o VV = 25+273 K
50+273 K �o VV = ,
Larespuestacorrectaeslac.
3.134.UnrecipientecontieneunamezcladeNe(g)yAr(g).Enlamezclahay0,250molesdeNe(g)queejercenunapresiónde205mmHg.SielAr(g)delamezclaejerceunapresiónde492mmHg,¿quémasadeAr(g)hayenelrecipiente?a)4,16gb)12,1gc)24,0gd)95,5g
(O.Q.L.LaRioja2010)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:
pi=p·yi
Relacionandolaspresionesparcialesdeamboscomponentesdelamezcla:pArpNe
= yAryNe�o pArpNe
= nArnNe
Sustituyendo:
492mmHg205mmHg =
xgAr 1molAr39,9gAr 0,250molNe �ox=24,0gAr
Larespuestacorrectaeslac.
3.135.Dos recipientesde lamismacapacidadcontienenunoamoniacogaseoso ( )yelotro gas butano ( ). Siambos recipientes se encuentran en lasmismas condionesdepresiónytemperatura:a)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodeátomos.b)Ambosrecipientescontienenlamismamasa.c)Ambosrecipientestendránlamismadensidaddegas.d)Ambosrecipientescontienenelmismonúmerodemoléculas.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismo:
n= pVRT
a)Falso.Elnúmerodeátomosqueformancadamoléculaesdiferente.b)Falso.Teniendoencuentaquelasmasasmolaresdeambosgases,M,sondiferenteslasmasasdegastambiénloserán.Lamasadegasvienedadaporlaecuación:
m=M pVRT
c)Falso.Silamasadegasesdiferentetambiénloesladensidad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 185
d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.Larespuestacorrectaeslad.
3.136.Unmoldeungasidealseencuentraalapresiónde1atmyocupaunvolumende15L.Siseaumentalapresiónaldobleyelvolumensehaceiguala20L:a)Aumentaráelnúmerodemolesb)Aumentarálatemperaturac)Disminuirálatemperaturad)Latemperaturapermaneceráconstante.
(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)
La ecuación general de los gases ideales permite calcular la relación entre lastemperaturasfinaleinicialdelproceso:
p VT = p V
T �o TT = p Vp V
TT = 2atm·20L1atm·15L �o TT = 83
Comosededucedelaecuaciónlatemperaturaaumenta.Larespuestacorrectaeslab.
3.137.Enunamezcladenitrógenoyoxígenohaydoblenúmerodemolesdeoxígenoquedenitrógeno.Silapresiónparcialdenitrógenoes0,3atm.,lapresióntotalserá:a)0,6atmb)1,2atmc)1,5atmd)0,9atm
(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Considerandocomportamientoideal:n =2n �op =2p
DeacuerdoconlaleydeDalton,lapresiónfinaldelamezclagaseosaes:ptotal=pN2+p �optotal= 0,3atm + 2·0,3atm =0,9atm
Larespuestacorrectaeslad.
3.138.Unamuestradegashelio se encuentraaunapresión y temperaturadeterminadasocupando un volumen V. Si el volumen se reduce a lamitadmanteniendo constante latemperatura:a)Disminuirálaenergíacinéticamediadelaspartículas.b)Disminuirálapresión.c)Aumentaráelnúmerodecolisionesdelaspartículasconlasparedesdelrecipiente.d)Nopasaránada.
(O.Q.L.LaCastillayLeón2010)
a) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, la energía cinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 186
b)Falso.Siseconsideraunrecipienteenelquelatemperaturapermanececonstante,esaplicablelaleydeBoylequediceque:“paraunamasadegasatemperaturaconstantelapresión y el volumen son magnitudes inversamente proporcionales”, si se reduce elvolumenalamitadlapresiónseduplica.c)Verdadero.Alreducirseelvolumenaumentaelnúmerodechoquesentrelaspartículasde gas y las paredes del recipiente lo que hace aumentar la presión en el interior delmismo.Larespuestacorrectaeslac.
3.139. Un matraz de 1,00 L, lleno de (g), se encuentra inicialmente en condicionesestándarydespuésa100°C.¿Cuálserálapresióna100°C?a)1,00atmb)1,17atmc)1,27atmd)1,37atm
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeO es:pT = pT �o 1atm
0+273 K =p
100+273 K �op =1,37atm
Larespuestacorrectaeslad.
3.140.DosmoléculasdeAreaccionanconunamoléculadeBparadardosmoléculasdeC.Sabiendoquetodaslasmoléculassongaseosas,alreaccionarunlitrodeAseproducirá:a)DosmoléculasdeCb)UnlitrodeCc)DoslitrosdeCd)TresmoléculasdeC
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:2A(g)+B(g)�o2C(g)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelasrelacionesvolumétricasquediceque:“los volúmenesde las sustanciasgaseosasque intervienen enuna reacciónquímica,medidos en idénticas condiciones de presión y temperatura, están en relación denúmerosenterossencillos”
1LA 2LC2LA =1LC
Larespuestacorrectaeslab.
3.141.Undepósitode5Lquecontieneungasaunapresiónde9atmseencuentraconectadopor una válvula con otro depósito de 10 L que contiene un gas a una presión de 6 atm.Calculalapresióncuandoseabrelallavequeconectaambosdepósitos:a)3atmb)4atmc)7atmd)15atme)Ningunodelosanteriores.
(O.Q.N.Valencia2011)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 187
Elnúmerodemolesdegasquecontienecadadepósitoes:
n1=p1V1RT = 9atm 5LRT = 45RT
n2=p2V2RT = 6atm 10LRT = 60RT
Lapresiónalconectarambosdepósitoses:
p=45RT + 60RT mol·RT
5+10 L =7atm
Larespuestacorrectaeslac.
3.142. Unamezcla gaseosa formada por 1,5moles de Ar y 3,5moles de ejerce unapresiónde7,0atm.¿Cuáleslapresiónparcialdel ?a)1,8atmb)2,1atmc)3,5atmd)4,9atme)2,4atm
(O.Q.N.Valencia2011)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p =p·y �op =7,0atm 3,5molCO3,5molCO +1,5molAr =4,9atm
Larespuestacorrectaeslad.
3.143.Cuatromatracesde1,0LcontienenlosgasesHe, , ,y ,a0°Cy1atm.¿Encuáldelosgaseslasmoléculastienenmenorenergíacinética?a)Heb) c) d) e)Todostienenlamisma.(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.N.Valencia2011)
Deacuerdoconlateoríacinético‐moleculardeBoltzmann,laenergíacinéticamediadeungassólodependedelatemperaturaabsoluta:
Ek=32 kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
Como todos los gases se encuentran a lamisma temperatura la energía cinética de susmoléculaseslamisma.Larespuestacorrectaeslae.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 188
3.144.Enlacombustiónde2molesdeunhidrocarburosaturado(alcano)sehannecesitado224Ldeoxígenomedidosencondicionesnormales.Lafórmuladelhidrocaburoes:a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2011)
ElnúmerodemolesdeO queseconsumenes:
224LO 1molO22,4LO =10molO
Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloscuatroalcanosson:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
C H (g)+ 72O (g)�o2CO (g)+3H O(l)
C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(l)
C H (g)+ 132 O (g)�o4CO (g)+5H O(l)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussacdelascombinacionesvolumétricas,lareacciónenlaquerelacióndevolúmenesO /alcanoes10/2es lacorrespondientea lacombustióndelpropano, .Larespuestacorrectaeslac.
3.145.Dadalareacciónsinajustar:+ �o +
¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar180Lde ,sitodoslosgasesestánenidénticascondicionesdepyT?a)180Lb)540Lc)270Ld)60L
(O.Q.L.Murcia2011)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelH Ses:2H S(g)+3O (g)�o2H O(g)+2SO (g)
De acuerdo con la ley deGay‐Lussac de las combinaciones volumétricas, la relación devolúmenescoincideconlarelaciónmolar:
180LH S 3LO2LH S =270L
Larespuestacorrectaeslac.
3.146.Encondicionesnormalesdepresiónytemperatura,elbutanoesun:a)Líquidob)Gasc)Fluidoesotéricod)Fluidosupercrítico
(O.Q.L.Murcia2011)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 189
A0°Cy1atmelbutanoesungas.Larespuestacorrectaeslab.
3.147.Si1,0gdeungassecolocadentrodeunrecipientede1000mLa20°Cylapresiónqueejercesobrelasparedesesde6,0atm,elgascontenidoenelrecipientees:a) b) c)Ned)He(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Murcia2011)
Considerando comportamiento ideal, la masa molar de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
M=mRTpV �oM= 1,0g 0,082atm·L·mol ·K 20+273 K6atm·1000mL 10 mL
1L =4,0g·mol
DeacuerdoconelvalordeMobtenidoelgasdesconocidoeselHe.Larespuestacorrectaeslad.
3.148.Sisemezclaenunrecipiente10gdenitrógenogaseoso,10gdedióxidodecarbonogaseosoy10gdeoxígenogaseoso:a)Lafracciónmolardelastressutanciaseslamisma.b)Lafracciónmolardenitrógenogaseosoydedióxidodecarbonogaseosoeslamisma.c)Eloxígenogaseosotienemayorfracciónmolar.d)Eldióxidodecarbonogaseosotienelamenorfracciónmolar.
(O.Q.L.Murcia2011)
a‐b) Falso. La fraciones molares deben ser diferentes ya que las masas molares de lassustanciastambiénloson.c)Falso.Lamayorfracciónmolarlecorrespondealgasquetengamenormasamolar,elN (28g/mol).d) Verdadero. La menor fracción molar le corresponde al gas que tenga mayor masamolar,elCO (44g/mol).Larespuestacorrectaeslad.
3.149.Sisetiene1gdelassustanciasgaseosasqueserelacionanacontinuación,enigualdaddecondiciones,¿cuáldeellasocupamayorvolumen?a) b) c) d)Ne
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
De acuerdo con la ley de Avogadro, un mol de cualquier gas, medido en idénticascondicionesdepresiónytemperatura,ocupaelmismovolumen.Comolamasadegaseslamisma,elvolumenmayorlecorrespondealamuestragaseosaformadapormayornúmeromoles,esdecir,algasquetengamenormasamolar.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 190
Gas Ne
M/g· 28,0 38,0 16,0 20,2Larespuestacorrectaeslac.
3.150.Enunrecipientecerradohay2,5molesde a latemperaturade25°Cypresiónde6atm.Seelevalapresióna12atminyectandounacantidaddehelioqueseráiguala:a)12molesb)2,5molesc)6molesd)5moles
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelasmezclasgaseosas:p=p +pHe
Lapresiónparcialdeungassecalculamediantelaexpresión:
pHe=p·yHe�opHe=pnHe
n +nHe
6atm=12atm nHe2,5+nHe
�onHe=2,5mol
Larespuestacorrectaeslab.(CuestiónsimilaralapropuestaenBurgos1998).
3.151.Ladensidadrelativadeunóxidodenitrógenorespectoaloxígenoes1,375.Estegases:a) b)NOc) d) e)
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelO ydelgasX:
ρρ =
pMRTpMRT
�o ρρ = MM
Sustituyendo:
M = 32g·mol ·1,375=44g·mol 1�oElgases Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 191
3.152. La velocidadmolecularmedia de dos gases y , a 25°C y 800mmHg, estánrelacionadasdeacuerdocon:a)v( )=v( )b)v( )=2v( )c)v( )=½v( )d)v( )=4v( )e)v( )=¼v( )
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Deacuerdocon la teoría cinético‐moleculardeBoltzmann, comoambosgasesestána lamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia,peroaltenerdiferentemasasus velocidades moleculares medias serán diferentes. De acuerdo con la ecuación deMaxwell:
u= 3RTM �o
u=velocidadcuadraticamediaR=constantedelosgasesT=temperaturaabsolutaM=masamolar
Aplicadaalosgaseslosgasesdadosseobtiene:
vv =
3RTM3RTM
�o vv = 1632 =0,7�ov =0,7v
Ningunarespuestaescorrecta.
3.153.Lasvelocidadesdeefusiónde y seencuentranenlasiguienterelación(Mindicalamasamolar):a)M( )/M( )b)[M( )/M( ) ½c)[M( )/M( ) ½d)[M( )xM( ) ½e)238/235
(O.Q.N.ElEscorial2012)
De acuerdo con la ley de Graham las velocidades de difusión o efusión de dos gasesdistintossoninversamenteproporcionalesalasraícescuadradasdesusmasasmolares:
vv = M
M
Aplicadaalosgaseslosgasesdadosseobtiene:
v UFv UF = M UF
M UF �o v UFv UF =
½
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 192
3.154.Señalelacorrectaentrelassiguientesafirmacionessobrelenitrógenopresenteenelaire:a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculases18,069·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempreiguala22,4L.c)Lamasadeunmoldeestegases28gacualquiertemperatura.d)Aldisolverseenaguasedisociaeniones y .
(O.Q.L.Murcia2012)
Elnitrógenopresenteenelaireestáenformademoléculasdiatómicas,N .a)Falso.
1molN 2molN1molN 6,022·10
23atomosN1molN =12,044·1023atomosN
b) Falso. El volumenmolar de cualquier gas es 22,4 L solo en condiciones normales depresiónytemperatura.c)Verdadero.LamasamolardelN es28gynodependedelatemperatura.
1molAl SO 12molO1molAl SO =12
d)Falso.ElN esunasustanciaquepresentaenlacecovalentenopolar.Porestemotivoesmuypocosolubleenaguaynosedisociaenionesaldisolverseenella.Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2010yMurcia2011).
3.155.Sedisponedeunamezclade210gde y5gde ylapresióndelrecipienteesde2atm.Lapresiónparcialdecadaunodeelloses:a)1,5atmy0,5atmb)0,85atmy0,65atmc)Lamisma,0,75atmd)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Murcia2012)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p =p·y �op =2atm210gN 1molN
28gN5gH 1molH
2gH +210gN 1molN28gN
=1,5atm
p =p·y �op =2atm5gH 1molH
2gH +210gN 1molN28gN
5gH 1molH2gH +210gN 1molN
28gN=0,5atm
Larespuestacorrectaeslaa.
3.156.Ladensidaddeletanoa25°Cy750mmHges1,21g/L.¿Cuálesladensidaddelbutanoenlasmismascondiciones?a)2,42g/Lb)0,625g/Lc)2,34g/Ld)Senecesitaelvolumendelrecipiente.
(O.Q.L.Murcia2012)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 193
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
RelacionandolasdensidadesdelC H ydelC H :
ρρ =
pMRT
pMRT
�oρρ = MM
Sustituyendo:
ρ =1,21g·L 1 30g·mol58g·mol =0,626g·L 1
Larespuestacorrectaeslab.
3.157.Setienendosrecipientesidénticos,unollenocon yelotrocon ,enlasmismascondicionesdepyT,ysupuestouncomportamientoideal,sepuedeafirmarque:a)Ladensidaddelmetanoesmayorqueladelnitrógeno.b)Ladensidaddeambosgaseseslamisma.c)Haymásmolesdemetanoquedenitrógeno.d)Haylasmismasmoléculasde quede .
(O.Q.L.Murcia2012)
a‐b) Falso. Considerando comportamiento ideal, la densidaddeun gas endeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT �oM >M �oρ >ρ
c)Falso.Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegaseselmismoyaqueambosrecipientestienenelmismovolumenyseencuentranenlasmismascondiciones:
n= pVRT
d)Verdadero.Sielnúmerodemolesdegaseselmismo,eldemoléculastambiénloes.Larespuestacorrectaeslad.
3.158.Enlasmismascondicionesdepresiónytemperatura,si1Ldenitrógenoreaccionacon3Ldehidrógeno,elvolumendeamoniacoquepodráobtenersees:a)2Lb)4Lc)1,5Ld)3L
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreN yH es:N (g)+3H (g)�o2NH (g)
De acuerdo con la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas la relación devolúmenesdelareacciónes1LdeN con3LdeH producen2LdeNH .
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 194
Larelaciónvolumétricaymolares:VV = 31 =3
Como la relaciónmolares igual2, indicaquesoncantidadesestequiométricas que seconsumencompletamenteylacantidaddeNH queseformaes:
1LN 2LNH1LN =2L
Larespuestacorrectaeslaa.(EnlacuestiónpropuestaenMurcia2010lascantidadessoneldoble).
3.159.Secalientan25Ldeoxígenodesde25°Chasta425Kapresiónconstante.¿Cómovaríaelvolumendelgas?a)Aumenta35,65Lb)Aumenta425Lc)Aumentaenunacantidaddependientedelapresión.d)Elvolumenpermanececonstante.
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
DeacuerdoconlaleydeCharles:V1T1= V2T2
�o 25L25+273 K =
V2425K �oV2=35,65L
El volumen obtenido ha aumentado de formadirectamente proporcional al aumento depresión.Larespuestacorrectaeslac.
3.160.¿Cuáleslapropuestacorrecta?a)Elnúmerodeátomosquecontieneunmoldemoléculasde es18,069·10 .b)Elvolumenqueocupaunmoldeestegasessiempre22,4L.c)Portratarsedeungasidealelvolumenqueocupanovaríaconlapresión.d)Elnúmerodemolesdeátomosquecontieneunmoldemoléculasdedichogases6,02·10 .
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
a)Verdadero.
1molCO23molesatomos1molCO2
6,022·1023atomos
1molatomos =18,066·1023atomosO
b)Falso.Esevalordelvolumenmolaressóloencondicionesnormales,1atmy273K.c)Falso.Deacuerdocon la leydeBoyle,elvolumendeunadeterminadamasadegasesinversamenteproporcionalasupresión.d)Falso.Lapropuestaesabsurda.Larespuestacorrectaeslaa.(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia2011cambiandoelO3porelCO2).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 195
3.161. El aire húmedo esmenos denso que el aire seco a lamisma temperatura y presiónbarométrica.¿Cuáleslamejorexplicaciónaestaobservación?a)El esunamoléculapolar,perono y .b)El tienemayorpuntodeebulliciónque y .c)El tienemenormasamolarque y .d)El esunamoléculaapolarigualque y .
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
portanto,ladensidadesdirectamenteproporcionalalvalordelamasamolar.Lamasamolardeunamezclagaseosasecalculateniendoencuentalasfraccionesymasasmolaresdelosgasesquelaintegran.Enlatablasemuestranestosvaloresparalosgasesqueformanelaireseco.
Gas Ar aire
M/g· 28,0 32,0 39,9 44,0 28,95
y 0,7808 0,2095 0,0093 0,00035
El tieneunamasamolarmenor(18,0g·mol )queladelrestodelosgasescitados,porestemotivo,elairehúmedodebetenerunamasamolarmenorqueelaireseco.
Larespuestacorrectaeslac.
3.162.Setienendosrecipientesde20L,unonitrógenoyotroconhelio,sometidosambosa100°Cy0,5atm.Elrecipientequecontiene tiene:a)Doblemasaqueeldehelio.b)Elmismonúmerodeátomosqueeldehelio.c)Elmismonúmerodemolesqueeldehelio.b)Densidaddoblequeeldehelio.
(O.Q.L.Asturias2012)
Considerandoqueambosgasessecomportandeformaideal,elnúmerodemolesdegasesel mismo ya que ambos recipientes tienen el mismo volumen y se encuentran en lasmismascondiciones:
n= pVRT
a)Falso.YaquelamasamolardelN es7vecesmayorqueladelhelio:MM = 284 �o MM =7
b) Falso. Ya que las moléculas de N son diatómicas mientras que el helio no formamoléculas.c)Verdadero.Segúnsehademostradoalprincipio.d) Falso. Considerando comportamiento ideal, la densidad de un gas en determinadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 196
ρ= p·MRT ρρ = MM �o
ρρ = 284 �o
ρρ =7
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 197
4.PROBLEMASdeGASES
4.1.Lacombustiónde produce y .Secolocanenunrecipientede5L,unlitrodeetano,medidoa25°Cy745torr,y6gde gaseoso.Lacombustiónse iniciamedianteunachispaeléctrica.¿Cuálserálapresiónenelinteriordelrecipienteunavezqueseenfríaa150°C?(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)
(Canarias1996)
LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC H es:
C H (g)+ 72 O (g)�o2CO (g)+3H O(g)
ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeC H (g)es:
n= 745Torr·1L0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K
1atm760Torr =0,04molC H
ElnúmerodemolesdeO (g)es:
6gO 1molO32gO =0,19molO
Larelaciónmolares:0,19molO0,04molC H =4,7
Comolarelaciónmolares<3,5quieredecirquesobraO ,porloque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddegasesformados.RelacionandoC H conO :
0,04molC H 7molO2molC H =0,14molO
LacantidaddeO sobrantees:0,19molO (inicial)–0,14molO (consumido)=0,05molO (exceso)
RelacionandoC H conlosproductosgaseososformados:
0,04molC H 2+3 molesgas1molC H =0,20molgas
Lapresiónejercidaporlamezclagaseosaes:
p= 0,05+0,20 moles 0,082atm·L·mol 1·K 1 150+273 K745Torr·1L =1,7atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 198
4.2.Sepreparóunamezclaparalacombustiónde abriendounallavequeconectabadoscámarasseparadas,unaconunvolumende2,125Lde aunapresiónde0,750atmylaotra,conunvolumende1,500Lyllenade a0,500atm.Losdosgasesseencuentranaunatemperaturade80°C.a)Calculalafracciónmolardel enlamezclaylapresiónejercidaporesta.b) Si lamezcla se pasa sobre un catalizador para la formación de y posteriormentevuelvealosdosrecipientesoriginalesconectados,calculalasfraccionesmolaresylapresióntotal en lamezcla resultante. Suponerque la conversióndel es total considerando lacantidadde conlaquesecuenta.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Canarias1997)
a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesgascontenidoencadacámaraes:
n = 0,75atm·2,125L0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K =0,055molSO
n = 0,5atm·1,500L0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K =0,026molO
LafracciónmolardeSO es:
y = 0,055molSO0,055molSO +0,026molO =0,68
Lapresióntotaldelamezclaalconectarambascámarases:
p= 0,055+0,026 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K2,125+1,500 L =0,65atm
b)Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreambosgaseses:2SO (g)+O (g)�o2SO (g)
Alexistirmolesdeambassustanciasesprecisodeterminarcuáldeellasesellimitante:0,055molSO0,026molO =2,1
Comolarelaciónestequiométricaes>2quieredecirquesobraSO ysegastatodoel queesellimitantedelareacciónquedeterminalacantidaddeSO formado.RelacionandoellimitanteconO ySO :
0,026molO 2molSO1molO =0,052molSO (consumido)
0,055molSO (inicial)−0,052molSO (consumido)=0,003molSO (exceso)
0,026molO 2molSO1molO =0,052molSO
Lasfraccionesmolaresdelosgasesdespuésdelareacciónson:
y = 0,003molSO0,003molSO +0,052molSO =0,055
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 199
y = 0,052molSO0,003molSO +0,052molSO =0,945
Lapresióntotaldelamezclagaseosafinales:
p= 0,003+0,052 moles 0,082atm·L·mol 1·K 1 80+273 K2,125+1,500 L =0,44atm
4.3.Ante ladenunciapresentadaen laOficinadeConsumoMunicipalrespectoalcontenidodelaconocida“bombona”debutano,yaquesetemequecontengaunamezcladeestegasypropano,sehaceanalizarunadeellas.Paraellosetomaunamuestragaseosade60 ,seintroducen en un recipiente adecuado y se le añaden 600 de oxígeno; se provoca lacombustióncompletayseobtieneunvolumenfinaldemezclagaseosade745 .Las medidas de los volúmenes anteriores se realizaron bajo las mismas condiciones depresión y temperatura, siendo éstas tales que todas las especies químicas implicadas seencontrabanenestadogaseoso.¿Conteníapropanolamuestra?Razonesurespuesta.
(Murcia1997)
Partiendodelassiguientessuposiciones:
▪Quela“bombona”contienexcm C H
ycm C H
▪Quealfinaldelareacciónquedanzcm deO sinreaccionar.Aplicando la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas y escribiendo lasecuaciones químicas correspondientes a las reacciones de combustión del butano ypropano(se indican lascantidades,envolumen,consumidasdereactivosy formadasdeproductos).Combustióndelbutano
C H (g)+ 132 O (g)�o4CO (g)+5H O(g)
xcm 13x2 cm 4xcm 5xcm
CombustióndelpropanoC H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(g)xcm 5xcm 3xcm 4xcm
Sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:mezclainicial C H +C H :x+y=60
mezclafinal CO +H O+O sobrante :9x+7y+z=745
oxıgeno O consumido+O sobrante :6,5x+5y+z=600
Seobtiene:x=50 y=10 z=225
Comoseobserva,lamuestraconteníapropano.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 200
4.4.Lacombustiónde100 deunamezclademetanoybutanoenpresenciade400 deoxígeno,conducealaobtenciónde160 dedióxidodecarbono.Todoslosgasesestánmedidosencondicionesnormales.Elaguaformadaenlascondicionesdereacciónserecogeenestadolíquido.Calcule:a)Lacomposiciónde lamezclainicial.Expréselaenporcentajeenvolumenyenporcentajeenmasa.b)Lacantidaddeoxigenoquesobra.Expréselaenmoles.
(CastillayLeón1997)
a) Aplicando la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas y escribiendo lasecuaciones químicas correspondientes a las reacciones de combustión del metano ybutano, se indican las cantidades, en volumen, consumidas de reactivos y formadas deproductos,descartandoelH Oqueeslíquida:�Combustióndelmetano:
CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)xcm 2xcm xcm
�Combustióndelbutano:C H (g)+6,5O (g)�o4CO (g)+5H O(l)ycm 6,5ycm 4ycm
Sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:�mezclainicial x+y=100�CO formado 2x+6,5y=160
Resolviendoelsistemaseobtiene:x=80cm CH y=20cm C H
Expresandoelresultadocomoporcentajeenvolumen:80cm CH
100cm mezcla 100=80% 20cm C H100cm mezcla 100=20%
Considerando comportamiento ideal y que la mezcla se encuentra en condicionesnormales:
80cm CH 1molCH22400cm CH
16gCH1molCH =5,71·10 gCH
20cm C H 1molC H22400cm C H
58gC H1molC H =5,18·10 gC H
Lamasatotaldemezclagaseosaes:
5,71·10 gCH +5,18·10 gC H =0,1089gmezclaExpresandoelresultadocomoporcentajeenmasa:
5,71·10 gCH0,1089gmezcla 100=52,5% 5,18·10 gC H
0,1089gmezcla 100=47,5%
b)ParaelO sepuedeescribirlaecuación:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 201
2x+6,5y+z=400 siendozlacantidaddeO enexcesoSustituyendoseobtiene,z=110cm O
110cm O 1molO22400cm O =4,91·10 mol
4.5.SedisponededosrecipientescerradosdevidrioAyB, de2Ly3L,respectivamente,ambos a la temperatura de 300°C y unidos entre sí por una llave. Con la llave cerrada,tenemosenAnitrógenoalapresión de530TorryenBoxígenoalapresiónde0,257atm.Suponiendoquelatemperaturadelsistemanosemodifica,cuálserálapresióndelconjuntounavezabiertalallavedeconexión.Elfactordecorrecciónatm/Torres1,316·10 .
(CastillayLeón1998)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasencadarecipientees:
n = 530Torr·2LRatm·L·mol 1·K 1·TK
1,316·10 atm1Torr = 1,395 molN
nO2=0,257atm·3L
Ratm·L·mol 1·K 1·TK =0,771 molO
Lacantidadtotaldegasenelsistemaes:
ntotal=1,395RT + 0,771RT = 2,166RT mol
Lapresiónalabrirlallavedelsistemaes:
p=2,166RT mol Ratm·L·mol 1·K 1 TK
2+3 L =0,433atm
4.6.Ladensidaddeungases1,85g· a80cmHgy50°C.¿Cuálessudensidadencondicionesnormales?¿Quévolumenocuparán3molesdelcitadogasmedidossobreaguaa70°C(p°=233,7mmHg)y1atm?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón1999)
Considerandocomportamientoideal, ladensidaddeungasendeterminadascondicionesdepyTvienedadaporlaexpresión:
ρ= p·MRT
Relacionandolasdensidadesendiferentescondiciones:
ρρ =
p MRTp MRT
�o ρρ = p Tp T
Sustituyendo:
ρ =1,85g·L 1 760mmHg 50+273 K800mmHg 273 K =2,08g·L 1
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 202
Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadopor3molesdegasrecogidosobreaguaes:
V= 3mol 0,082atm·L·mol1·K 1 70+273 K
1atm 233,7mmHg 1atm760mmHg
=121,8L
4.7.Enunrecipientecerradoexisteunamezclademetanoyetano.Sequemaestamezcladegasesconexcesodeoxígenorecogiéndose3,070gdedióxidodecarbonoy1,931gdeagua.Determine la relación entre lapresiónparcial ejercidapor elmetano y la ejercidapor eletano.
(Extremadura1999)
Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeamboshidrocarburoses:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(g)
C H (g)+ 72 O (g)�o2CO (g)+3H O(g)
Llamando x e y a los moles de CH y C H , respectivamente, se pueden plantear lassiguientesecuaciones:
xmolCH 1molCO1molCH +ymolC H 2molCO
1molC H =3,070gCO 1molCO44gCO (ec.1)
xmolCH 2molH O1molCH +ymolC H 3molH O
1molC H =1,931gH O1molH O18gH O (ec.2)
Resolviendoelsistemaseobtiene:
x=5,24·10 molCH y=3,23·10 molC H
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresiónparcialdeungasenunamezclagaseosasecalculamediantelaexpresión:
p =p·y Laspresionesparcialesdeambosgasesson:
p =p 5,24·10 molCH5,24·10 molCH +3,23·10 molC H =0,14p(atm)
p =p 3,23·10 molC H5,24·10 molCH +3,23·10 molC H =0,86p(atm)
LarelaciónentrelaspresionesdelCH yC H es:pp = 0,14p0,86p =0,16
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 203
4.8.Enunrecipientede3Ldecapacidadserecogen5Ldeoxígenoa2atmdepresióny10Ldenitrógenoa4atm.Seextraen20Ldelamezclagaseosaa1atmdepresión.Sabiendoquelatemperaturapermaneceinvariablea25°C,calcule:a)Lapresiónfinalenelrecipiente.b)Losgramosdeoxígenoydenitrógenoquecontieneelrecipientealfinaldelproceso.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2000)
a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagases:
nO2=2atm·5L
Ratm·L·mol 1·K 1·TK =10 molO
n = 4atm·10LRatm·L·mol 1·K 1·TK =
40 molN
Lacantidadtotaldegasqueseintroduceenelrecipientees:
ninicial=10RT +
40RT =
50RT mol
Elnúmerodemolesdegasextraídodelrecipientees:
nextraıdo=1atm·20L
Ratm·L·mol 1·K 1·TK =20 mol
Elnúmerodemolesdegasquequedaenelrecipientees:
nfinal=50RT +
20RT =
30RT mol
Lapresiónqueejerceestacantidaddegasenelrecipientees:
p=30RT mol ·Ratm·L·mol
1·K 1·TK3L =10atm
b)Lasfraccionesmolaresdecadagasenlamezclainicialson:
y =10RT molO
10RT molO + 40RT molN
=0,2
y =1–y �oy =1–0,2=0,8
Considerandoque lamezcla final tiene lamisma fracciónmolar, elnúmerodemolesdecadagasenlamismaes:
n =0,2 30RT molO n =0,8 30RT molN
Lasmasasdelosgasesson:
m =0,2 300,082·298 molO
32molO1molO =7,9g
m =0,8 300,082·298 molN
28molN1molN =27,5g
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 204
4.9.Undepósitode700 ,queseencuentraaunatemperaturade15°C,estállenodeungascuyacomposiciónes70%depropanoy30%debutanoenpeso.Lapresióninicialeneldepósito es 250 atm.El gas alimenta a un quemador donde se consume a razón de 30,2L/min,medidoa25°Cy1atm.Elsistemadecontroldelquemadorlanzaunaseñaldeavisocuandolapresióneneldepósitoesinferiora12atm.a)¿Cuántotiempocabeesperarquetardeenproducirseelaviso?b)¿Quécaudaldeaire,expresadoenL/min,esnecesarioparaquemarelgas?Condiciones,25°Cy1atm.(Datos.Constantedelosgases=0,082atm·L· · ;Composiciónvolumétricadelaire:21%deoxígenoy79%deotrosgasesinertesaefectosdelacombustión)
(Extremadura2000)
a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesinicialesyfinalesdegases:
niniciales=250atm·700L
0,082atm·L·mol 1·K 1 15+273 K =7410,2mol
nfinales=12atm·700L
0,082atm·L·mol 1·K 1 15+273 K =355,7mol
Elnúmerodemolesdegasquehansalidodeldepósitoes:'n= 7410,2–355,7 mol=7054,5mol
Elvolumenqueocupanencondicionesambientaleses:
V= 7054,5mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1atm =1,72·10 L
Relacionando el volumen con el caudal volumétrico se obtiene el tiempo que puedefuncionarelquemador:
1,72·10 L 1min30,2L =5695min
b)Silamezclaestáformadapor70%deC H y30%deC H ,lasfraccionesmásicasdelamismason:
Y =0,7Y =0,3
Cambiandolasfraccionesmásicasafraccionesmolares:
y =0,7gC H 1molC H
44gC H0,7gC H 1molC H
44gC H +0,3gC H 1molC H58gC H
=0,755
y =1–yC3H8
=0,245
Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndelosdoshidrocarburosdelamezclason:
C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(g)
C H (g)+ 132 O2(g)�o4CO2(g)+5H2O(l)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 205
DeacuerdoconlaleydeAvogadro,lacomposiciónmolardeunamezclagaseosacoincideconlavolumétrica,asíquesepuederelacionarelcaudaldemezclagaseosaquesequemaconelO yairenecesarioparalacombustión:
30,2 Lmezclamin 0,755LC H1Lmezcla 5LO1LC H 100Laire21LO =543 Lairemin
30,2 Lmezclamin 0,245LC H1Lmezcla 13LO2LC H 100Laire21LO =229 Lairemin
o =772 Lairemin
4.10.Unrecipientede20mLcontienenitrógenoa25°Cy0,8atmyotrode50mLcontienehelioa25°Cy0,4atm.a)Determinaelnúmerodemoles,demoléculasydeátomosencadarecipiente.b)Si seconectan losdos recipientesa travésdeun tubocapilar, ¿cuáles son laspresionesparcialesdecadagasylatotaldelsistema?c) Calcula la concentración de cada gas en la mezcla, expresada en fracción molar yporcentajeenmasa.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Canarias2001)
a)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagases:
n = 0,8atm·0,02L0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K =6,55·10 mol
nHe=0,4atm·0,05L
0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K =8,18·10 molHe
Elnúmerodepartículascontenidasencadarecipientees:
6,55·10 molN 6,022·10 moleculasN1molN =3,9·10 moléculas
3,9·1020moleculasN 2atomosN1moleculasN =6,8·10 átomosN
8,18·10 molHe 6,022·10 atomosHe1molHe =4,9·10 átomosHe
b)Alconectarambosrecipienteselvolumentotaldelsistemaes:V =V +V = 0,05+0,02 L=0,07L
Lasrespectivaspresionesson:
p = 6,55·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K0,07L =0,229atm
pHe=8,18·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K
0,07L =0,286atm
DeacuerdoconlaleydeDalton, lapresióntotaldelamezclaeslasumadelaspresionesparcialesdeloscomponentes:
ptotal=p +pHe=(0,229+0,286)atm=0,515atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 206
c)Lasfraccionesmolaresson:
y = 6,55·10 molN6,55·10 molN +8,18·10 molHe =0,445
yHe=8,18·10 molHe
6,55·10 molN +8,18·10 molHe =0,555
Lamasamolarmediadelamezclagaseosaes:
M=(0,445·28+0,555·4)g·mol 1=14,67g·mol 1Lamasadecadaunodeloscomponentesdeunmoldemezclaes:
m =0,445molN 28gN1molN =12,45gN
mHe=0,555molHe4gHe1molHe =2,22gHe
Lacomposiciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:12,45gN
14,67gmezcla 100=84,9%
2,22gHe14,67gmezcla 100=15,1%He
4.11.Unlaboratoriodedicadoalestudiodelosefectosdelosproductosquímicosenelcuerpohumanohaestablecidoquenosepuedesobrepasarlaconcentraciónde10ppmdeHCNenelairedurante8horasseguidassisequierenevitarriesgosparalasalud.Sabiendoqueunadosisletaldecianurodehidrógenoenelaire(segúnelíndiceMerck)esde300mgdeHCNporkgdeaire,atemperaturaambiente,calcule:a)¿AcuántosmgdeHCNporkgdeaireequivalenlas10ppm?b)¿Quéfraccióndedosisletalrepresentanlas10ppm?c)Siseconsideraque ladosis letaldelHCNensangreequivaleaunaconcentraciónde1,1mgporkgdepeso,¿quévolumendeunadisolucióndeHCN0,01Msedebeadministraraunacobayadelaboratoriode335gramosdepesoparasufallecimiento?(Datos.Composiciónmediadelaireenvolumen:79%denitrógenoy21%deoxígeno.1ppm=1 / )
(Murcia2002)
a)LadosisdeHCNenelairees:
10ppmHCN=10 cm3HCN
m3aire
Para pasar de m de aire a kg de aire se precisa su masa molar. Sabiendo que sucomposiciónmediaenvolumenes79%denitrógenoy21%deoxígenoyque,deacuerdoconlaleydeAvogadro,estacoincideconlacomposiciónmolar:
M=79molN 28gN
1molN +21molO 32gO1molO
100molaire =28,8g·mol 1
Teniendoencuentaque1moldecualquiergasocupaVL,endeterminadascondicionesdepyT,sepuedeobtenerlarazónmolardelHCNenaire:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 207
10 cm3HCN
m3aire m3aire103Laire
1Laire103cm3aire
VLaire1molaire
1molHCNVLHCN =10 5 molHCN
molaire
Convirtiendolarazónmolarenrazónmásica:
10 5 molHCNmolaire
1molaire28,8gaire
27gHCN1molHCN
103gaire1kgaire
103mgHCN1gHCN =9,4mgHCNkgaire
b)Relacionandolas10ppmconladosisletal:
9,4mgHCNkgaire300mgHCNkgaire
100=3,1%
c)ElnúmerodemolesdeHCNenlasangredelacobayaparaalcanzarladosisletales:
1,1mgHCNkg 0,335kg 1gHCN103mgHCN
1molHCN27gHCN =1,4·10 5molHCN
Relacionandoladosisletalensangreenlacobayaconladisolución:
1,4·10 5molHCN103mLHCN0,01M0,01molHCN =1,4mLHCN0,01M
4.12.Unrecipientecerradode1000Ldecapacidadcontiene460gdeetanolpuro(líquido)yaire(composición80% y20%
envolumen)a27°Cy1atmdepresión.Seprovocala
combustiónyseesperahastaquenuevamentelatemperaturaseade27°C.Elvolumentotalpermanece inalterado y se desprecian los volúmenes que pueden ocupar los sólidos y loslíquidosfrentealosgases.Calcule:a)Númerototaldemoléculaspresentesantesydespuésdelacombustión.b)Laspresionesparcialesdecadacomponentedespuésdelacombustiónylapresióntotaldelamezclaresultante.c)Ladensidadmediadelamezclafinaldegases.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Córdoba2003)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoles:C H OH(l)+3O (g)�o2CO (g)+3H O(l)
a)Elnúmerodemolesydemoléculasdeetanolexistentesantesdelacombustiónes:
460gC H OH1molC H OH46gC H OH =10molC H OH
10molC H OH6,022·1023moleculasC H OH1molC H OH =6,0·1024moléculas
Considerando comportamiento ideal el número de moles de aire contenidos en elrecipientees:
n = 1atm·1000L0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K =40,7molaire
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 208
De acuerdo con la ley deAvogadro, la composición volumétrica de unamezcla gaseosacoincideconlacomposiciónmolar,portantoelnúmerodemolesymoléculasdecadagasdelairees:
40,7molaire 80molN100molaire =32,6molN
32,6molN 6,022·1023moleculasN1molN =2,0·1025moléculas
40,7molaire 20molO100molaire =8,1molO
8,1molO 6,022·1023moleculasO1molO =4,9·1024moléculas
LarelaciónmolarentreC H OHyO es:8,1molO
10molC H OH =0,8
Como la relación es < 3, quiere decir que sobra C H OH y que el es el reactivolimitantequedeterminalascantidadesdeCO yH2Oqueseproducen.Elnúmerodemolesydemoléculasdeetanolexistentesdespuésdelacombustiónes
8,1molO 1molC H OH3molO =2,7molC H OH
10molC H OH(inicial)–2,7molC H OH(gastado)=7,3molC H OH(exceso)
7,3molC H OH6,022·1023moleculasC H OH1molC H OH =4,4·1024moléculas
ElnúmerodemolesydemoléculasdeCO yH Oexistentesdespuésdelacombustiónes
8,1molO 2molCO3molO =5,4molCO
5,4molCO 6,022·1023moleculasCO1molCO =3,3·1024moléculas
8,1molO 3molH O3molO =8,1molH O
8,1molH O6,022·1023moleculasH O1molH O =4,9·1024moléculas
b)AntesdelacombustiónlosgasespresentesenelrecipientesonO yN .Considerandocomportamientoideallaspresionesparcialesejercidasporestosson:
p = 8,1mol 0,082atm·L·mol1·K 1 27+273 K
1000L =0,2atm
p = 32,6mol 0,082atm·L·mol1·K 1 27+273 K
1000L =0,8atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 209
Despuésde la combustión los gasespresentes sonN (quenoha reaccionado)y el CO formado.LapresiónparcialejercidaporelN eslamismayaquenocambialacantidaddeestepresenteenelrecipiente,ylapresiónparcialdeCO es:
p = 5,4mol 0,082atm·L·mol1·K 1 27+273 K
1000L =0,13atm
c)Ladensidaddelamezclagaseosapresentealfinaldelareacciónes:
U=32,6molN 28molN
1molN +5,4molCO2 44molCO21molCO21000L =1,15g·L–1
4.13.Semezclanenunrecipienteherméticode25L;5,6gdeeteno,8,8gdepropanoy57,6gdeoxígenoaunatemperaturade300K.a)Calculalapresiónalaqueseencuentrasometidalamezcladegasesycalculatambiénlapresiónparcialdecadaunodelosgasesdelamezcla.A continuación, se realiza la reacción de combustión de los compuestos de la mezclarefrigerandoelrecipienteymanteniendolatemperaturaconstantea300K.b)¿Cuáleslapresióndelamezclaresultantedespuésdelareacción?c) ¿Cuál sería lapresiónde lamezcla resultantedespuésde la reacción si la temperaturafuerade500°C?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Baleares2004)
a)Previamente,secalculaelnúmerodemolesdesustanciasqueformanlamezcla:
5,6gC H 1molC H28gC H =0,2molC H
8,8gC H 1molC H44gC H =0,2molC H
57,6gO 1molO32gO =1,8molO
Elnúmerototaldemolesdemezclaes:n = 0,2+0,2+1,8 mol=2,2mol
Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporlamezclagaseosaes:
p= 2,2mol 0,082atm·L·mol1·K 1 300K
25L =2,2atm
Paradeterminar lapresiónparcialejercidaporcadagasseaplica la leydeDaltonde laspresionesparciales:
p =p·y
p =p =2,2atm 0,2mol2,2mol =0,2atm
p =2,2atm1,8mol2,2mol =1,8atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 210
b) Para conocer la presión después de la reacción es preciso escribir las ecuacionesquímicascorrespondientesa lasreaccionesdecombustiónquetienen lugarycalcularelnúmerodemolesdeespeciesgaseosasalfinaldelamisma:
C H (g)+3O (g)�o2CO (g)+2H O(l)C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(l)
0,2molC H 3molO1molC H =0,6molO
0,2molC H 5molO1molC H =1,0molO
�o1,6molO consumido
1,8molO (inicial)–1,6molO (consumido)=0,2molO (exceso)
0,2molC H 2molCO1molC H =0,4molCO
0,2molC H 3molCO1molC H =0,6molCO
�o1,0molCO
0,2molC H 2molH O1molC H =0,4molH O
0,2molC H 4molH O1molC H =0,8molH O
�o1,2molH O
El número de moles de gas después de la combustión es (1,0 mol CO + 0,2 mol O ).Aplicandolaecuacióndeestadodelosgasesideales:
p= 1,2mol 0,082atm·L·mol1·K 1 300K
25L =1,2atm
c)A la temperaturade500°CelH Oestáenestadogaseoso,por lo tanto,elnúmerodemolesdegasalfinaldelareaccióneselanteriormás1,2molH O:Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporlamezclagaseosaes:
p= 2,4mol 0,082atm·L·mol1·K 1 500+273 K
25L =6,1atm
4.14.Ungasdecombustióntienelasiguientecomposiciónenvolumen:Nitrógeno:79,2%;Oxígeno:7,2%yDióxidodecarbono13,6%
Unmoldeestegassepasaaunevaporador,queseencuentraaunatemperaturade200°Cya una presión de 743 mmHg, en el que incorpora agua y sale del evaporador a unatemperatura de 85°C y a una presión de 740 mmHg, con la siguiente composición envolumen:
Nitrógeno:48,3%;Oxígeno:4,4%;Dióxidodecarbono:8,3%yAgua:39,0%Calcule:a)Elvolumendegasquesaledelevaporadorporcada100litrosdegasqueentra.b)Elpesodeaguaevaporadaporcada100litrosdegasqueentra.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Extremadura2005)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 211
a) Para determinar el volumen de gas que sale del evaporador se hace un balance demateriarespectoaunocualquieradelosgasesdelamezcla,porejemploN :
GE·yN2E =GS·yN2
S
Considerandocomportamientoidealparalamezclagaseosa:
100Lgas·743mmHg 1atm760mmHg
0,082atm·L·mol 1·K 1 200+273 K 0,792=VLgas·740mmHg 1atm
760mmHg0,082atm·L·mol 1·K 1 85+273 K 0,483
Seobtiene,V=124,6Lb)Elnúmerodemolesdegasasalidaes:
GS= 124,6Lgas·740mmHg0,082atm·L·mol 1·K 1 85+273 K
1atm760mmHg =4,13mol
Lamasadeaguaevaporadacontenidaenelgases:
4,13molgas 39molH O100molgas
18gH O1molH O =29g
4.15.Undepósitode4,0Ldecapacidadquecontienegasnitrógenoa8,5atmdepresión,seconectaconotrorecipientequecontiene7,0Ldegasinerteargóna6,0atmdepresión.¿Cuáleslapresiónfinalenlosdosrecipientes?
(Baleares2007)
Considerando comportamiento ideal, el número de moles de gas contenido en cadadepósitoes:
nN2=8,5atm·4L
Ratm·L·mol 1·K 1·TK =34RTmol
nAr=6atm·7L
Ratm·L·mol 1·K 1·TK =42RTmol
Siseconectanambosdepósitoslapresiónenamboses:
p=34RT +
42RT mol·Ratm·L·mol 1·K 1·TK
4+7 L =6,9atm
4.16.Seintroducenenunrecipientede2,5Ldecapacidadya625°C;0,476gde (g)y0,068gde (g).Calcule:a)Lapresióntotalenelmomentoincialdemezclado.Sesabequeenestecasoquedansinreaccionar0,158gde (g).Calcule:b)Lascantidades,enmoles,delasespeciespresentesenelmomentodelareacción.c)Laspresionesparcialesdelasespeciespresentesenelmomentodelareacción.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2007)
a)Previamente,secalculaelnúmerodemolesdesustanciasqueformanlamezcla:
0,476gI 1molI28gI =1,874·10 molI
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 212
0,068gH 1molH2gH =3,400·10 molH
Elnúmerototaldemolesdemezclaes:
n = 1,874·10 +3,400·10 mol=3,587·10 molConsiderandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporlamezclagaseosaes:
p= 3,587·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K2,5L =1,057atm
b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreI yH es:I (g)+H (g)�o2HI(g)
ElnúmerodemolesquequedansinreaccionardeI es:
0,158gI 1molI254gI =6,220·10 mol
ElnúmerodemolesquereaccionandeH es:
6,220·10 molI 1molH1molI =6,220·10 molH
ElnúmerodemolesquequedansinreaccionardeH es:
3,400·10 molH (ini.) 6,220·10 molH (reac.)=3,338·10 mol (exceso)ElnúmerodemolesqueseformandeHIes:
6,220·10 molI 2molHI1molI =1,224·10 mol
c)Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporcadaespeciees:
p = 6,220·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K2,5L =0,018atm
p = 3,338·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K2,5L =0,983atm
p = 1,224·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 625+273 K2,5L =0,036atm
4.17.Sehaceestallar50mLdeunamezclademetano(CH4),eteno(C2H4)ypropano(C3H8),enpresenciade250mLdeoxígeno.Despuésdelacombustión,ycondensadoelvapordeaguaproducido,elvolumendelosgasesera175mL,quequedaronreducidosa60mLdespuésdeatravesarunadisoluciónconcentradadeNaOH.Calculalacomposición(en%)delamezclagaseosainicial.Nota:TodoslosvolúmenesestánmedidosenlasmismascondicionesdepyT.
(Valencia2007)
Aplicando la ley de Gay‐Lussac de las combinaciones volumétricas y escribiendo lasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdecombustióndelmetano,etenoy
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 213
propano, se indican las cantidades, envolumen, consumidasde reactivosy formadasdeproductos:�Combustióndelmetano:
CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(g)xmL2xmLxmL2xmL
�Combustióndeleteno:C H (g)+3O (g)�o2CO (g)+2H O(g)ymL3ymL2ymL2ymL
�Combustióndelpropano:C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(g)zmL5zmL3zmL4zmL
Teniendoencuentaquelamezcladegasesdespuésdeenfriada(paraquecondenseH O)yabsorbidoelCO porreacciónconNaOHsólocontieneO ,elvolumendefinalde60mLcorrespondealO quequedasinreaccionar(k).Sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:
�mezclainicial x+y+z=50�O introducido 2x+3y+5z+k=250�mezclafinal CO +O sobrante x+2y+3z+k=175�O sobrante k=60
EliminandoelO sobrantesepuedenreescribirlasecuacionescomo:�mezclainicial CH +C H +C H x+y+z=50�O consumido 2x+3y+5z=190�CO absorbidoporNaOH x+2y+3z=115
Resolviendoelsistemaseobtiene:x=10mLCH y=15mLC H z=25mLC H
Expresandoelresultadocomoporcentajeenvolumen:10mLCH
50mLmezcla 100=20%
15mLC H50mLmezcla 100=30%
25mLC H50mLmezcla 100=50%
4.18.Enunrecipientecerradoyvacíode20Lseintroducen0,3gdeetano;2,9gdebutanoy16gdeoxígeno.Seproducelacombustióna225°C.Calcula:a)Elvolumendeaire,enc.n.,queseríanecesarioparatenerlos16gdeoxígeno.b)Lapresióntotalylaspresionesparcialesenlamezclagaseosafinal.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ; composición volumétricadelaire:20% ,80% )
(Cádiz2008)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 214
a)Teniendoencuentaqueen lasmezclasgaseosas lacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar,relacionandoO conaire:
16gO 1molO32gO 100molaire20molO 22,4Laire1molaire =56Laire
b) Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a las combustiones de los doshidrocarburosson:
C H (g)+ 72O (g)�o2CO (g)+3H O(g)
C H (g)+ 132 O (g)�o4CO (g)+5H O(g)
Relacionando los hidrocarburos con O se obtiene la masa de este que queda sonreaccionar:
0,3gC H 1molC H30gC H 7molO2molC H 32gO1molO =1,12gO
2,9gC H 1molC H58gC H 13molO2molC H 32gO1molO =10,40gO
LacantidadO quequedasinreaccionares:
16gO (inicial)– 1,12+10,40 gO (consumido) 1molO32gO =0,14molO (exceso)
Relacionando los hidrocarburos con los productos se obtienen losmoles de CO y H Oformados:
0,3gC H 1molC H30gC H 2molCO1molC H =0,02molCO
2,9gC H 1molC H58gC H 4molCO1molC H =0,20molCO
�o0,22molCO
0,3gC H 1molC H30gC H 3molH O
1molC H =0,03molH O
2,9gC H 1molC H58gC H 5molH O
1molC H =0,25molH O�o0,28molH O
Las presiones parciales de cada gas se obtienen aplicando la ecuación de estado de losgasesideales:
p = xRTV = 0,14mol 0,082atm·L·mol1·K 1 225+273 K
20L =0,29atm
pC = xRTV = 0,22mol 0,082atm·L·mol1·K 1 225+273 K
20L =0,45atm
p = xRTV = 0,28mol 0,082atm·L·mol1·K 1 225+273 K
20L =0,58atm
Lapresióntotaldelamezclaes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 215
pt= 0,29+0,45+0,58 atm=1,32atm
4.19.Ungasdegasógeno tiene lasiguientecomposiciónexpresadaen%envolumen: 8,0%;CO23,2%; 17,7%; 1,1%; 50%.Calcula ladensidaddelgasa23°Cy763mmHg.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Valencia2008)
De acuerdo con la ley de Avogadro, el porcentaje en volumen de una mezcla gaseosacoincideconsuporcentajeenmoles.Lamasadecadaunodelosgasescontenidosen100molesdemezclaes:
8,0molCO 44gCO1molCO =352gCO 23,2molCO
28gCO1molCO =649,6gCO
17,7molH 2gH1molH =35,4gH 1,1molCH
16gCH1molCH =17,6gCH
50,0molN 28gN1molN =1400gN
Lamasatotaldegaseses:352gCO +649,6gCO+35,4gH +17,6gCH +1400gN =2454,6ggasógeno
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporlos100molesdegasenlascondicionesdadases:
V= 100mol 0,082atm·L·mol1·K 1 23+273 K
763mmHg 760mmHg1atm =2417,7L
Ladensidaddelgasdegasógenoes:
ρ= 2454,6g2417,7L =1,015g·L1
4.20.Sedisponede25Ldehidrógenomedidosa700mmHgy30°Cyde14Ldenitrógenomedidos a 730 mmHg y 20°C. Se hacen reaccionar ambos gases en las condicionesadecuadas.a)Ajustalareaccióndesíntesisycalculalamasa,engramos,deamoníacoproducido.b)Sisesuponequelareaccióntranscurreconunrendimientodel100%,calculalacantidadengramosdeldelosreactivo/squenohanreaccionado.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2008)
a‐b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealasíntesisdeNH es:N (g)+3H (g)�o2NH (g)
Alexistirinicialmentecantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarpreviamentecuáldeellosesel reactivo limitante.Considerandocomportamiento ideal, elnúmerodemolesinicialesdecadareactivoes:
pH2=700mmmHg·25L
0,082atm·L·mol 1·K 1 30+273 K 1atm
760mmmHg =0,93mol
p = 730mmmHg·14L0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K
1atm760mmmHg =0,56mol
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 216
Comolarelaciónmolar:0,93molH0,56molN =1,66<3
lo quequiere decir que sobraN , por lo que se consume todo el que es elreactivolimitanteydeterminalacantidaddeNH formado.RelacionandoH conNH :
0,93molH 2molNH3molH 17gNH1molNH =10,54g
RelacionandoH conN seobtienelacantidaddeestesobrante:
0,93molH 1molN3molH =0,31molN
0,56molN (inicial)�0,31molN (reaccionado)=0,25molN (enexceso)
0,25molN 28gN1molN =7,0g
4.21.Elgasqueestádentrodeunrecipienteejerceunapresiónde120kPa.Seextraeunaciertacantidaddelgasqueocupa230 a100kPa.Elgasrestantedelrecipienteejerceunapresiónde80kPa.Todaslasmedidassehanrealizadoalamismatemperatura.Calculaelvolumendelrecipiente.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;1atm=101326Pa)
(Baleares2009)
Considerando comportamiento ideal y llamandop a la equivalencia entre kPa y atm, elnúmerodemolesdegascontenidoenelrecipientees:
niniciales=120kPa·VL
Ratm·L·mol ·K ·TK1atmpkPa =
120VpRT mol
Elnúmerodemolesdegasextraídosdelrecipientees:
nextraıdos=100kPa·230L
Ratm·L·mol ·K ·TK1atmpkPa =
2,3·10pRT mol
Elnúmerodemolesdegasquequedanenelrecipientees:
nrestantes=80kPa·VL
Ratm·L·mol ·K ·TK1atmpkPa =
80VpRTmol
Haciendounbalancedemateriadelgas:niniciales=nextraıdos+nrestantes120VpRT
2,3·10pRT
80VpRT �oV=575L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 217
5.CUESTIONESdeDISOLUCIONES
5.1.Deentrelasdiferentesformasdeexpresarlaconcentracióndelasdisoluciones,hayquedestacar:a)Lanormalidad,queeslanormaadoptadaenlospaísesdelaUniónEuropeaparamedirlarelaciónsoluto/disolvente.b)Lamolaridad,queeselnúmerodemolesdesolutoenunlitrodedisolución.c)Lamolalidad,queeselnombrequeutilizanenChinaparalamolaridad.d)Lafracciónmolar,queseutilizaparaexpresarlaconcentraciónendisolucionesdondeelnúmerodemolesdesolutoenunlitronoesunnúmeroexacto.
(O.Q.L.Murcia1996)
a) Falso. Normalidad es la relación entre equivalentes‐gramo de soluto y litros dedisolución.b)Verdadero.Molaridadeslarelaciónentremolesdesolutoylitrosdedisolución.c)Falso.Lapropuestaesabsurda.d)Falso.Fracciónmolareslarelaciónentremolesdesolutoylasumadelosmolesdeloscomponentesdeladisolución.Larespuestacorrectaeslab.
5.2.Con100mLdedisolucióndeHCl2Msepuedeprepararunlitrodeotradisolucióncuyaconcentraciónserá:a)0,1Mb)0,2Mc)10Md)10 M
(O.Q.L.Murcia1996)
ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenladisoluciónconcentrada(2M)es:
100mLHCl2M 2molHCl10 mLHCl2M =0,2molHCl
Laconcentracióndeladisolucióndiluidaes:0,2molHCl
1LdisolucionHCl =0,2M
Larespuestacorrectaeslab.
5.3.Unadisolución2Mdeácidoacéticoesaquellaquecontiene:a)60gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.b)45gdeácidoacéticoen250mLdedisolución.c)60gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.d)50gdeácidoacéticoen500mLdedisolución.
(O.Q.L.Murcia1996)
Aplicandoelconceptodemolaridadatodaslasdisoluciones:a)Falso
60gCH COOH250mLdisolucion
1molCH COOH60gCH COOH 10 mLdisolucion
1Ldisolucion =4M
b)Falso
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 218
45gCH COOH250mLdisolucion
1molCH COOH60gCH COOH 10 mLdisolucion
1Ldisolucion =3M
c)Verdadero60gCH COOH
500mLdisolucion1molCH COOH60gCH COOH 10 mLdisolucion
1Ldisolucion =2M
d)Falso50gCH COOH
500mLdisolucion1molCH COOH60gCH COOH 10 mLdisolucion
1Ldisolucion =1,7M
Larespuestacorrectaeslac.
5.4.¿Cuáldelassiguientessustanciasfuncionaríamejorcomoanticongelantede1Ldeaguasiseutilizalamismamasadecadaunadeellas?a)Metanolb)Sacarosac)Glucosad)Acetatodeetilo
(O.Q.L.Murcia1996)
Serámejoranticongelanteaquellasustanciaconlaqueseconsigaunmayordescensoenlatemperaturadecongelacióndeladisolución,ΔT .Estesecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Comolascuatrosustanciaspropuestaspresentanenlacecovalente,aldisolverlasenaguanosedisocianeniones,esdecir,α=0,portantolaexpresiónanteriorquedasimplificadacomo:
ΔT =k mDe acuerdo con esto, el mayor ΔT se consigue con la disolución que tenga mayorconcentraciónmolal,m.Suponiendoquesedisuelveunamismamasadecadacompuesto,1g,en1kgdeH O,laconcentraciónmolaldeladisoluciónes:
m= 1gX1kgH O
1molXMgX = 1Mmol·kg
Por tanto, la mayor concentración molal corresponde a la disolución que contenga elsolutoconmenormasamolar,M.
soluto M/g· Metanol( ) 32Sacarosa(C H O ) 342Glucosa(C H O ) 180Acetatodeetilo(CH COOCH CH ) 88
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 219
5.5.Sedisuelven12,8gdecarbonatosódicoenlacantidaddeaguasuficienteparapreparar325mLdedisolución.Laconcentracióndeestadisoluciónenmol· es:a)3,25b)0,121c)0,0393d)0,372e)12,8
(O.Q.N.CiudadReal1997)
Lamolaridaddeladisoluciónes:
12,8gNa CO325mLdisolucion
1molNa CO106gNa CO 10
3mLdisolucion1Ldisolucion =0,372M
Larespuestacorrectaeslad.
5.6.¿Cuálserálamolaridaddeunadisolución6Ndeácidofosfórico?a)6Mb)2Mc)18Md)3M
(O.Q.L.Murcia1997)
Larelaciónentremolaridadynormalidades:Normalidad=Molaridad·valencia
Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidofosfórico,H PO :
H PO (aq)+3H O(l)�oPO (aq)+3H O (aq)Lavalenciaes3,portantolamolaridades:
M= 63 =2
Larespuestacorrectaeslab.
5.7.Almezclar1Ldedisolucióndeácidoclorhídrico0,01Mcon250mLdeotradisolucióndeácido clorhídrico 0,1 M se obtiene una nueva disolución cuya concentración es,aproximadamente:a)0,11Mb)1,28·10 Mc)1,4·10 Md)2,8·10 M
(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.CastillayLeón2012)
ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes:
1LHCl0,01M 103mLHCl0,01M1LHCl0,01M 0,01mmolHCl1mLHCl0,01M =10mmolHCl
250mLHCl0,1M 0,1mmolHCl1mLHCl0,1M =25mmolHCl
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 220
10+25 mmolHCl1000+250 mLdisolucion =2,8·10 M
Larespuestacorrectaeslab.
5.8.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesprobaríaqueun líquidoincoloroytransparenteesaguapura?a)EllíquidotieneunpHde7.b)Ellíquidohiervea100°Ccuandolapresiónesde1atm.c)Ellíquidonodejaresiduocuandoseevaporahastasequedad.d)Ellíquidoresecalasmanoscuandoselavanconél.
(O.Q.L.Murcia1997)
a) Falso. El agua en presencia de CO forma una disolución acuosa de ácido carbónico,H CO ,porloqueelpH<7.
H CO (aq)+H O(l)m�oHCO (aq)+H O (aq)b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presiónatmosféricaylapresióndevapordelaguaa100°Cesatm.c) Falso. Cualquier otro líquido incoloro y transparente, por ejemplo, etanol, acetona,benceno,etc.,evaporadoasequedadnodejaningúnresiduo.d)Falso.Esabsurdo,elaguanoresecalasmanos.Larespuestacorrectaeslab.
5.9.Sedeseapreparar100mLdedisolucióndeácidosulfúrico0,25Mapartirdeunácidocomercialdel98%y1,836g/mL.Paraellosehadetomardelabotelladeácidocomercial:a)1,36mLb)2,45mLc)2,5gd)4,50mL
(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)
LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:
100mLH2SO40,25M0,1molH2SO4
1000mLH2SO40,1M 98gH2SO41molH2SO4
=2,45gH2SO4
LacantidaddeH2SO4comerciales:
2,45gH2SO4100gH2SO498%
98gH2SO4 1mLH2SO498%1,836gH2SO498%
=1,36mL 98%
Larespuestacorrectaeslaa.(EnCastillayLeón1998sepreparan500mLdeladisolución0,15M).
5.10.Sedisuelven5gdeclorurosódicoen100mLdeagua.¿Quésehabráoriginado?a)Unasustanciapura.b)Uncompuestoquímicoc)Unamezclahomogénead)Unadisolucióne)Unadispersióncoloidal
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 221
Elclorurodesodioesmuysolubleenagua,portanto,seformaunadisoluciónacuosa.Larespuestacorrectaeslad.
5.11.Cuandoseadicionaglucosaalaguaa25°Cseobservaque:a)Disminuyelatemperaturadeebulliciónconrespectoaladelaguab)Aumentalapresióndevapordeladisolución.c)Congelapordebajode0°C.d)Laglucosanosedisuelveenagua.
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
a‐b)Falso.Cuandoseformaladisoluciónaumentalatemperaturadeebulliciónyaquelapresióndevapordeladisolucióndisminuye.c)Verdadero.Cuandoseformaladisolucióndesciendelatemperaturadecongelaciónyaquelapresióndevapordeladisolucióndisminuye.d)Falso.Laglucosaessolubleenaguapor formacióndeenlacesdehidrógenoentre lasmoléculasdeambassustancias.Larespuestacorrectaeslac.
5.12.Dadaslassiguientesproposicionesindicarcuál/cuálessonverdaderas:a)Elaguaestáformadapordostiposdeátomos,porlotantonoesunasustanciapura.b)Todadisoluciónesunamezcla.c)Todaslasmezclassondisoluciones.d)Enunamezclaheterogéneasuscomponentespuedenobservarsedeformaseparada.
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
a)Falso.Elaguaesunasustanciapuraqueporestarformadapordostiposdeátomossellamacompuesto.b‐c)Falso.Lasdisolucionessonmezclashomogéneas.d) Verdadero. En una mezcla heterogénea los componentes de la misma puedendistinguirseasimplevistaoconayudadeunalupa.Larespuestacorrectaeslac.
5.13.Sedisuelven0,50gy0,75gdeunsolutonoelectrolitoynovolátilen1,500gyen1,250gdeagua, formándosedosdisolucionesAyB, respectivamente.Siparaelagua =1,86°C ·kgy =0,51°C ·kg.¿Cuálesdelassiguientesproposicionessonverdaderas?a)LapresióndevapordeAesmenorqueladeB.b)LatemperaturadeebullicióndeBesmenorqueeldeA.c)Ambasdisolucionestienenlamismatemperaturadecongelación.d)LamolalidaddeAesmayorqueladeB.
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
a)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
La disoluciónque tienemenor fracciónmolar de soluto, la disoluciónA, es la que tienemayorpresióndevapor.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 222
b)Falso.Lastemperaturasdeebulliciónydecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonoelectrólitoynovolátilsecalculanmediantelaexpresión:
ΔT=k·msiendoklaconstanteespecíficadeldisolventeymlamolalidaddeladisolución.Como ladisoluciónBcontienemássolutoymenosdisolventesuconcentraciónmolalesmayoryportanto,sutemperaturadeebullicióntambiénloes.c) Falso. Como ambas disoluciones tienen diferente concentración molal deben tenerdiferentetemperaturadecongelación.d)Falso.Segúnsehaexplicadoenelapartadob.Ningunapropuestaesverdadera.
5.14.Silasolubilidaddelclorurosódicoenaguaa15°Cesiguala50g/L.Esciertoque:a)Unadisoluciónquecontiene25g/Lesunadisoluciónsaturada.b)Ladisoluciónquecontiene45g/Lestámuydiluida.c)Estásaturadaladisolucióncuandocontiene50g/Ldeclorurosódico.d)Sicontienemásde50g/Lesunsistemainestable.
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
a) Falso. La disolución es insaturada porque todavía no se ha alcanzado el límite desolubilidadaesatemperatura.b)Falso.Ladisoluciónesconcentradayaqueseestácercadellímitedesolubilidadaesatemperatura.c)Verdadero.Ladisoluciónestásaturadayaquesehaalcanzadoellímitedesolubilidadaesatemperaturad)Falso.Ladisoluciónestásobresaturadayaquesehasuperadoellímitedesolubilidadaesatemperatura.Larespuestacorrectaeslac.
5.15.Seadicionan50gdeclorurosódicoa100mLdeunadisoluciónde lamismasalcuyaconcentraciónes0,16M.Suponiendoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,laconcentracióndeIadisoluciónformadaes:a)8,71Mb)2,35Mc)3,78Md)1,90M
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
Laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantedelamezcla:
50gNaCl 1molNaCl58,5gNaCl +50mLNaCl0,16M0,16molNaCl
103mLNaCl0,16M100mLdisolucion 1Ldisolucion
103mLdisolucion=8,71M
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 223
5.16.Ladisoluciónacuosaconmenorpuntodefusiónes:a) 0,01mb)NaCl0,01mc)Etanol( )0,01md)Ácidoacético( )0,01me) 0,01m
(O.Q.N.Burgos1998)
Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámenorpuntodefusiónladisoluciónconmayorvalorden.Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden.a)MgSO (aq)�oMg (aq)+SO (aq) (D|1) n=2b)NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq) (D|1) n=2c)CH CH OHnosedisociaeniones (D=0) n=1d)CH COOHesunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(D|0) n=1e)MgI (aq)�oMg (aq)+2I (aq) (D|1) n=3La sustancia que presentamayor valor de n con una disociaciónprácticamente total es
,portanto,sudisolucióneslaquepresentamenortemperaturadecongelación.Larespuestacorrectaeslae.
5.17.Paratresdisoluciones0,1molaldeácidoacético( ),ácidosulfúrico( )yglucosa( )enagua,señalelaproposicióncorrecta:a)Ladisolucióndeácidosulfúricoeslaquetienecomportamientomásideal.b)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienelatemperaturadeebulliciónmásalta.c)Ladisolucióndesulfúricoeslaquetienemayortemperaturadeebullición.d)Lastresdisolucionestienenlamismatemperaturadeebullición.e)Ladisolucióndeglucosaeslaquetienemayorpresiónosmótica.
(O.Q.N.Burgos1998)
a)Falso.Unadisoluciónidealesaquellaenlaquenoseregistravariacióndeentalpíanideentropía.Enlasdisolucioneshayvariaciónenesasmagnitudesrespectodelassustanciaspurasylassustanciasdisueltasenagua.b)Falso.Latemperaturadeebullicióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constanteebulloscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámayortemperaturadeebulliciónladisoluciónconmayorvalorden.
C H O esunácidoqueprácticamentenosedisociaeniones,(D|0) n=1
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 224
C H O nosedisociaeniones, (D=0) n=1H SO (aq)+2H O(l)�oSO (aq)+2H O (aq) (D|1) n=3
c)Verdadero.Segúnlodemostradoenelapartadob).d)Falso.Segúnlodemostradoenelapartadob).e)Falso.Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticaπsecalculamediantelaexpresión:
π=MRT 1+α n 1 �o
R=constantedelosgasesM=concentracionmolarα=gradodedisociacionionican=numerodeionesT=temperatura
Teniendoencuentaquesetratadedisolucionesacuosascon,aproximadamente,lamismaconcentraciónmolartendrámayorpresiónosmótica ladisoluciónconmayorvalorden.Deacuerdoconlodemostradoenelapartadob)seráladisolucióndeH SO .Larespuestacorrectaeslac.
5.18.Cuandoseadicionan100 deaguaa100 deunadisoluciónacuosa0,20Mensulfatodepotasio( )yseagitavigorosamente,¿cuáleslamolaridaddelosiones enlanuevadisolución?Considerecorrectalaadicióndelosvolúmenes.a)0,05b)0,10c)0,15d)0,20
(O.Q.L.Murcia1998)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:K SO (aq)�o2K (aq)+SO (aq)
ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónconcentrada(0,20M)es:
100cm3K SO 0,2M 0,2mmolK SO1cm3K SO 0,2M
2mmolK1mmolK SO =40mmolK
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:40mmolK
100+100 mLdisolucion =0,20M
Larespuestacorrectaeslad.
5.19.Cuandoseañaden10gdesacarosaenagua,seobservaque:a)Ladisoluciónhierveaunatemperaturainferiora100°C.b)Sutemperaturadecongelaciónaumentaconrespectoaladelagua.c)Congelapordebajode0°C.d)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
a)Falso.Lastemperaturasdeebulliciónydecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonoelectrólitoynovolátilsecalculanmediantelaexpresión:
ΔT=k·m
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 225
siendoklaconstanteespecíficadeldisolventeymlamolalidaddeladisolución.Latemperaturadeebullicióndeladisolucióndebesersuperiora100°C.b)Falso.Latemperaturadecongelacióndeladisolucióndebeinferioraladelagua,0°C.c)Verdadero.Segúnsehajustificadoenlosapartadosanteriores.Larespuestacorrectaeslac.
5.20.A125mLdeunadisolucióndehidróxidosódico0,75Mse leañaden300mLdeaguadestilada.Indicarcuáldelassiguientesproposicionesescierta:a)Precipitaráhidróxidosódico.b)Aumentaelnúmerodemolesdesosa.c)Laconcentracióndeladisoluciónaumenta.d)Losmolesdesosanovaríanperosílaconcentracióndeladisolución.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
a‐c) Falso. Si se añade agua a la disolución disminuye la concentración y no puedeprecipitarsoluto.b)Falso.Elnúmerodemolesdesolutopermanececonstante.
d)Verdadero.Segúnsehajustificadoenlosapartadosanteriores.Larespuestacorrectaeslad.
5.21.Seañaden3,5gdealcoholetílico ( )a500gdeagua.Sabiendoque lamasamoleculardelalcoholetílicoesiguala46,¿cuálserálamolalidaddeladisolución?a)0,152b)0,987c)2,56d)35
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
Laconcentraciónmolaldeladisoluciónes:3,5gC H OH500gH O 1molC H OH
46gC H OH 10 gH O1kgH O =0,152m
Larespuestacorrectaeslaa.
5.22.En500gdeunadisolucióndeácidoacéticoal15%hay:a)50gdeácidoacéticob)900gdeácidoacéticoc)75gdeácidoacéticod)75mLdeácidoacético
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
Lamasadeácidoacético,CH COOH,contenidaenladisoluciónes
500gdisolución 15gCH COOH100gdisolución =
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 226
5.23.Enlasregionesfríasseañadealaguadelosradiadoresdeloscochesunasustanciaquesedenominaanticongelante.Sumisiónestábasadaen:a)Lasolubilidaddesustancias.b)Unapropiedadcoligativadelasdisoluciones.c)Ladiferenciadedensidadesdelosdoslíquidos.d)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
Cuandoseseañadesolutoalaguayse formaladisolucióndisminuye latemperaturadecongelaciónyaquelapresióndevapordeladisolucióndisminuye.Varíaunapropiedadcoligativa.Larespuestacorrectaeslab.
5.24.Indicarcuáldelassiguientesproposicionesescorrecta:a)Unadisoluciónsaturadaesunadisoluciónconcentrada.b)Laspropiedadescoligativasnodependendelnúmerodepartículasdisueltas.c)Lasolubilidaddeloxígenoenaguadisminuyecuandoaumentalatemperatura.d)Eltetraclorurodecarbonosedisuelveenagua.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.CastillayLeón2005)
a)Falso.Laconcentracióndependelarelaciónsoluto/disolventeylasaturacióndependelasolubilidadde lasustancia,portanto,unadisolucióndeunsolutopocosolubleesa lavezsaturadaydiluida;yalcontrario,unadisolucióndeunsolutomuysolublepuedeseralavezinsaturadayconcentrada.b)Falso.Laspropiedadescoligativasdependende laconcentraciónde ladisolución,portanto,dependendelnúmerodepartículasdesoluto.
c)Verdadero.Lasolubilidaddeungasenaguaaumentaaldisminuirlatemperatura.d)Falso.Tetraclorurodecarbonoyaguasoninmiscibles.Larespuestacorrectaeslac.
5.25.Indicarcuáldelassiguientesproposicionesescorrecta:a)Loselectrolitosdébilesestántotalmentedisociadosendisoluciónacuosa.b)Unadisolución0,10molaldeácidoclorhídricocongelaaunatemperaturamásbajaqueunadisolución0,10molaldeglucosa.c)Lasolubilidaddecualquiersustanciaenaguaaumentasiemprealelevaratemperatura.d)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
a)Falso.Loselectrólitosdébilesseencuentranparcialmentedisociadosenagua.b) Falso. La temperatura de congelación de una disolución se calcula mediante laexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámenortemperaturadecongelaciónladisoluciónconmayorvalorden.
C H O nosedisociaeniones, (D=0) n=1
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 227
HCl(aq)+H O(l)�oCl (aq)+H O (aq) (D|1) n=2LatemperaturadecongelacióndeladisolucióndeHClesmásbajaqueladeglucosa.c)Falso.Lasolubilidaddeungasenaguaaumentaaldisminuirlatemperatura.Larespuestacorrectaeslad.
5.26.Indicarcuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a) El descenso de la temperatura de congelación de una disolución es independiente deldisolvente.b)Elaguayelalcoholetílicosoninmiscibles.c)Unadisolucióndiluidapuedesersaturada.d)Almezclardosdisolucionesdelamismasustancialaconcentraciónfinaleslasumadelasconcentracionesdeambas.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
a) Falso. La temperatura de congelación de una disolución se calcula mediante laexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Laconstanteesespecíficadecadadisolvente.b) Falso. Alcohol etílico y agua son son totalmente miscibles debido a la formación deenlacesdehidrógenoentrelasmoléculasdeambassustancias.c) Verdadero. La concentración depende la relación soluto/disolvente y la saturacióndependelasolubilidaddelasustancia,portanto,unadisolucióndeunsolutopocosolubleesalavezsaturadaydiluida.d)Falso.Dependedelacantidaddedisoluciónquesemezcleycuálsealaexpresióndelaconcentración
Larespuestacorrectaeslac.
5.27.Sedisponedeunmatrazaforadode500mLquecontieneunadisolución6Mdeácidoacético.¿Quéhabríaquehacerparaprepararapartirdeellaunadisolucióndeácidoacético3M?a)Anadiraguadestiladahastaobtener2litrosdedisoluciónfinal.b)Diluira1litroconaguadestilada.c)Extraer250mLdedisolucióndelmatrazaforado.d)Añadir500mLdeunadisolucióndeácidoacético0,5M.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
Aplicandoelconceptodemolaridad:500mLCH COOH6M
VLdisolución 6molCH COOH1LCH COOH6M 1LCH COOH6M
10 mLCH COOH6M =
Seobtiene,V=1Ldisolución.Habráquediluirhasta1Lconaguadestilada.Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 228
5.28.Sabiendoquelaspropiedadescoligativasdependendelnúmerodepartículasdisueltas,indicarcuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a) El descenso de la temperatura de congelación de una disolución 0,5moIal de clorurosódicoeselmismoqueeldeunadisolución0,5molaldesacarosa.b)Cuandosedisuelveenaguaunazúcarladisoluciónhierveamenosde100°C.c)Una disolución 0,20M de azúcar y otra disolución 0,20M de alcohol etílico tienen lamismapresiónosmótica.d)Lapresióndevapordelaguaenunadisolucióndeunnoelectrólitoesmayorque ladelaguaalamismatemperatura.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)
a) Falso. La temperatura de congelación de una disolución se calcula mediante laexpresión:
ΔT =km 1+α n 1 �ok=constanteebulloscopicaocrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas con la misma concentraciónmolaltendrámenortemperaturadecongelaciónladisoluciónconmayorvalorden.
C H O nosedisociaeniones, (D=0) n=1NaCl(aq)+H O(l)�oCl (aq)+Na (aq) (D|1) n=2
LatemperaturadecongelacióndeladisolucióndeNaClesmásbajaqueladesacarosa.b)Falso.Segúnsehavistoenelapartadoanterioralañadirsolutoaldisolventeseproduceunaumentodelatemperaturadeebullicióndeladisolución.c)Falso.Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticaπsecalculamediantelaexpresión:
π=MRT 1+α n 1 �o
R=constantedelosgasesM=concentracionmolarα=gradodedisociacionionican=numerodeionesT=temperatura
Teniendo en cuenta que se trata de disoluciones acuosas de solutos no iónicos con lamismaconcentraciónmolarambastendránlamismapresiónosmótica.d)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
Lapresióndevapordeladisoluciónsiempreesmenorqueladeldisolvente.Ningunapropuestaescorrecta.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 229
5.29.¿Cuántos ionesseencuentranpresentesen2,0Ldeunadisolucióndesulfatopotásico( )quetieneunaconcentraciónde0,855mol· ?a)1,03·10 b)3,09·10 c)1,81·10 d)3,09·10 e)1,03·10 (Dato.L=6,022·10 )
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Asturias2005)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:K SO (aq)�o2K (aq)+SO (aq)
Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:
2LK2SO40,855M0,855molK2SO41LK2SO40,855M
3moliones1molK2SO46,022·10
23iones1moliones =3,09· iones
Larespuestacorrectaeslad.
5.30.Unamuestradeaguatomadadeunríocontiene5ppmde disuelto.Suponiendoqueladensidaddelaguaesiguala1g/mL,lamasade disueltoen1,0Ldeaguaes:a)0,0050gb)0,0096gc)3,0·10 gd)9,4·10 ge)5,0·10 g
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Sielnúmerodeppmdeunadisoluciónacuosadiluidaes:
5ppmO = 5mgO1Lagua �o1Lagua 5mgO1Lagua1gO
103mgO =0,005g
Larespuestacorrectaeslaa.(EnCastillayLeón2012sereemplazalapropuestadporlae).
5.31. ¿Cuál de las siguientes disoluciones de permanganato de potasio sería la másconcentrada?a)0,011Mb)50g/Lc)0,5molesen750mLdedisoluciónd)250ppm
(O.Q.L:CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Para poder comparar las diferentes disoluciones es preciso poner en todas lasmismasunidadesdeconcentración,porejemploenmolaridad:
b) 50gKMnO1Ldisolucion1molKMnO158gKMnO =0,316M
c) 0,5molKMnO750mLdisolucion
750mLdisolucion10 mLdisolucion =0,667M
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 230
d) 250mgKMnO1Ldisolucion 1gKMnO10 mgKMnO 1molKMnO158gKMnO =0,002M
Larespuestacorrectaeslab.
5.32.Una disolución de amoníaco de densidad 0,910 g/mL y del 25% enmasa tiene unamolaridadde:a)5,6Mb)12,5Mc)2,4Md)13,4M
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto demolaridad:
25gNH100gdisolucion
1molNH17gNH 0,91gdisolucion1cm3disolucion
103cm3disolucion1Ldisolucion =13,4M
Larespuestacorrectaeslad.
5.33.Sedisuelven25gdeunasustanciaen100gdeaguapuraobteniéndoseunadisolucióndedensidadiguala1,15g/mL.Elvolumendeestadisoluciónesiguala:a)120,5mLb)108,7mLc)110,4mLd)145,5mL
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
Aplicandoelconceptodedensidad:
25+100 gdisolucion 1mLdisolucion1,15gdisolucion =108,7mLdisolución
Larespuestacorrectaeslab.
5.34.Parapreparar100mLdedisoluciónacuosadedicromatopotásicocuyaconcentraciónseade50mgdeanióndicromatopormililitro,habráquetomar:a)7,25gdedicromatopotásicob)6,81gdedicromatopotásico.c)8,52gdedicromatopotásicod)4,19gdedicromatopotásico
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
La ecuaciónquímica correspondiente al procesodedisolucióndel dicromatodepotasioK Cr O es:
K Cr O (aq)�o2K (aq)+Cr O (aq)LosmmolesdeK Cr O contenidosenladisoluciónson:
100mLdisolucion 50mgCr O1mLdisolucion
1mmolCr O216mgCr O 1mmolK Cr O
1mmolCr O =23,1mmolK Cr O
LamasadeK Cr O necesariaparaprepararladisoluciónes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 231
23,1mmolK Cr O 1molK Cr O10 mmolK Cr O 294,2gK Cr O
1molK Cr O =6,81g
Larespuestacorrectaeslab.
5.35.Alhacerunanálisisdemetales en elaire seha encontradoque la concentracióndealuminiopresenteesde25ppm.Suconcentraciónentantoporcientoserá:a)2,5·10 b)0,0016c)0,0041d)3,1·10
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
Elconceptodeppmdefinidoparaunamezclagaseosaes:
ppm=mgsustanciam aire
Parapodercambiaraporcentajeenmasaesnecesariodisponerdeladensidaddelairealatemperaturadada.Tomandoladensidaddelaireencondicionesnormales,1,29g/L:
25mgAlm aire 1m aire10 Laire
1Laire1,29gaire
1gAl10 mgAl 100=1,9·10 %
Ningunarespuestaescorrecta.
5.36.¿Cuálserálamolaridaddeunadisolucióndeácidonítricopreparadapordilucióna500mLde32 deunácidoconcentradocuyadensidades1,42g/mLy lariquezaenácidonítricode69,5%?a)2Mb)0,8Mc)1Md)1,3M
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
Lamasadesolutocontenidaenladisoluciónconcentradaes:
25mLHNO 69,5% 1,42gHNO 69,5%1mLHNO 69,5% 69,5gHNO
100gHNO 69,5% =24,7gHNO
Aplicandoelconceptodemolaridad:
24,7gHNO500mLdisolucion
1molHNO63gHNO 10
3mLdisolucion1Ldisolucion =0,8M
Larespuestacorrectaeslab.
5.37.Sólounodelosconceptossiguientesesfalso:a)Lasdisolucionesverdaderasformanunsistemahomogéneo.b)Unadisoluciónsedicesaturadasinoadmitemássoluto.c)Lasproteínasenaguasiempreformandisolucionesverdaderas.d)Lagasolinaesunejemplodedisoluciónlíquido‐líquido.e)Laagitaciónintensadeunsistemaaguaconaceitepermiteobtenerunadisolución.
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2009)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 232
a)Verdadero.Unadisoluciónesunamezclahomogénea,uniformeyestable.b) Verdadero. Cuando una disolución alcanza el límite de saturación a determinadatemperaturayanoadmitemássoluto.c)Falso.Lasproteínasnosonsolublesenagua.d)Verdadero.Lagasolinaesunejemplodedisolución líquido‐líquidodecompuestosnopolares.e)Falso.Aguayaceitesoninmisciblesylaagitaciónintensasoloprovocalaformacióndemicrogotasdeaceiteenagua(puntodeniebla).Larespuestacorrectaeslac.(En2009sereemplazacpore).
5.38. ¿Cuál es lamolalidad de la disolución resultante de disolver 5 g de ácido acético( )en60gdeagua?a)0,143mb)0,521mc)35md)1,39m
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
5gC H O60gH O 1molC H O
60gC H O 103gH O
1kgH O =1,39m
Larespuestacorrectaeslad.
5.39. Se dispone de una disolución de hidróxido sódico del 45% enmasa, que tiene unadensidadde1,46g/mL,50mLde lamisma contienen los siguientesgramosdehidróxidosódico:a)1,81·10 gb)24,5gc)8,13·10 gd)32,8g
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
LamasadeNaOHcontenidaenladisoluciónes:
50mLNaOH45%1,46gNaOH45%1mLNaOH45% 45gNaOH
100gNaOH45% =32,8gNaOH
Larespuestacorrectaeslad.
5.40.¿Cuáleslafracciónmolardelaguaen200gdeetanoldel95%enmasa?a)0,05b)0,12c)0,60d)0,85
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
LafracciónmolardelH Oes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 233
5gH O1molH O18gH O
95gC H OH1molC H OH46gC H OH +5gH O1molH O
18gH O=0,12
Larespuestacorrectaeslab.
5.41. La concentración media de los iones sodio ( ) en el suero sanguíneo esaproximadamentede3,4g· .¿Cuáleslamolaridaddelsueroconrespectoadichoion?a)0,15b)3,4c)6,8d)23
(O.Q.L.Murcia1999)
Aplicandoelconceptodemolaridad:3,4gNa1Lsuero
1molNa23gNa =0,15M
Larespuestacorrectaeslaa.
5.42.PorelanálisisdeunvinodeCalifornia,Cabernet‐Sauvignon,sesabequeéstetieneunaacidez totaldel0,66% enpeso.Suponiendoquedichaacidez sedebeúnicamentealácidoetanoicooacético, (M=60g· ),¿cuáles lanormalidad,respectoalácido,delvino?a)1,2·10 Nb)1,1·10 Nc)1,2·10 Nd)1,4·10 N(Dato.Densidaddelvino=1,11g· )
(O.Q.L.Murcia1999)
Tomandocomobasedecálculo100gdevinoyaplicandoelconceptodemolaridad:0,66gCH COOH
100gvino 1molCH COOH60gCH COOH 1,11gvino1cm3vino
103cm3vino1Lvino =1,2·10 M
Larelaciónentremolaridadynormalidades:Normalidad=Molaridad·valencia
Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidoacético,CH COOH:
CH COOH(aq)+H O(l)�oCH COO (aq)+H O (aq) (D|1)Lavalenciaes1,portantolanormalidadeslamismaquelamolaridad.Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 234
5.43.¿Quémasadesulfatodeamonioyhierro(II)hexahidrato(demasamolecularrelativa392)esnecesariaparaprepararunlitrodedisolución0,05Mconrespectoalionhierro(II),
(aq)?a)1,96gb)2,80gc)14,2gd)19,6ge)28,0g
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2011)
El NH Fe SO 6H Oesla“saldeMohr”.Laecuacióncorrespondienteasudisociacióniónicaes:
NH Fe SO 6H O(aq)�o2NH (aq)+Fe (aq)+2SO (aq)+6H O(l)Aplicandoelconceptodemolaridad:
1LFe 0,05M 0,05molFe1LFe 0,05M =0,05molFe
0,05molFe 1mol NH Fe SO 6H O1molFe =0,05mol NH Fe SO 6H O
0,05mol NH Fe SO 6H O 392g NH Fe SO 6H O1mol NH Fe SO 6H O =19,6g
Larespuestacorrectaeslad.
5.44. Si semezclan volúmenes iguales de disoluciones de sulfato de potasio y cloruro depotasio,ambas0,1M,yconsideramos losvolúmenesaditivos, laconcentraciónen de lanuevadisoluciónserá:a)0,15Mb)0,2Mc)0,3Md)NosepuedecalcularsinconocerV.
(O.Q.L.Murcia2000)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:K SO (aq)�o2K (aq)+SO (aq)
ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes:
VLK2SO40,1M0,1molK2SO41LK2SO40,1M
2molK1molK2SO4
=0,2VmolK
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:KCl(aq)�oCl (aq)+K (aq)
ElnúmerodemolesdeK contenidosenVLdedisoluciónes:
VLKCl0,1M 0,1molKCl1LKCl0,1M
1molK1molKCl =0,1VmolK
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 235
0,2V+0,1V molKV+V Ldisolucion =0,15M
Larespuestacorrectaeslaa.
5.45. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico al 40% en peso tiene una densidad de1,3g· .Sunormalidades:a)10,6b)46,4c)23,2d)20,8
(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2001)
Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:40gH SO
100gdisolucion1molH SO98gH SO 1,3gdisolucion1cm3disolucion
10 cm3disolucion1Ldisolucion =5,3M
Larelaciónentremolaridadynormalidades:Normalidad=Molaridad·valencia
Lavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H SO :
H SO (aq)+2H O(l)�oSO (aq)+2H O (aq)Lavalenciaes2,portantolanormalidades:
N=5,3·2=10,6Larespuestacorrectaeslaa.
5.46.SedisponededosdisolucionesAyB.LadisoluciónAcontiene6,00gde en1kgde y la disolución B está formada por 6,00 g de y 1 kg de .A 20°C, ladensidaddeladisoluciónAesmenorqueladensidaddeladisoluciónB.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesrelativasaestasdisolucionesescierta:a)LasdisolucionesAyBtienenlamismamolaridad.b)Ambasdisolucionestienenlamismamolalidad.c)Lasfraccionesmolaresde enAyBsoniguales.d)Elporcentajede esdiferenteenAyB.
(O.Q:L.Canarias2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Asturias20003)
Ambasdisolucionescontienenigualmasadesoluto(m )yportanto,molesdesoluto(n),idéntica masa de disolución (m ) y de disolvente (m ), y además, respecto de lasdensidades,expresadasenkg/L,secumplequeρ <ρ .a)Falso.SiM =M :
M = nmolCH OHm kgA 1LA
ρ kgA
M = nmolCH OHm kgB 1LB
ρ kgB
�o MM = ρρ
Comoρ <ρ secumplequeM <M .
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 236
b)Verdadero.Sim =m :
m = nmolCH OHm kgdisolvente
m = nmolCH OHm kgdisolvente
�o =
c)Falso.Six =x :
x = nmolCH OHnmolCH OH+10 gH2O 1molH2O18gH2O
x = nmolCH OHnmolCH OH+10 gCCl4 1molCCl4154gCCl4
�o xx =n+ 1000154n+ 100018
<1
Como se observa, la disolución cuyo disolvente tiene mayor masa molar (CCl4) tienemayorfracciónmolar.d)Falso.Si%CH OH(A)z%CH OH(B):
%A= m gCH3OHm gdisolución 100
%B= m gCH3OHm gdisolución 100
�o %A%B =1
Comoseobserva,%CH3OH(A)=%CH3OH(B).Larespuestacorrectaeslab.(EnAsturias2003laspropuestassona)Todos;b)2;c)1y3;d)2y4).
5.47.Sepreparandosdisolucionesdeunsolutonoelectrólitoynovolátil,una,llamadaAal2% en masa, y otra, llamada B al 4% en masa. Suponiendo que la densidad de lasdisoluciones es próxima a 1, ¿cuál de las siguientes proposiciones es falsa suponiendo uncomportamientoideal?a)LamolalidadenBeslamitadqueenA.b)LatemperaturadecongelacióndeAesmayorqueladeB.c)LapresiónosmóticadeAesmenorqueladeB.d)LapresióndevapordeAesmayorqueladeB.
(O.Q.L.Canarias2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)
a)Falso.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución,lamolalidaddecadaunadelasdisolucioneses:
mA=2gX
98gH O1molXMgX 10
3gH O1kgH O = 20,4M
mB=4gX
96gH O1molXMgX 10
3gH O1kgH O = 41,7M
Relacionandoambosvaloressetieneque:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 237
mBmA
= 41,7/M20,4/M =2,04
b)Falso.Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Sisetratadeunsolutonoiónico(D=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo:ΔT =k m
El mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución queposea mayor concentración molal, que como se ha visto en el apartado anterior es ladisoluciónB.c)Verdadero.Tomandocomobasedecálculo100gdedisolución, lamolaridaddecadaunadelasdisolucioneses:
MA=2gX
100gdisolucion1molXMgX 1gdisolucion1mLdisolucion
103mLdisolucion1Ldisolucion = 20M
MB=4gX
100gdisolucion1molXMgX 1gdisolucion1mLdisolucion
103mLdisolucion1Ldisolucion = 40M
Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmóticasecalculamediantelaexpresión:
π=MRT 1+α n 1 �o
R=constantedelosgasesM=concentracionmolarα=gradodedisociacionionican=numerodeionesT=temperatura
Suponiendo que se trata de disoluciones acuosas con un soluto no iónico (D = 0), laexpresiónsesimplificacomo:
π=MRTLamayorpresiónosmótica correspondea ladisoluciónqueposeamayor concentraciónmolar,quecomosehavistoesladisoluciónB.d)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
Ladisoluciónquetienemenorporcentajedesoluto,ladisoluciónA,eslaquetienemenorfracciónmolardesoluto.Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 238
5.48.Partiendode496gdeclorurodesodio,sedeseaprepararunadisolución0,25molal.¿Cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal?a)0,030kgb)2,0kgc)8,5kgd)34kg
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Aplicandoelconceptodemolalidad:
496gNaCl 1molNaCl58,5gNaCl 1kgH O
0,25molNaCl =33,9kg
Larespuestacorrectaeslad.
5.49.Lasdimensionesdelatensiónsuperficialson:a)Presiónporunidaddeárea.b)Energíaporunidaddeárea.c)Fuerzaporunidaddeárea.d)Energíaporvolumen.e)Fuerza·Presiónporunidaddeárea.
(O.Q.N.Barcelona2001)
Latensiónsuperficial,σ,sedefinecomo:
σ= Fl
Susdimensionesson:
[σ]= MLT2
L =MT 2
Lasdimensionesdelasmagnitudespropuestasson:
MagnitudpS =
FS2
ES =
Fl
FS
EV =
FS
FpS = F
2
S2
Dimensiones ML T MT ML T ML T M L T
Larespuestacorrectaeslab.
5.50.Si sedisuelven75,0gdeglucosa ( )en625gdeagua, la fracciónmolardelaguaenladisoluciónes:a)0,120b)0,416c)0,011d)0,989e)1,00
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.CastillayLeón2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Córdoba2010)
Aplicandoelconceptodefracciónmolar:
xagua=625gH2O 1molH2O18gH2O
625gH2O 1molH2O18gH2O +75gC6H12O6 1molC6H12O6180,2gC6H12O6=0,988
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 239
Larespuestacorrectaeslad.(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón1999).
5.51.Eletanolcomercialsevendecomounazeótropoquecontiene4%envolumendeagua,porestarazónseleconocecomoalcoholde96°(96%envolumendeetanol).Siladensidaddelamezclaesde0,815g· yladelaguaes1,000g· ,lafracciónmolardelaguaenestamezclaserá:a)0,096b)0,117c)0,680d)0,753
(O.Q.L.Murcia2001)
Tomandocomobasedecálculo100cm dedisolución,lamasadecadacomponentees:
100cm3disolucion 0,815gdisolucion1cm3disolucion =81,5gdisolucion
100cm3disolucion 4cm3H O100cm3disolucion
1gH O1cm3H O =4,0gH O
81,5gdisolución–4gH2O=77,5gC H OHAplicandoelconceptodefracciónmolar:
xagua=4,0gH2O 1molH2O18gH2O
4,0gH2O 1molH2O18gH2O +77,5gC H OH1molC H OH46gC H OH
=0,117
Larespuestacorrectaeslab.
5.52. Las disoluciones de sacarosa (azúcar común) se utilizan para la preparación dealmíbar. En un laboratorio de una industria conservera se está probando un jarabe quecontiene 17,1 g de sacarosa ( ) y 100 de agua. Si la densidad de estadisolución,a20°C,es1,10g· ,¿cuálessumolaridad?a)0,469Mb)0,500Mc)4,69Md)5,00M
(O.Q.L.Murcia2001)
SuponiendoqueladensidaddelH2Oa20°Ces1g·cm ,entonceslamasaempleadaenladisoluciónes100gylamasatotaldedisoilución117,1g.Aplicandoelconceptodemolaridad:
17,1gC H O117,1gdisolucion
1molC H O342gC H O 1,10gdisolucion1cm3disolucion
103cm3disolucion1Ldisolucion =0,469M
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 240
5.53.¿Cuáleslamolalidaddeunadisoluciónacuosaenlaquelafracciónmolardesolutoes0,1?a)0,010b)6,17c)0,610d)0,100
(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.Asturias2005)
Si lafracciónmolardesolutoes0,1quieredecirqueladisolucióncontiene0,1molesdesolutoporcada0,9molesdeagua.Aplicandoelconceptodemolalidad:
m= 0,1molsoluto0,9molH2O 18gH2O1molH2O
1kgH2O1000gH2O
=6,17
Larespuestacorrectaeslab.
5.54. ¿Cuál de los siguientes compuestos químicos se preferirá como anticongelanteempleandoigualmasadelmismoparalamismacandaddedisolvente?
1)Etanol 2) (glicerina)3)Glucosa 4) (etilenglicol)
a)Todosigualb)Sólo2c)Sólo1d)Sólo3
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónconunsolutonoiónicoynovolátilsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k msiendok laconstantecrioscópicadelaguaymlaconcentraciónmolaldeladisolución.La disolución que tenga mayor concentración molal será la tenga una temperatura decongelaciónmásbaja.Lamolalidaddeladisoluciónes:
m= xgsolutoXykgH O 1molXMgX = xyM
La disolución que contenga el soluto con menor masa molar M será la tenga mayorconcentraciónmolal.Observandolasiguientetabla:
soluto M/g· Etanol( ) 46Glicerina(C H O ) 92Glucosa(C H O ) 180Etilenglicol(C H O ) 62
Elsolutomásadecuadoeseletanol.Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1996).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 241
5.55. Se sabe que el consumo de 44 g de etanol produce una concentración promedio dealcoholensangrede0,08g/100mLsangre.Sielvolumentotaldesangredeunadultoesde7,0L,seproponecomoporcentajedealcoholingeridoqueseencuentraenlasangre:a)0,08%b)1,3%c)13%d)100·(44/46)=96%(Dato.Masamolardeletanol=46g)
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Suponiendoqueladensidaddelasangrees1g/mL,elporcentajedeetanolensangrees:0,08getanol100mLsangre
1mLsangre1gsangre =0,08%
Larespuestacorrectaeslaa.
5.56.Cuáldeellosvariaráalmodificarlatemperaturasiseexpresalaconcentracióndeunadisoluciónacuosaen:a)Molaridadb)Molalidadc)Fracciónmolard)%enpeso
(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2003)
Laconcentracióndeunadisoluciónexpresadacomo:
a)Molaridad=molessolutoLdisolucion
Varía al modificar la temperatura ya que el volumen de la disolución cambia con latemperatura.
b)Molalidad=molessolutoLdisolucion
No varía al modificar la temperatura ya que la masa (moles) de soluto y la masa dedisolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.
c)FraccionMolar= molessolutomolessoluto+molesdisolvente
Novaríaalmodificar la temperaturayaque lasmasas(moles)desolutoydedisolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.
d)%peso= gsolutogdisolucion 100
No varía al modificar la temperatura ya que las masas de soluto y de disolventepermaneceninvariablesalcambiarlatemperatura.Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 242
5.57.Siunadisoluciónacuosatieneunatemperaturadeebulliciónde100,15°C,¿cuálserásutemperaturadecongelaciónsuponiendocomportamientoideal?a)‐0,54°Cb)‐0,15°Cc)0,15°Cd)0,54°C(Datos.Cte.crioscópica=1,86;cte.ebulloscópica=0,512ambasensusunidadesrespectivas)
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Lastemperaturasdeebullición/congelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonoiónicoynovolátilsecalculanmediantelaexpresión:
ΔT=k msiendoklaconstanteebulloscópicaocrioscópicadelaguaymlaconcentraciónmolaldeladisolución.Latemperaturadeebulliciónpermitecalcularlamolalidaddeladisolución:
100,15�100 °C=0,512 °C·kgmol m�om=0,288molkg
Latemperaturadecongelacióndeestamismadisoluciónes:
0�t °C=1,86 °C·kgmol 0,288molkg �ot =‐0,54°C
Larespuestacorrectaeslaa.
5.58. ¿Cuántos moles de deben añadirse a 500 mL de agua para obtener unadisolucióndeconcentración2molardeionessodio?Supongaqueelvolumendeladisoluciónnocambia.a)0,5molesb)1molc)2molesd)4molese)5moles
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Baleares2009)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es:Na SO (aq)�o2Na (aq)+SO (aq)
Aplicandoelconceptodemolaridad:xmolNa SO 0,5Ldisolucion
2molNa1molNa2SO4
=2M�ox=0,5mol
Larespuestacorrectaeslaa.
5.59.50mLdeunadisolucióndehidróxidodepotasio( =56)quetieneunadensidadde1,46g/mLydel45%enmasacontienelossiguientesgramosdehidróxidodepotasio:a)1,81·10 b)24,5c)8,13·10 d)32,8
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 243
Apartirdelconceptodeporcentajeenmasa:
50mLKOH45%1,46gKOH45%1mLKOH45% 45gKOH
100gKOH45% =32,9gKOH
Larespuestacorrectaeslad.
5.60. Se quieren preparar 2 litros de disolución de ácido clorhídrico del 36% en peso ydensidad1,18g· ,disolviendo clorurodehidrógeno enagua. ¿Cuántos litrosdedichogas,medidosencondicionesnormales,senecesitarán?(Elclorurodehidrógenoesungasmuysolubleenagua)a)521,40Lb)2Lc)1227,39Ld)164,3L
(O.Q.L.Murcia2002)
ElnúmerodemolesdeHClnecesariosparaprepararladisoluciónes:
2LHCl36%103cm3HCl36%1LHCl36% 1,18gHCl36%1cm3HCl36% 36gHCl
100gHCl36% 1molHCl36,5gHCl =23,3molHCl
Teniendoencuentaqueelvolumenmolardeungasencondicionesnormaleses22,4L,elvolumendegasnecesarioparaprepararladisoluciónes:
23,3molHCl 22,4LHCl1molHCl =521,4LHCl
Larespuestacorrectaeslaa.
5.61.Unadeterminadamasademetanolproducemayordescensodelpuntodecongelaciónenunamasadeterminadadeaguaquelamismacantidaddealcoholetílico,debidoaqueelmetanol:a)Tienemenormasamolecular.b)Esmássolubleenagua.c)Tienemayorpuntodeebullición.d)Tienemenorpuntodecongelación.
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
Lavariaciónenlatemperaturadecongelación,ΔT ,deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Tantoeletanolcomoelmetanolsonlossolutosnoiónicos(D=0),porloquelaexpresiónanteriorsesimplificacomo:
ΔT =k mEl mayor descenso en la temperatura de congelación se produce en la disolución queposeamayorconcentraciónmolal.Si se disuelvenmasas iguales de soluto enmasas iguales de agua, por ejemplo, 1 g desoluto en 1 kg de H O, las concentraciones molales de las disoluciones son,respectivamente:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 244
m = 1gC H OH1kgH O 1molC H OH
46gC H OH = 146
mCH3OH=1gCH OH1kgH O 1molCH OH
32gCH OH = 132
Como se observa, lamolalidad esmayor en la disolución que contiene el soluto conmenormasamolar,metanol.Larespuestacorrectaeslaa.
5.62. Aunque normalmente no se indica, ¿cuál es la unidad correcta para expresar lasconstantescrioscópicasyebulloscópicas?a)°C/molb)°C·mol/kgc)°C·kg/mold)Ningunadelasanterioresescorrecta.
(O.Q.L.Baleares2002)
Lavariaciónen latemperatura,porejemplo,decongelación(ΔT )deunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Sisetratadeunsolutonoiónico(D=0),laexpresiónanteriorsesimplificacomo:ΔT =k m
Elvalordelaconstantees:
k = ΔT m
Lasunidadesdelaconstanteson:
k = °Cmol·kg = °C·kgmol
Larespuestacorrectaeslac.
5.63.A50°C lapresiónde vapordel benceno esde271mmHg y lade la acetona es603mmHg.Lapresióndevapordeunamezcladeestassustanciasalamismatemperaturaenlaquelamasadebencenoeseldoblequeladeacetonaserá:a)378mmHgb)437mmHgc)404mmHgd)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Baleares2002)
Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:
p =p ° x �op =presiónparcialdelcomponenteip °=presióndevapordelcomponenteipurox =fracciónmolardelcomponenteienlafaselíquida
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 245
Suponiendo que se mezclan 20 g de C H y 10 g de C H O, las presiones parcialesrespectivasson:
p =271mmHg20gC H 1molC H
78gC H20gC H 1molC H
78gC H +10gC H O1molC H O58gC H O
=162,0mmHg
p =603mmHg10g10gC H O1molC H O
58gC H O20gC H 1molC H
78gC H +10gC H O1molC H O58gC H O
=242,4mmHg
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:ptotal=p +p =(162,0+242,4)mmHg=404,4mmHg
Larespuestacorrectaeslac.
5.64.Seformaunadisoluciónadicionando50mLdeaguaa150mLdedisolución0,10Mdeamoníaco.¿Cuáleslaconcentracióndelanuevadisolución?a)0,1Mb)0,1Nc)0,085Md)0,075M
(O.Q.L.Asturias2002)
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:
0,150Ldisolucion 0,10molNH1LDisolucion0,050+0,150 Ldisolucion =0,075M
Larespuestacorrectaeslad.
5.65.Lapresióndevapordeunadisolucióndeclorurodesodioenagua,aunadeterminadatemperaturaes:a)Igualalapresióndevapordelaguaadichatemperatura.b)Menorquelapresióndevapordelaguaaesatemperatura.c)Proporcionalalapresióndevapordelclorurodesodioaesatemperatura.d)Proporcionalalpuntodefusióndelclorurodesodio.e)Proporcionalalamolalidaddeladisolución.
(O.Q.N.Tarazona2003)
De acuerdo con la ley de Raoult, la presión de vapor de una disolución se calcula deacuerdoconlaecuación:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
a) Falso. Como se observa en la expresión anterior, ambas presiones de vapor sondiferentes.b)Verdadero.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,p<p°.c)Falso.Lapresióndevapordelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapordeladisolución.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 246
d)Falso.Latemperaturadefusióndelsólidonotienenadaqueverconlapresióndevapordeladisolución.e)Falso.Comoseobservaenlaexpresiónanterior,lapresióndedevapordeladisoluciónesproporcionalalafracciónmolardelsoluto.Larespuestacorrectaeslab.
5.66.Enel laboratorio,avecesseutilizaunbañodeaguahirviendoen lugardeuna llamaparacalentar.¿Cuáldelassiguientescausaspuedeserlaventajadesuutilización?a)Lacapacidadcaloríficarelativamentebajadelaguaharáqueelcontenidosecalientemásrápidamente.b) La densidad relativamente alta del agua hará que el contenido se caliente másrápidamente.c)Elvolumendeaguadurantelaebulliciónpermanececonstante.d)Latemperaturadelaguadurantelaebulliciónpermanececonstantea100°C.e)Lapresióndevapordelaguahirviendoesigualacero.
(O.Q.N.Tarazona2003)
a)Falso.Larapidezconquesecalienteelaguanoesunaventaja.b)Falso.Ladensidaddelaguanotienenadaqueverconlarapidezconquelaqueéstasecalienta.c) Falso. El volumen de agua desciende durante el calentamiento ya que el agua seevapora.d)Verdadero.Como laebulliciónse realizaenunrecipienteabierto la temperaturadelaguapermanececonstante.e)Falso.Lapresióndevapordelaguahirviendoa100°Ces760mmHg.Larespuestacorrectaeslad.
5.67.Sedeseaprepararunadisoluciónenlaquelaconcentracióndelion sea0,25Mysedisponede500mLdeunadisoluciónde 0,20M. ¿Qué volumendedisoluciónde
0,30Mhabríaqueañadir?a)250mLb)35,70mLc)71,40mLd)142,80mL
(O.Q.L.Murcia2003)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKNO3es:KNO (aq)�oK (aq)+NO (aq)
ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenladisoluciónes:
500mLKNO 0,2M 0,2mmolKNO1mLKNO 0,2M
1mmolNO1mmolKNO =100mmolNO
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO es:Ca NO (aq)�oCa (aq)+2NO (aq)
ElnúmerodemmolesdeNO contenidosenVLdedisoluciónes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 247
VmLCa NO 0,3M 0,3mmolCa NO1mLCa NO 0,3M
2mmolNO1mmolCa NO =0,6VmmolNO
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:100+0,6V mmolNO500+V mLdisolucion =0,25M�oV=71,4mL
Larespuestacorrectaeslac.
5.68.¿Quévolumendeunadisolución0,2Mcontiene3,5molesdesoluto?a)17,5mLb)17,5Lc)15,7 d)7,0mL
(O.Q.L.Murcia2003)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
3,5molsoluto 1Ldisolucion0,2molsoluto =17,5Ldisolución
Larespuestacorrectaeslab.
5.69.Sedisponedeunadisoluciónacuosadehidróxidodesodioal20%enmasa.Lafracciónmolardesolutoes:a)0,10b)0,20c)0,18d)1,43
(O.Q.L.Murcia2003)
Tomando comobasede cálculo100gdedisolucióny aplicandoel conceptode fracciónmolar:
xNaOH=20gNaOH1molNaOH40gNaOH
20gNaOH1molNaOH40gNaOH +80gH2O 1molH2O18gH2O
=0,101
Larespuestacorrectaeslaa.
5.70.Sihacen falta18,5molesde tetracloroetileno ( )dedensidad1,63g· , ¿quévolumendeestelíquidoseránecesariotomar?a)30,22mLb)11,33mLc)5,01Ld)1,88L
(O.Q.L.Murcia2003)
Aplicandoelconceptodedensidad:
18,5molC2Cl4166gC2Cl41molC2Cl4
1mLC2Cl41,63gC2Cl4 1LC2Cl410 mLC2Cl4
=1,88LC2Cl4
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 248
5.71.Cuandounadisoluciónacuosasehacemuydiluida,¿cuáldelassiguientesproposicionesesfalsa?a)Lamolalidadesproporcionalalafracciónmolar.b)Lamolalidadesprácticamenteigualalamolaridad.c)Lamolaridadesmayorquelamolalidad.d)Ladensidadtiendeauno.
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
a)Verdadero.Teniendoencuentaque:
Molalidad= molessolutoLdisolucion FraccionMolar=molessoluto
molessoluto+molesdisolvente
Elnumeradordeambaseselmismo,portantosiaumentalamolalidaddebeaumentarlafracciónmolar.b‐d)Verdadero.Teniendoencuentaque:
Molaridad=molessolutoLdisolucion Molalidad=molessolutoLdisolucion
Siladisoluciónesmuydiluidaquieredecirquecontienepocosolutoymuchodisolventeporloquesudensidadesligeramentemayorqueladelagua(|1kg·L ).c) Falso. El número de litros de disolución siempre esmayor que el número de kg dedisolvente.Larespuestacorrectaeslac.
5.72.¿Quévolumendeunadisoluciónconcentrada8MdeHClhayqueutilizarparapreparar3Ldeunadisoluciónde2MdeHCl?a)750mLb)1333,3mLc)2250mLd)1666,6mL
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
3LHCl2M 2molHCl1LHCl2M
1LHCl8M8molHCl
103mLHCl8M1LHCl8M =750mLHCl8M
Larespuestacorrectaeslaa.
5.73.Elpuntodefusióndeunadisoluciónacuosade 0,05mes ‐0,19°C.¿Cuálde lassiguientesecuacionesrepresentamejorloquesucedealdisolverse (s)enagua?a) (s)�o (aq)b) (s)�o (aq)+ (aq)c) (s)�o (aq)+ (aq)+ (aq)d) (s)�o (aq)+ (aq)+ (aq)e) (s)�o (aq)+ (aq)Dato. (agua)=1,86°C·kg·
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Latemperaturadefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 249
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
ComoelKHSO4esuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(D|1),elvalordenproporcionarálaecuacióndedisociacióniónicacorrecta.
0�(‐0,19)°C=1,86 °C·kgmol 0,05molkg 1+1(n�1) �on=2
a)Nohayiones,n=1b‐e)Seformandosiones,n=2c‐d)Seformantresiones,n=3Hay que descartar la ecuación e) ya que el KHSO es una sal ácida y en la disociaciónpropuestaseformanionesOH conloquemedioseríabásico.Larespuestacorrectaeslab.
5.74.A lapresiónatmosférica, la solubilidaddeloxígenoenaguaa25°Ces8,32mg/L.Lasolubilidada50°Cymismapresiónserá:a)Lamisma.b)Podríavaler7mg/L.c)Mayorde8,32mg/Lperomenorde16,64mg/L.d)Alrededorde16,64mg/L.
(O.Q.L.Murcia2004)
La solubilidad de un gas en agua desciende al aumentar la temperatura. La curva desolubilidaddelO enfuncióndelatemperaturaes:
a‐c‐d)Falso.Lasolubilidaddelgasdisminuyealaumentarlatemperatura.b)Verdadero.Lasolubilidada50°Cdebesermenorquea25°C.Larespuestacorrectaeslab.
5.75. Si semezcla cierto volumenVdedisolución2,5Mde cloruro sódico con eldobledevolumendelamismadisolución,ladisolucióndeclorurosódicoresultanteserá:a)7,5Mb)5Mc)2,5Md)Esnecesarioespecificarlosvolúmenes.
(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2012)
Solubilidad vs. Temperatura (1 atm)
0
0,002
0,004
0,006
0,008
0 20 40 60 80
T(ºC)
solu
bilid
ad (
g O
2/10
0 g
H2O
)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 250
Teniendoencuentaquesemezclandosporcionesdiferentesdeunamismadisoluciónlaconcentración molar de la disolución resultante es la misma que las disolucionesmezcladas.Larespuestacorrectaeslac.(Enlacuestiónpropuestaen2012semezclanvolúmenesiguales).
5.76.Sólounadelassiguientesafirmacionesesfalsa:a)Lapresióndevapordeldisolventeenunadisoluciónesigualaladeldisolventepuro.b)Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporesigualalapresiónatmosférica.c)Eldescensocrioscópicoesproporcionalalamolalidad.d)Elascensoebulloscópicoesproporcionalalamolalidad.
(O.Q.L.Baleares2004)
a)Falso.DeacuerdoconlaleydeRaoult,lapresióndevapordeunadisoluciónsecalculadeacuerdoconlaecuación:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
b) Verdadero. Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a la presiónatmosférica.c‐d)Verdadero.Lavariaciónenlatemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Larespuestacorrectaeslaa.
5.77.¿Cuáldelassiguientesafirmacionessobreelestadocoloidalesfalsa?a)Eltamañode laspartículascoloidaleses intermedioentre lasdisolucionesverdaderasylassuspensiones.b)Elsolutodeuncoloidepuedeserunsólido,unlíquidooungas.c)Elsolutodeuncoloidenormalmentesedimentaconeltiempo.d)Loscoloidesproduceneldenominado“efectoTyndall”.
(O.Q.L.Baleares2004)
a) Verdadero. Las partículas coloidales tienen un tamaño intermedio entre lasdisolucionesverdaderasylassuspensiones.b)Verdadero.Enuncoloideelsolutopuedetenercualquierestadodeagregación.c) Falso. Las partículas de soluto del coloide se mantienen unidas mediante fuerzasintermolecularesquesóloserompenmediantecalentamientoconloquedichaspartículassedimentan.d)Verdadero.Loscoloidesproducenel“efectoTyndall”queconsisteenladispersióndelaluz por las partículas coloidales que se hacen visibles como puntos brillantes sobre unfondooscuroLarespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 251
5.78.Sedisponedeunácidosulfúricodel93%ydensidad1,9g/ ysedeseapreparar0,4Ldisolucióndeconcentración1M.¿Quécantidaddelácidosulfúricosenecesita?a)22,2 b)39,2 c)55,5 d)111
(O.Q.L.Baleares2004)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
0,4LH SO 1M 1molH SO1LH SO 1M
98gH SO1molH SO =39,2gH SO
Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93%ydensidad1,9g/cm ,elvolumendenecesarioes:
39,2gH SO 100gH SO 93%93gH SO 1cm H SO 93%
1,9gH SO 93% =22,2 93%
Larespuestacorrectaeslaa.
5.79.Enunvolumende20 deunadisolucióndeNaOH2Mhay:a)1,6gdeNaOHb)0,04gdeNaOHc)0,08gdeNaOHd)3,2gdeNaOH
(O.Q.L.Madrid2004)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
20cm NaOH2M 2molNaOH1000cm NaOH2M
40gNaOH1molNaOH =1,6gNaOH
Larespuestacorrectaeslaa.
5.80. ¿Cuáles son las concentracionesde los ionesaluminio y sulfato enunadisolucióndesulfatodealuminio0,0165M?a)0,0330My0,0495Mrespectivamenteb)0,0365My0,0409Mrespectivamentec)0,0495My0,0330Mrespectivamented)0,0550My0,0335Mrespectivamente
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO es:Al SO (aq)�o2Al (aq)+3SO (aq)
Lasconcentracionesiónicasendisoluciónson:0,0165molAl SO
1Ldisolucion 2molAl1molAl SO =0,0330M
0,0165molAl SO1Ldisolucion 3molSO
1molAl SO =0,0495M
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 252
5.81.Calcula lamolaridaddeunácidosulfúricocomercialal98%enpesoydensidad1,84g/mL.a)15,8Mb)20,9Mc)13,8Md)18,3M
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.CastillayLeón2005)(O.Q.L.CastillayLeón2006)
Tomandocomobasedecálculo100gdedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:
98gH SO100gdisolucion
1molH SO98gH SO 1,84gdisolucion1mLdisolucion
103mLdisolucion1Ldisolucion =18,4M
Larespuestacorrectaeslad.(En2005y2006seproponeácidocomercialdel93,64%ydensidad1,83g/mL).
5.82. Una disolución acuosa de ácido sulfúrico del 34,5% de riqueza enmasa tiene unadensidadde1,26g/mL.¿Cuántosgramosdeácidosulfúricosenecesitanparaobtener3,22Ldeestadisolución?a)1,20·10 gb)822gc)135gd)1,4·10 ge)1,4·10 g
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:
3220mLH SO 34,5%1,26gH SO 34,5%1mLH SO 34,5% 34,5gH SO
100gH SO 34,5% =1,4·103g
Larespuestacorrectaeslad.
5.83.¿Quémasade ,expresadaengramos,debeañadirsea250mLdeunadisoluciónde 0,25Mparaobtenerunanuevadisolución0,40M?a)9,5gb)6,0gc)2,2gd)3,6ge)19g
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Baleares2011)
LamasadeMgCl quecontieneladisoluciónoriginal:
250mLMgCl 0,25M 0,25molMgCl1000mLMgCl 0,25M
95,3gMgCl1molMgCl =5,96gMgCl
Suponiendoque laadicióndemássolutonoafectaalvolumendedisolución, lamasadeMgCl quecontieneladisoluciónfinales:
250mLMgCl 0,40M 0,40molMgCl1000mLMgCl 0,40M
95,3gMgCl1molMgCl =9,53gMgCl
Lamasadesolutoañadidaes:9,53gMgCl (final)�5,96gMgCl (inicial)=3,57g (añadido)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 253
Larespuestacorrectaeslad.
5.84.Unadisolucióndeanticongelanteconsisteenunamezclade39,0%deetanoly61%deagua, en volumen y tiene una densidad de 0,937 g/mL ¿Cuál es el volumen de etanol,expresadoenlitros,presenteen1kgdeanticongelante?a)0,37Lb)0,94Lc)0,65Ld)0,42Le)0,39L
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2011)
Aplicandoelconceptodeporcentajeenvolumen:
1kganticongelante 1Lanticongelante0,937kganticongelante
39Letanol100Lanticongelante =0,42Letanol
Larespuestacorrectaeslad.
5.85.Unode los factoresdecontaminaciónde losríosesel factortérmico.Algunas industriasarrojan residuos a temperaturasmuy elevadas, lo que puede tener como consecuencia porejemplolamuertedemuchospecesporasfixia.Larazóndebeserque:a)Eloxígenodisminuyesusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución.b)Eloxígenoaumentasusolubilidadalaumentarlatemperaturadeunadisolución.c)Unaumentodetemperaturaproduceunaumentodeacidezdelmedio.d)Alospeceslescuestamástrabajonadarenaguacaliente.
(O.Q.L.Murcia2005)
Deacuerdoconlagráfica,lasolubilidaddeun gas en agua disminuye al aumentar latemperatura. Por ese motivo el aguacaliente lleva menos O disuelto lo queprovocalamuertedelospeces.Larespuestacorrectaeslaa.
5.86.Paraprepararunadisolución1Mdeuncompuestosólidomuysolubleenagua,¿quéseríanecesariohacer?a)Añadirunlitrodeaguaaunmoldecompuesto.b)Añadirunmoldecompuestoaunkgdeagua.a)Añadiraguaaunmoldecompuestohastacompletarunkgdedisolución.d)Disolverunmoldecompuestoen suficientecantidaddeaguaycompletarhasta1Ldedisolución.
(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2012)
a)Falso.Yaqueelvolumendeladisoluciónexcederíade1Lylamolaridadseríamenorque1.b)Falso.Yaquedeesaformasetendríaunadisolucióncuyaconcentraciónes1m.c) Falso. Un mol por kg de disolución no corresponde a ningún a forma conocida deconcentracióndeunadisolución.
Solubilidad vs. Temperatura (1 atm)
0
0,002
0,004
0,006
0,008
0 20 40 60 80
T(ºC)
solu
bili
dad
(g O
2/1
00 g
H2O
)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 254
d)Verdadero.Yaqueeseeselprocedimientoadecuadoparapreparar1Ldedisolución1M.Larespuestacorrectaeslad.
5.87.Sielaguadelmarsecongela,¿cuáleslacomposicióndeliceberg?a)Aguapura.b)Salpura.c)Aguaysaldisueltaenmuypequeñaproporción.d)Aguaysaldisueltaenunaproporciónmuyelevada.e)Aguaysaldisueltaconlamimsaconcentraciónqueenelaguadelmar.
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)
Teniendo en cuentaque el iceberg flota en el aguadebe sermenosdensoque esta, portantonodebecontenersalendisolución,esaguapura.Larespuestacorrectaeslaa.
5.88.SisediluyeunlitrodeHCldel37%enmasaydensidad1,19g· hastaobtenerunácidodel25%,¿quémasadeaguadebeañadirse?a)660gb)120gc)570gd)300g
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
LamasadedisolucióndeHCladiluires:
1LHCl37%103mLHCl37%1LHCl37% 1,19gHCl37%1mLHCl37% =1190gHCl37%
LamasadeHClquecontieneladisoluciónes:
1190gHCl37% 37gHCl100gHCl37% =440gHCl
LamasadedisolucióndeHClal25%quepuedeprepararseconelsolutoes:
440gHCl 100gHCl25%25gHCl =1760gHCl25%
LamasadeH Oaañadiraladisoluciónconcentradaes1760gHCl25%�1190gHCl37%=570gH2O
Larespuestacorrectaeslac.
5.89.Determinelamolaridaddeunadisoluciónpreparadacon2,5gde ylacantidadnecesariadeaguaparaobtener0,500Ldedisolución.a)0,045Mb)0,090Mc)5,0Md)1,3·10 Me)0,15M
(O.Q.L.Extremadura2005)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 255
2,5gCaCl0,5Ldisolucion
1molCaCl111gCaCl =0,045M
Larespuestacorrectaeslaa.
5.90.Unodelossiguientesconceptosnoescierto:a) Una disolución es diluida si contiene poco soluto y le falta mucho para llegar a lasaturación.b) A una temperatura dada, si una disolución no admitemás sustancia se dice que estásaturada.c)Unejemplodedisolucióndegasengaseselhidrógenodisueltoenpaladio.d)Elaguayelalcoholsedisuelvenbienelunoenelotro.
(O.Q.L.CastillayLeón2005)
a) Verdadero. La disolución es diluida si contienepoco soluto y, si además este esmuysoluble,será insaturadaporquetodavíanosehaalcanzadoel límitedesolubilidadaesatemperatura.b)Verdadero.Ladisoluciónestásaturadayaquesehaalcanzadoellímitedesolubilidadaesatemperatura.c)Falso.Ladisolucióndehidrógenoenpaladioesunejemplodedisolucióngas‐sólido.d)Verdadero.Alcohol(sesuponeetanol)yaguasonsonmisciblesdebidoalaformacióndeenlacesdehidrógenoentrelasmoléculasdeambassustancias.Larespuestacorrectaeslac.
5.91.Unadisoluciónacuosatiene6,00%enmasademetanolysudensidadesde0,988g/mL.Lamolaridaddelmetanolenestadisoluciónesa)0,189Mb)1,05Mc)0,05Md)0,85Me)1,85M
(O.Q.N.Vigo2006)
Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto demolaridad:
6gCH OH100gdisolucion
1molCH OH32gCH OH 0,988gdisolucion1mLdisolucion 10
3mLdisolucion1Ldisolucion =1,85M
Larespuestacorrectaeslae.
5.92. Una disolución acuosa de cloruro de sodio empieza a congelar a ‐1,5°C. Calcule laconcentracióndelasalenestadisolución,expresadaenporcentajeenmasa.kf( )=1,86°C(mol ) a)3,9%b)4,0%c)4,5%d)4,7%e)4,8%
(O.Q.N.Vigo2006)
Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 256
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
ComoelNaClesuncompuestoqueseencuentratotalmenteionizado,(D|1)deacuerdoconlaecuación:
NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq) �on=2Sustituyendo:
0� ‐1,5 °C=1,86 °C·kgmol mmolkg 1+1 2�1 �om=0,403mol·kg 1
Cambiandolasunidadesdelaconcentración:0,403molNaCl
1kgH O 58,443gNaCl1molNaCl 1kgH O103gH O =
23,6gNaCl1000gH O
Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:23,6gNaCl
23,6gNaCl+1000gH O100=2,3%NaCl
No coincide ninguna de las respuestas, ya que no tienen en cuenta que se trata de unsolutoiónicoyportanto,n=2.
5.93.Sepreparaunadisoluciónidealmezclando20,5gdebenceno, ,y45,5gdetolueno,,a25°C.Sabiendoque laspresionesdevapordelbencenoy toluenoenestadopuroa
estatemperaturason95,1mmHgy28,4mmHg,respectivamente,laspresionesparcialesdelbencenoytoluenoenestadisoluciónson,respectivamente:a)95,1y28,4mmHgb)12,5y18,5mmHgc)85,5y15,5mmHgd)25,0y12,6mmHge)33,0y18,5mmHg
(O.Q.N.Vigo2006)
Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
Sustituyendo:
p =95,1mmHg20,5gC H 1molC H
78,114gC H20,5gC H 1molC H
78,114gC H +45,5gC H 1molC H92,141gC H
=33,0mmHg
p =28,4mmHg45,5gC H 1molC H
92,141gC H20,5gC H 1molC H
78,114gC H +45,5gC H 1molC H92,141gC H
=18,5mmHg
Larespuestacorrectaeslae.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 257
5.94.Un vinagre tiene5,05% enmasadeácidoacético, , y sudensidad es1,05g/mL.¿Cuántosgramosdeácidohayenunabotelladevinagrede1L?a)0,100gb)0,050gc)50,5gd)208ge)53,0g
(O.Q.N.Vigo2006)
Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:
103mLvinagre 1,05gvinagre1mLvinagre 5,05gCH COOH100gvinagre =53,0g
Larespuestacorrectaeslae.
5.95.Deunadisolución0,3Mdesulfatodeamoniosetoman100mLysediluyenhastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesamoniodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Murcia2006)
Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH SO es:NH SO (aq)�o2NH (aq)+SO (aq)
ElnúmerodemmolesdeNH contenidosenladisoluciónes:
100mL NH SO 0,3M 0,3mmol NH SO1mL NH SO 0,3M
2mmolNH1mmol NH SO =60molNH
Aplicandoelconceptodemolaridad:60mmolNH
500mLdisolucion =0,12M
Larespuestacorrectaeslac.
5.96.Sisedisponede100mLdedisolución0,2Mdesulfatodeamoniosepuedeasegurarquehay:a)0,02molesdeionesamonio.b)0,2molesdeionessulfato.c)0,06molesdeiones(sulfato+amonio).d)0,4molesdeamonio.
(O.Q.L.Murcia2006)
Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndel NH SO es:NH SO (aq)�o2NH (aq)+SO (aq)
Elnúmerodemolesdesolutocontenidosenladisoluciónes:
100mL NH SO 0,2M 0,2mol NH SO103mL NH SO 0,2M =0,02mol NH SO
Elnúmerodemolesdeionescontenidosenladisoluciónes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 258
0,02mol NH SO 3moliones1mol NH SO =0,06moliones
Larespuestacorrectaeslac.
5.97.Se tienen100mLdeunadisoluciónde0,5Mdeácidonítricoy sediluyenhasta1L.¿Cuálserálaconcentracióndelanuevadisolución?a)5Mb)1Mc)0,05Md)0,005M
(O.Q.L.Baleares2006)
ElnúmerodemolesdeHNO contenidosenladisoluciónoriginales:
100mLHNO 0,5M 0,5molHNO103mLHNO 0,5M =0,05molHNO
Aplicandoelconceptodemolaridad:0,05molHNO1Ldisolucion =0,05M
Larespuestacorrectaeslac.
5.98.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclarde50,0mLde 0,100Mcon50,0mLde 0,500M?a)0,350Mb)0,700Mc)0,600Md)0,300M
(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Córdoba2010)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK CrO es:K CrO (aq)�o2K (aq)+CrO (aq)
ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:
50mLK CrO 0,100M 0,1mmolK CrO1mLK CrO 0,100M
2mmolK1mmolK CrO =10mmolK
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK Cr O es:K Cr O (aq)�o2K (aq)+Cr O (aq)
ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:
50mLK Cr O 0,500M 0,5mmolK Cr O1mLK Cr O 0,100M
2mmolK1mmolK Cr O =50mmolK
Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:10+50 mmolK
50+50 mLdisolucion =0,600M
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 259
5.99.¿CuáldelassiguientesproposicionesesVERDADERA?a)Unadisolucióndeácidofuerteessiempreconcentrada.b)Unadisoluciónsaturadaessiempreconcentrada.c)Unadisolucióndiluidapuedesersaturada.
(O.Q.L.LaRioja2006)
a) Falso. Un ácido fuerte es aquél que se encuentra completamente disociado en ionesiones,ysusdisolucionesacuosaspuedenserconcentradasodiluidas.
� Que una disolución sea saturada depende de la solubilidad del soluto quecontenga� Que una disolución sea concentrada depende de la cantidad de soluto quecontenga.
b) Falso. Un solutomuy soluble, por ejemplo, NH NO , da lugar a disoluciones que sonsaturadasyalavezconcentradas.c)Verdadero.Unsolutopocosoluble,porejemplo,Ca OH ,dalugaradisolucionesquesonsaturadasyalavezdiluidas.Larespuestacorrectaeslac.
5.100. El volumen deNaOH 0,025M que se puede obtener a partir de 200,0mL de unadisolución0,1Mdelamismabasees:a)100mLb)50mLc)800mLd)400mL
(O.Q.L.Madrid2006)
ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónes:
200mLNaOH0,1M 0,1mmolNaOH1mLNaOH0,1M =20mmolNaOH
Elvolumendedisolucióndiluidaquesepuedeobtenerapartirdeesenúmerodemmoleses:
20mmolNaOH1mLNaOH0,025M0,025mmolNaOH =800mLNaOH0,025M
Larespuestacorrectaeslac.
5.101.¿Cuáles lamolaridaddeunadisoluciónqueresultaalmezclar400mLdenitratodesodio2,5Mcon240 deunadisolucióndenitratodesodio3Myañadiendofinalmente800 deagua?a)1,72b)1,80c)0,84d)1,19
(O.Q.L.Asturias2006)
ElnúmerodemmolesdeNaNO contenidosencadadisoluciónes:
400mLNaNO 2,5M 2,5mmolNaNO1mLNaNO 2,5M =1000mmolNaNO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 260
240cm NaNO 3M 3mmolNaNO1cm NaNO 3M =720mmolNaNO
Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:1000+720 mmolNaNO3
400+240+800 cm disolucion =1,19M
Larespuestacorrectaeslad.
5.102. ¿Cuál es la concentraciónde iones sulfatodeunadisoluciónde sulfatodealuminio0,10M?a)0,032Mb)0,10Mc)0,30Md)0,60M
(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAl SO es:Al SO (aq)�o2Al (aq)+3SO (aq)
Laconcentracióniónicaendisoluciónes:0,10molAl SO1Ldisolucion 3molSO
1molAl SO =0,30M
Larespuestacorrectaeslac.
5.103.SedejaunadisolucióndeKClenunfrasco,enelque,porestarmalcerrado,alcabodeunassemanasseproduceunprecipitado.Ladisoluciónquehaysobreelprecipitadoes:a)Diluidab)Saturadac)Sobresaturadad)Insaturada
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
Alestarelfrascomalcerradoseproducelaevaporacióndeaguayseformaunprecipitadoenfondo.Estosedebeaquesealcanzaellímitedesaturaciónadeterminadatemperatura.Sedicequeladisoluciónestásobresaturada.Larespuestacorrectaeslac.
5.104.¿Cuáleslaconcentracióndeionescloruro, ,enunadisolución0,3Mde ?a)0,3molarb)0,1molarc)0,9molard)0,6molar
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAlCl es:AlCl (aq)�oAl (aq)+3Cl (aq)
Laconcentracióniónicaes:0,3molAlCl1Ldisolucion
3molCl1molAlCl =0,9M
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 261
Larespuestacorrectaeslac.
5.105. ¿Cuáles de las siguientes disoluciones acuosas 10 M, tendrán la msimaconductividad?
1) (glucosa) 2)NaCl3) 4)
a)1y4b)2y3c)2,3y4d)Ninguna
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
Presentarán la misma conductividad las disoluciones que tengan el mismo número deiones(n).Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden.1)C H O esuncompuestocovalentequenosedisociaeniones(D=0) n=12)NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq) (D|1) n=23)Na SO (aq)�o2Na (aq)+SO (aq) (D|1) n=34)CH COOHesunácidodébilqueprácticamentenosedisociaeniones,(D|0) n=1Larespuestacorrectaeslad.
5.106.Semezclan100mLdeunadisoluciónde 4Mcon500mLdeotradisolucióndel mismo compuesto, 0,2 M. Para que la concentración de iones Na+ en la disoluciónresultantesea0,08M,elvolumendeaguaquehabráqueañadires:a)5650mLb)14350mLc)9600mLd)10000mLe)11900mL
(O.Q.N.Córdoba2007)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es:Na SO (aq)�o2Na (aq)+SO (aq)
ElnúmerodemmolesdeNa contenidosencadadisoluciónes:
100mLNa SO 4M 4mmolNa SO1mLNa SO 4M
2mmolNa1mmolNa SO =800mmolNa
500mLNa2SO40,2M0,2mmolNa2SO41mLNa2SO40,2M
2mmolNa1mmolNa2SO4
=200mmolNa
Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:800+200 mmolNa
100+500+V mLdisolucion =0,08mmolNamLdisolucion �oV=11900mL
Larespuestacorrectaeslae.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 262
5.107.Calcula la concentraciónde iones enunadisolución formadapor lamezclade100,0mLde 0,100M,50,0mLdeNaCl0,200My200,0mLdeKCl0,050M.a)0,050Mb)0,020Mc)0,025Md)0,143M
(O.Q.L.Madrid2007)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelAlCl es:AlCl (aq)�oAl (aq)+3Cl (aq)
ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:
100mLAlCl 0,100M 0,1mmolAlCl1mLAlCl 0,100M
3mmolCl1mmolAlCl =30mmolCl
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq)
ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:
50mLNaCl0,200M 0,2mmolNaCl1mLNaCl0,200M
1mmolCl1mmolNaCl =10mmolCl
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelKCles:KCl(aq)�oK (aq)+Cl (aq)
ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:
200mLKCl0,050M 0,05mmolKCl1mLKCl0,050M
1mmolCl1mmolKCl =10mmolCl
Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:30+10+10 mmolCl
100+50+200 mLdisolucion =0,143M
Larespuestacorrectaeslad.
5.108.Enunaollaapresiónsepuedeprepararuncocidoen40minutos,mientrasqueenunaollanormalsenecesitanalrededorde2horasy30minutos.Ellosedebeaqueenestasollas:a)Sealcanzamayor temperaturaporestar fabricadasconaleacionesmetálicasdeúltimageneración.b)Lacoccióntienelugaramayortemperatura,loqueacortaeltiemponecesario.c)Sealcanzananteslos100°C(temperaturadeebullicióndelagua).d)Alestarcerradasherméticamente,sepuedeañadirmáscaldosinquesederramealhervir.
(O.Q.L.Murcia2007)
Unlíquidohiervecuandosupresióndevaporseigualaalapresiónatmosférica(1atm).EnelcasodelH O,latemperaturadeebulliciónnormales100°C.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 263
Al estar el recipiente cerradoherméticamente, el vapor de aguaproducido no puede escapar alexteriorpor loque lapresión en elinterior del recipiente vaaumentando. Por este motivo, latemperatura necesaria para que elaguacomienceaherviresmayorde100°C, tal como se observa en lagráfica presión de vapor‐temperatura.Larespuestacorrectaeslab.
5.109.En una clase deQuímica, el profesor comenta a sus alumnos: “Una gran canoa dehormigón sedeslizabaporelcaucedel lago”.Considerandoqueelhormigónpresentaunadensidadaproximadade2,4g/mL,podemosdecirque:a)Elprofesorcometióungraveerror,esimposiblequefloteunacanoadehormigón.b)Unacanoadehormigónsóloflotaríaenelmar,porserelaguasaladamásdensaqueelaguadulce.c) Para que esa canoa flotase los remeros debían hacerla avanzar a gran velocidad, siparasenderemarsehundiría.d)Esfactiblequefloteunacanoadehormigónsiensuinteriorencierrasuficientecantidaddeaire.
(O.Q.L.Murcia2007)
DeacuerdoconelprincipiodeArquímedes,laquelacanoafloteesprecisoqueelpesodelacanoaseamenorqueelempujequeejerceelaguadesalojadaporlacanoa.Estosóloesposiblesilacanoaestáhuecayencierralasuficientecantidaddeaireparaquesupesoseamenorqueelempuje.Larespuestacorrectaeslad.
5.110.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisolución0,6Mde ?a)0,6molarb)0,2molarc)3molard)1,8molar
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa PO es:Na PO (aq)�o3Na (aq)+PO (aq)
ElnúmerodemolesdeNa contenidosenladisolucióndeNa3PO4es:
1LNa3PO40,6M0,6molNa3PO41LNa3PO40,6M
3molNa1molNa3PO4
=1,8molNa
LaconcentracióndeionesNa es:1,8molNa1Ldisolucion =1,8M
Larespuestacorrectaeslad.
0200400600800100012001400
0 20 40 60 80 100 120
p°/mmHg
T/°C
p° vsT
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 264
5.111.¿CuántosgramosdeNaFhayen0,15kgdeunadisoluciónacuosaal5%?a)3gb)15gc)7,5gd)30g
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
ElnúmerodegramosdeNaFcontenidosenladisoluciónes:
0,15kgNaF5%1000gNaF5%1kgNaF5% 5gNaF
100gNaF5% =7,5gNaF
Larespuestacorrectaeslac.
5.112.¿CuántosmolesdeKClserequierenparapreparar250mLdeunadisolución5molar?a)5molesb)2,5molesc)1,25molesd)1mol
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
ElnúmerodegramosdeKClcontenidosenladisoluciónes:
250mLKCl5M 1LKCl5M1000mLKCl5M
5molKCl1LKCl5M =1,25molKCl
Larespuestacorrectaeslac.
5.113. ¿Quémasade ·5 senecesitaparapreparar2Ldedisolución0,05Men?
a)50gb)75gc)12,5gd)25g
(O.Q.L.Asturias2007)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCuSO4·5H2Oes:CuSO4·5H2O(aq)�oCu (aq)+SO (aq)+5H2O(l)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
2LCu 0,05M 0,05molCu1LCu 0,5M
1molCuSO4·5H2O1molCu =0,1molCuSO4·5H2O
0,1molCuSO4·5H2O249,5gCuSO4·5H2O1molCuSO4·5H2O
=24,95gCuSO4·5H2O
Larespuestacorrectaeslad.
5.114.Unadisolucióndeácidosulfúrico( )contiene9,8g/L.Considerandoquelamasamoleculardelsulfúricoes98,¿cuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA?a)Sunormalidades0,2ysumolaridad0,1b)Sunormalidades0,1ysumolaridad0,2c)Sunormalidadysumolaridades0,1d)Sunormalidadysumolaridades0,2
(O.Q.L.LaRioja2007)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 265
Lamolaridaddeladisoluciónes:
M= 9,8gH2SO41Ldisolucion1molH2SO498gH2SO4
1mol·L 1
Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:
N=M·valenciaLavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H2SO4:
H2SO4(aq)+2H O(l)�oSO (aq)+2H O (aq)Lavalenciaes2,portantolanormalidades:
N=0,1·2=0,2Larespuestacorrectaeslaa.
5.115.Sepreparandosdisolucionespor separado conmasas igualesdenitratopotásicoynitrato sódico, en volúmenes de agua idénticos. Se puede afirmar, respecto de suconcentraciónmolar(molaridad)que:a)Esmayorenladenitratosódicob)Esmayorenladenitratopotásicoc)Esigualenambasd)Nosepuedesabersinelpesomolecular.
(O.Q.L.LaRioja2007)
Laconcentraciónmolardeunadisolciónsecalculamediantelasiguienteecuación:m g
M g/molV(L)
siendo:m=masadesoluto;M=masamolardelsolutoyV=volumendeladisolución
Suponiendoquealdisolverlossolutosenaguaelvolumendeladisolucióneselmismo,esimprescindible conocer el dato de la masa molar del soluto para poder la calcular laconcentraciónmolardeladisolución,siendoéstamayorenladisoluciónquecontengaelsolutoconmenormasamolar.Larespuestacorrectaeslad.5.116. Sedisolvieron2,5gde cloratodepotasio en100mLdeaguaa40°C.Al enfriar ladisolucióna20°C, seobservóqueelvolumen continuaba siendode100mL,pero sehabíaproducidolacristalizacióndepartedelasal.Ladensidaddelaguaa40°Ces0,9922g/mLyladensidadde ladisolucióndecloratodepotasioa20°C1,0085g/mL.Calcula lamasadecloratodepotasioquehacristalizado.a)0,870gb)1,491gc)0,016gd)0,032ge)0,745g
(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
LasmasasdeKClO ydeH Oenladisolucióna40°Cson:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 266
2,5gKClO 100mLH O0,9922gH2O1mLH2O =99,22gH O
Lamasadeladisolucióna20°Ces:
100mLdisolucion 1,0085gdisolucion1mLdisolucion =100,85gdisolucion
ComoalenfriarcristalizaparteKClO ylamasadeH OenladisoluciónsiguesiendolamismalamasadeKClO quepermaneceendisoluciónes:
100,85gdisolución–99,22gH O=1,63gKClO LamasadeKClO quehacristalizadoes:
2,5gKClO (inicial)–1,63gKClO (disuelto)=0,87g (cristalizado)Larespuestacorrectaeslaa.
5.117.Deunadisolución0,3Mdeclorurodemagnesio se toman100mLy sediluyenconaguahastaunvolumende500mL.Laconcentracióndeionesclorurodelanuevadisoluciónserá:a)0,6Mb)0,06Mc)0,12Md)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Murcia2008)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelMgCl es:MgCl (aq)�oMg (aq)+2Cl (aq)
ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:
100mLMgCl 0,3M 0,3mmolMgCl1mLMgCl 0,3M
2mmolCl1mmolMgCl =60molCl
Aplicandoelconceptodemolaridad:60molCl
500mLdisolucion =0,12M
Larespuestacorrectaeslac.
5.118.Para lapreparaciónde100 dedisolución0,1Mdeácidoclorhídricoseempleaunocomercialdel36%ydensidadrelativa1,18.Paraellosedebetomardelabotellacitada:a)0,3654gb)0,86ccc)1,70mLd)0,308
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LamasadeHClnecesariaparaladisoluciónes:
100mLHCl0,1M0,1molHCl
1000mLHCl0,1M36,5gHCl1molHCl =0,365gHCl
ComosedisponedeHClcomercialnecesarioparaladisoluciónes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 267
0,365gHCl 100gHCl36%36gHCl 1mLHCl36%1,18gHCl36% =0,86mLHCl36%
Larespuestacorrectaeslab.
5.119.Unadisoluciónmolaresaquellaquecontiene1moldesolutoen:a)1000gdedisolventeb)1000gdedisoluciónc)1000mLdedisolvented)1000mLdedisolución
(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Unadisolucióncuyaconcentraciónes1molarcontiene1moldesolutoporcadalitro(10 mL)dedisolución.Larespuestacorrectaeslad.
5.120.Sedeseapreparar100mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,25Mapartirdedeácidocomercialdel98%ydensidades1,836g/mL.Paraellohayquetomardelabotelladeácidocomercial:a)1,36mLb)2,45mLc)4,50mLd)2,5g
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:
100mLH2SO40,25M0,25molH2SO4
1000mLH2SO40,1M 98gH2SO41molH2SO4
=2,45gH2SO4
Comosedisponedeunácidocomercial:
2,45gH2SO4100gH2SO492%
98gH2SO4 1mLH2SO492%1,836gH2SO492%
=1,36mL 98%
Larespuestacorrectaeslaa.
5.121.Seadicionan50gdeclorurodesodioa100mLdeunadisolucióndelamismasaldeconcentración0,16M.Supuestoquenohayvariacióndevolumenalañadirelsólido,lanuevadisoluciónes:a)8,71Mb)2,35Mc)3,78Md)1,90M
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
ElnúmerodemolesdeNaClcontenidosenladisoluciónoriginales:
100mLNaCl0,16M 0,16molNaCl10 mLNaCl0,16M =0,016molNaCl
ElnúmerodemolesdeNaClqueseañadees:
50gNaCl 1molNaCl58,5gNaCl =0,855molNaCl
Aplicandoelconceptodemolaridad:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 268
0,016+0,855 molNaCl100mLdisolucion 10 mLdisolucion
1Ldisolucion =8,71M
Larespuestacorrectaeslaa.
5.122.¿QuévolumendedisoluciónconcentradadeNaOH2,5Mesnecesariaparapreparar0,5Ldedisolución0,1M?a)12,5Lb)10mLc)500mLd)0,02L
(O.Q.L.Madrid2008)
Elvolumendedisolución2,5Mnecesarioes:
0,5LNaOH0,1M 0,1molNaOH1LNaOH0,1M
1LNaOH2,5M2,5molNaOH =0,02LNaOH2,5M
Larespuestacorrectaeslad.
5.123. Una disolución acuosa de ácido nítrico tiene una riqueza del 30% enmasa y sudensidades1,18g/ a20°C.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)5,6Mb)0,62Mc)0,50Md)5,0M
(O.Q.L.Madrid2008)
Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del30%,lamolaridaddeladisoluciónes:30gHNO
100gHNO 30%1molHNO63gHNO 1,18gHNO 30%1cm HNO 30%1000mLHNO 30%
1LHNO 30% =5,6M
Larespuestacorrectaeslaa.
5.124.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30%enmasa.Calcula lanormalidadde ladisoluciónobtenidaaldiluir10mLde ladisolucióncomerciala2L.a)0,05Nb)0,03Nc)0,01Nd)1,23N
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Lamolaridaddeladisoluciónes:10mLNaOH30%2Ldisolucion 1,33gNaOH30%1mLNaOH30% 30gNaOH
100gNaOH30%1molNaOH40gNaOH =0,05M
Larelaciónentremolaridadynormalidadvienedadaporlaexpresión:Normalidad=Molaridad·valencia
LavalenciaenunhidróxidovienedadaporelnúmeroionesOH queescapazdeceder.Enelcasodelhidróxidodesodio,NaOH:
NaOH(aq)�oNa (aq)+OH (aq)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 269
Lavalenciaes1,portantolanormalidades:N=0,05·1=0,05N
Larespuestacorrectaeslaa.
5.125.Calcula losgramosdesolutonecesariosparapreparar500mLdeunadisolucióndenitratodesodio0,10M.a)4,25gb)5,78gc)6,80gd)7,50g
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Lamolaridaddeladisoluciónes:
500mLNaNO 0,10M0,1molNaNO
1000mLNaNO 0,1M85gNaNO1molNaNO =4,25g
Larespuestacorrectaeslaa.
5.126.Setieneunadisolucióncomercialdehidróxidodesodiodedensidad1,33g/mLy30%enmasa.Calculalafracciónmolardeladisolucióncomercial.a)0,58b)1,76c)0,89d)0,16
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Tomandocomobasedecálculo100gdedisolucióncomercial,lafracciónmolardeNaOHes:
x=30gNaOH1molNaOH40gNaOH
30gNaOH1molNaOH40gNaOH 70gH2O 1molH2O18gH2O
=0,16
Larespuestacorrectaeslad.
5.127.Unácidosulfúricocontieneun92%enmasadeácidoysudensidades1813kg/ .Calcula el volumen de ácido concentrado necesario para preparar 100mL de disolución0,1M.a)1,34mLb)0,59mLc)3,32mLd)2,09mL
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:
100mLH2SO40,1M0,1molH2SO4
1000mLH2SO40,1M 98gH2SO41molH2SO4
=0,98gH2SO4
ComosedisponedeH2SO4comercialcuyadensidades:
1813kg1m3 10
3g1kg
1m3
106mL =1,813g/mL
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 270
0,98gH2SO4100gH2SO492%
92gH2SO4 1mLH2SO492%1,813gH2SO492%
=0,59mL 92%
Larespuestacorrectaeslab.(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón1997).
5.128.Semezclan100mLdeunadisolución0,1Mde con200mLdeotradisolución0,2MdeNaCl.¿Cuáleslamolaridaddelosiones enladisoluciónresultante?a)0,3Mb)0,06Mc)0,2Md)0,16M
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es:CaCl (aq)�oCa (aq)+2Cl (aq)
ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:
100mLCaCl 0,1M 0,1mmolCaCl1mLCaCl 0,1M
2mmolCl1mmolCaCl =20mmolCl
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq)
ElnúmerodemmolesdeCl contenidosenladisoluciónes:
200mLNaCl0,200M 0,2mmolNaCl1mLNaCl0,200M
1mmolCl1mmolNaCl =40mmolCl
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:20+40 mmolCl
100+200 mLdisolucion =0,2M
Larespuestacorrectaeslac.
5.129.¿Cuáldelassiguientesdisolucionestieneunaconcentración1,0M?a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.b)500mLdedisolucióncontiendo58,5gdeNaCl.c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Aplicandoelconceptodemolaridadalasdiferentesdisoluciones:a)1Ldedisoluciónquecontiene100gdeNaCl.
100gNaCl1Ldisolucion
1molNaCl58,5gNaCl =1,7M
b)500mLdedisoluciónconteniendo58,5gdeNaCl.58,5gNaCl
500mLdisolucion1molNaCl58,5gNaCl
10 mLdisolucion1Ldisolucion =2,0M
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 271
c)Unadisoluciónquecontiene5,85mgdeNaClporcadamLdedisolución.5,85mgNaCl1mLdisolucion
1mmolNaCl58,5mgNaCl =0,1M
d)4Ldedisoluciónquecontienen234,0gdeNaCl.234gNaCl
4Ldisolucion1molNaCl58,5gNaCl =1,0M
Larespuestacorrectaeslad.
5.130.¿Cuáleslaconcentracióndeiones enunadisoluciónformadaalmezclar25,0mLde 0,500Mcon30,0mLde 0,150M?a)0,50Mb)3,85·10 Mc)1,70·10 Md)0,700Me)0,325M
(O.Q.N.Ávila2009)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK SO es:K SO (aq)�o2K (aq)+SO (aq)
ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:
25mLK SO 0,500M 0,5mmolK SO1mLK SO 0,500M
2mmolK1mmolK SO =25mmolK
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelK PO es:K PO (aq)�o3K (aq)+PO (aq)
ElnúmerodemmolesdeK contenidosenladisoluciónes:
30mLK PO 0,150M 0,150mmolK PO1mLK PO 0,150M
3mmolK1mmolK PO =13,5mmolK
Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:25+13,5 mmolK
25+30 mLdisolucion =0,700M
Larespuestacorrectaeslad.
5.131.¿Cuáleselnúmerodemolesdeácidosulfúriconecesariosparapreparar5Ldeunadisolución2Mdeesteácido?a)2,5b)5c)10d)20
(O.Q.L.Murcia2009)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
5LH SO 2M 2molH SO1LH SO 2M =10mol
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 272
Larespuestacorrectaeslac.
5.132.Unadisoluciónacuosadeácidoclorhídrico tieneunariquezadel12%enmasaysudensidades1,06g/ a20°C.Lamolaridaddeestadisoluciónes:a)0,46Mb)4,62Mc)0,0035Md)3,48M
(O.Q.L.Madrid2009)
Tomandocomobasedecálculo100gdeHCldel12%,lamolaridaddeladisoluciónes:12gHCl
100gHCl12% 1molHCl36,5gHCl1,06gHCl12%1cm HCl12%1000cm HCl12%
1LHCl12% =3,48M
Larespuestacorrectaeslad.
5.133.¿Quévolumensedebetomardeunadisoluciónacuosadeácidosulfúrico0,25M,sisequierepreparar200mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,05M?a)4mLb)40mLc)0,4Ld)0,004L
(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011)
Elvolumendedisolución0,25Mnecesarioes:
200mLH SO 0,05M 0,05molH SO10 mLH SO 0,05M
10 mLH SO 0,25M0,25molH SO =40mL 0,25M
Larespuestacorrectaeslab.
5.134.¿Cuáleslaconcentraciónmolardeunácidonítricodel60%ydensidad1,7g/ ?a)8,1Mb)34,2Mc)16,2Md)Nosepuedecalcular.
(O.Q.L.Baleares2009)
Tomandocomobasedecálculo100gdeHNO del60%,lamolaridaddeladisoluciónes:60gHNO
100gHNO 60%1molHNO63gHNO 1,7gHNO 60%1cm HNO 60%1000cm HNO 60%
1LHNO 60% =16,2M
Larespuestacorrectaeslac.
5.135.Sedisuelven10mLdeetanol(ρ=0,8g· )enaguahastaunvolumende100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)0,1Mb)2,17Mc)1,74Md)10 M
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 273
10mLC2H5OH100mLdisolucion
0,8gC2H5OH1mLC2H5OH
1molC2H5OH46gC2H5OH10 mLdisolucion1Ldisolucion =1,74M
Larespuestacorrectaeslac.
5.136.¿Cuánto 3,0Msenecesitaparapreparar450mLde 0,10M?a)30mLb)45mLc)15mLd)80mL
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
450mLH2SO40,10M0,10molH2SO4
10 mLH2SO40,10M10 mLH2SO43,0M
3,0molH2SO4=15mLH2SO43,0M
Larespuestacorrectaeslac.
5.137.¿Cuáldelassiguientesmoléculasproducemayordescensodelatemperaturadefusióndelagua?a) b)NaClc) d) − e) −CHOH−
(O.Q.N.Sevilla2010)
Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Suponiendo que la cantidad de cada una de las sustancias que se disuelve en unadeterminadacantidaddeaguahagaque todas lasdisolucionesacuosas tengan lamismaconcentraciónmolal,tendrámayordescensodelatemperaturadefusiónladisoluciónconelsolutoqueproporcioneelmayorvalorden.Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden.a)Verdadero.CaCl (aq)�oCa (aq)+2Cl (aq) (D|1) n=3b)Falso.NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq) (D|1) n=2c)Falso.CH OHnosedisociaeniones (D=0) n=1d)Falso.CH OH−CH OHnosedisociaeniones (D=0) n=1e)Falso.CH OH−CHOH−CH OHnosedisociaeniones (D=0) n=1La sustancia que presentamayor valor de n con una disociaciónprácticamente total es
,por tanto, sudisoluciónes laquepresentamayordescensode la temperaturadefusión.Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 274
5.138.Unvinode11°tiene11%envolumendeetanol, (M=46g/mol).¿Cuáleslamolaridaddeletanolenelvino?a)0,086Mb)1,89Mc)0,95Md)2,39Me)5,06M(Dato.Densidaddeletanol=0,7893g/mL)
(O.Q.N.Sevilla2010)
Tomandocomobasedecálculo100mLvino,lamolaridaddeladisoluciónes:
11mLCH3CH2OH100mLvino 0,7893gCH3CH2OH1mLCH3CH2OH
1molCH3CH2OH46gCH3CH2OH 10
3mLvino1Lvino =1,89M
Larespuestacorrectaeslab.
5.139.Sedisuelven8gdehidróxidodesodioenaguahastapreparar100mLdedisolución.Laconcentraciónserá:a)8%envolumenb)8g/Lc)2molard)1,5molal
(O.Q.N.Sevilla2010)
Con los datos proporcionados la única forma de expresión de la concentración que sepuedecalculareslamolaridad:
8gNaOH100mLdisolucion
1molNaOH40gNaOH 10
3mLdisolucion1Ldisolucion =2M
Larespuestacorrectaeslac.
5.140.¿Quévolumendeagua(enlitros)habráqueañadira500mLdeunadisolución0,5Mdehidróxidodesodioparaobtenerunadisolución0,1M?a)0,5b)1c)2d)4
(O.Q.L.Baleares2010)
ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosenladisoluciónoriginales:
500mLNaOH0,5M 0,5mmolNaOH1mLNaOH0,5M =250mmolNaOH
Considerandovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:250mmolNaOH
500+V mLdisolucion =0,1M�oV=2000mL�o2L
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 275
5.141.Sedisponedeunácidonítricodel60%ydensidad1,38g/ y sedeseapreparar0,8Ldeconcentración0,5M.¿Quécantidaddenítricosenecesita?a)10,9 b)30,4 c)58,0 d)111
(O.Q.L.Baleares2010)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
0,8LHNO 0,5M 0,5molHNO1LHNO 0,5M
63gHNO1molHNO =25,2gHNO
Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza60%ydensidad1,38g/cm ,elvolumendenecesarioes:
25,2gHNO 100gHNO 60%60gHNO 1cm
3HNO 60%1,38gHNO 60% =30,4cm3 60%
Larespuestacorrectaeslab.
5.142.Enunadisoluciónal5%enmasa,significaque:a)Hay5gdesoluto.b)Hay5gdesolutoen100gdedisolvente.c)Hay10gdesolutoen200mLdedisolución.d)Hay5gdesolutoen100gdedisolución.
(O.Q.L.Madrid2010)
Larespuestacorrectaeslad.
5.143.Calcular lamolaridaddeunadisoluciónpreparadaalmezclar75mLdedisolucióndeácidoclorhídrico0,5Mcon75mLdeotra0,05M.Sesuponenvolúmenesaditivos.a)0,275Mb)0,550Mc)0,250Md)0,350M
(O.Q.L.Madrid2010)
ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes:
75mLHCl0,5M 0,5molHCl1mLHCl0,5M =37,5mmolHCl
75mLHCl0,05M 0,05mmolHCl1mLHCl0,05M =25mmolHCl
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:37,5+3,75 mmolHCl75+75 mLdisolucion =0,275M
Larespuestacorrectaeslaa.(SimilaralacuestiónpropuestaenMurcia1997).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 276
5.144.¿Quévolumendeácidonítricoal60%deriquezaydensidad1,48g/mL,senecesitaparapreparar250mLdisolucióndiluida1Mdedichoácido?a)16,4mLb)10,6mLc)17,8mLd)21,7mL
(O.Q.L.Madrid2010)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
250LHNO 1M 1molHNO10 mLHNO 1M
63gHNO1molHNO =15,8gHNO
Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza93%ydensidad1,48g/cm ,elvolumendenecesarioes:
15,8gHNO 100gHNO 60%60gHNO 1mLHNO 60%
1,48gHNO 60% =17,7mL 60%
Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010).
5.145.Sedisuelven5gdenitratodecalcioenaguahastacompletar250 dedisolución.Suponiendoquelasalestátotalmenteionizada,laconcentracióndeionesnitratoserá:a)0,03Mb)0,06Mc)0,12Md)0,24M
(O.Q.L.Asturias2010)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO es:Ca NO (aq)�oCa (aq)+2NO (aq)
LaconcentracióndeNO enladisoluciónes:5gCa NO
250cm3disolucion1molCa NO164gCa NO 10 cm3disolucion
1Ldisolucion2molNO
1molCa NO =0,24M
Larespuestacorrectaeslad.
5.146.Semezclan50,0mLdedisolucióndeHCl0,150Mcon25,0mLdeHCl0,400M:¿CuálserálaconcentracióndeHCldeladisoluciónfinal?a)0,0175Mb)0,233Mc)0,275Md)0,550M
(O.Q.L.LaRioja2010)
ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosencadadisoluciónes:
50,0mLHCl0,150M 0,150molHCl1mLHCl0,150M =7,5mmolHCl
25,0mLHCl0,400M 0,1mmolHCl1mLHCl0,400M =10mmolHCl
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 277
7,5+10 mmolHCl50,0+25,0 mLdisolucion =0,233M
Larespuestacorrectaeslab.(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997).
5.147.Lafórmulaempíricadeuncompuestoes .Cuando0,115gdestecompuestosedisuelvenen4,36gdenaftaleno,ladisolucióncongelaa79,51°C.Sielnaftalenopurocongelaa80,29°Cy tieneunaconstantecrioscópicadek=6,94°C·kg , la fórmulamolecularserá:a) b) c) d)
(O.Q.L.LaRioja2010)
Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k mSustituyendo:
(80,29�79,51)°C=6,94 °C·kgmol 0,115g(C3H2Br)n4,36gnaftaleno 1mol(C3H2Br)nMg(C3H2Br)n
103gnaftaleno
1kgnaftaleno
SeobtieneM=234,7g·mol Elvalordenes:
234,7g=n[(2·12gC)+(2·1gH)+(79gBr) �on=2Elcompuestoesel oloqueeslomismo ,queeselúnicoenelquenesigualaunnúmeroenterodiferentede1.Larespuestacorrectaeslac.
5.148.¿Cuántosmolesdeioneshayen250mLdedisolucióndesulfatodesodio4,4M?a)1,1b)2,2c)3,3d)13
(O.Q.L.LaRioja2010)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNa SO es:Na SO (aq)�o2Na (aq)+SO (aq)
Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:
0,25LNa SO 4,4M 4,4molNa SO1LNa SO 4,4M
3moliones1molNa SO =3,3molesdeiones
Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenAlmería1999).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 278
5.149. ¿Qué volumen sedebe tomardeunadisoluciónacuosadeácidonítrico0,5M, si sequierepreparar250mLdedisolucióndiluidadedichoácidodeconcentración0,15M?a)37,5mLb)75mLc)0,033Ld)0,004L
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Elvolumendedisolución0,5Mnecesarioes:
250mLHNO 0,15M 0,15molHNO10 mLHNO 0,15M
10 mLHNO 0,5M0,5molHNO =75mL 0,5M
Larespuestacorrectaeslab.
5.150.Una disolución acuosa de ácido sulfúrico tiene una riqueza del 20% enmasa y sudensidades1,11g/ a25°C.Lamolaridaddeladisoluciónes:a)4,526Mb)2,26Mc)9,04Md)3,39M
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Tomandocomobasedecálculo100gdeH2SO4del20%,lamolaridaddeladisoluciónes:20gH2SO4
100gH2SO420%1molH2SO498gH2SO4
1,11gH2SO420%1cm H2SO420%1000cm H2SO420%
1LH2SO4420%=2,26M
Larespuestacorrectaeslab.
5.151.Enunlitrodedisolución0,1Mdenitratodecalcio, ,hay:a)0,1molesdeiones y0,1molesdeiones .b)0,1molesdeiones y0,2molesdeiones .c)0,5molesdeiones y0,5molesdeiones .d)0,2molesdeiones y0,1molesdeiones .
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCa NO es:Ca NO (aq)�oCa (aq)+2NO (aq)
LadisolucióncontienedoblenúmerodemolesdeNO quedeCa .Larespuestacorrectaeslad.
5.152.Completalafrase:lalechedevacaes:a)Uncompuestob)Unamezclahomogéneac)Unadisoluciónd)Unadispersióncoloidal
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Lalecheesunadispersióncoloidalformadaportresfases:‐unaacuosaconsalesmineralesehidratosdecarbonoendisolución‐unasuspensióndeproteínasenelagua‐unaemulsióngotasdegrasaenelagua.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 279
Larespuestacorrectaeslad.
5.153.Sedisponedeunácidosulfúricoconcentradodedensidades1,824g/ yun92%enpesode .Elvolumennecesariodeesteácidoquehayque tomarparapreparar500
deunácido0,5normales:a)8,31 deácidoconcentradob)7,31 deácidoconcentradoc)6,31 deácidoconcentradod)5,31 deácidoconcentrado
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Larelaciónqueexisteentrelamolaridad(M)ylanormalidad(N)deunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:
N=M·valenciaLavalenciaenunácidovienedadaporelnúmeroprotonesqueescapazdeceder.Enelcasodelácidosulfúrico,H2SO4:
H2SO4(aq)+2H O(l)�oSO (aq)+2H O (aq)Lavalenciaes2,portantolamolaridades:
M=0,5/2=0,25LamasadeH2SO4necesariaparaladisoluciónes:
500cm3H2SO40,25M0,25molH2SO4
103cm3H2SO40,25M 98gH2SO41molH2SO4
=12,25gH2SO4
ComosedisponedeH2SO4comercialderiqueza92%:
12,25gH2SO4100gH2SO492%
92gH2SO4 1mLH2SO492%1,824gH2SO492%
=7,3mLH2SO492%
Larespuestacorrectaeslab.
5.154. ¿Cuáles de los siguientes datos se necesitan para calcular la molaridad de unadisoluciónsalina?
I.Lamasadesaldisuelta II.LamasamolardelasaldisueltaIII.Elvolumendeaguaañadido IV.Elvolumendeladisolución
a)I,IIIb)I,II,IIIc)II,IIId)I,II,IVe)Senecesitantodoslosdatos.
(O.Q.N.Valencia2011)
Lamolaridaddeunadisoluciónsedefinecomo:
M= molesdesolutovolumendisolucion =
masasolutomasamolar
volumendisolucion
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 280
5.155.Unadisolucióndeperóxidodehidrógenocomercial tieneuna riquezadel30,0%enmasade yunadensidadde1,11g· .Lamolaridaddeladisoluciónes:a)7,94Mb)8,82Mc)9,79Md)0,980Me)11,25M
(O.Q.N.Valencia2011)
Tomandounabasedecálculode100gdedisolución,lamolaridades:30gH O
100gH O 30%1molH O34gH O 1,11gH O 30%
1mLH O 30% 1000mLH O 30%1LH O 30% =9,79M
Larespuestacorrectaeslac.
5.156.Lamolalidaddeunadisolucióndeetanolenaguaquesepreparamezclando50,0mL( =0,789g· )deetanolcon100,0mLde a20°Ces:a)0,086mb)0,094mc)1,24md)8,56me)9,81m
(O.Q.N.Valencia2011)
Considerandoqueladensidaddelaguaes1g·cm ,lamolalidaddeladisoluciónes:50cm C H OH100gH O 0,789gC H OH
1cm C H OH 1molC H OH46gC H OH 10 gH O
1kgH O =8,58m
Larespuestacorrectaeslad.
5.157. Cuando se añade un soluto no volátil a un disolvente volátil, la presión de vapor__________,latemperaturadeebullición__________,latemperaturadecongelación__________,ylapresiónosmóticaatravésdeunamembranasemipermeable__________.a)Disminuye,aumenta,disminuye,disminuyeb)Aumenta,aumenta,disminuye,aumentac)Aumenta,disminuye,aumenta,disminuyed)Disminuye,disminuye,aumenta,disminuyee)Disminuye,aumenta,disminuye,aumenta
(O.Q.N.Valencia2011)
▪ Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
La presión de vapor es directamente proporcional a la fracciónmolar (que siempre esmenorquelaunidad),portanto,alañadirsolutolapresióndevapordisminuye.▪ Las temperaturas de ebullición o de congelación de una disolución que contiene unsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculanmediantelasexpresiones:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 281
ΔT =k m�oΔTcri=descensodelpuntodecongelacionkcri=constantecrioscopicam=concentracionmolal
ΔT =k m�oΔTeb=aumentodelpuntodeebullicionkeb=constanteebulloscopicam=concentracionmolal
Lavariacióndetemperaturaesdirectamenteproporcionalalaconcentraciónmolaldeladisolución, por tanto, al añadir soluto la temperatura de ebullición aumenta y latemperaturadecongelacióndisminuye.▪Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmótica,π,secalculamediantelaexpresión:
π=MRT�oT=temperaturaR=constantedelosgasesM=concentracionmolar
La presión osmótica es directamente proporcional a la concentración molar M de ladisolución,portanto,alañadirsolutolapresiónosmóticaaumenta.Larespuestacorrectaeslae.
5.158.Lacantidadde ·4 ydeaguaquesenecesitaparapreparar200gdeunadisoluciónde al14%es:a)28g y172g b)28g ·4 y146,8g c)53,2g ·4 y146,8g d)53,2g ·4 y200g
(O.Q.L.Asturias2011)
Lamasadesolutoanhidrocontenidaenladisoluciónes:
200gBeCl 14% 14gBeCl100gBeCl 14% =28gBeCl
RelacionandoBeCl conBeCl 4H O:
28gBeCl 1molBeCl79,91gBeCl
1molBeCl ·4H O1molBeCl
151,99gBeCl ·4H O1molBeCl ·4H O =53,2gBeCl2·4
Lamasadeaguaaañadires:200gBeCl 14%‐53,2gBeCl ·4H O=146,8gH2O
Larespuestacorrectaeslac.
5.159. La cantidad de hidróxido de sodio que se necesita para preparar 100mL de unadisolución0,1molares:a)2,3gb)0,23gc)4gd)0,4g
(O.Q.L.Murcia2011)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
100mLNaOH2M 0,1molNaOH1000mLNaOH0,1M
40gNaOH1molNaOH =0,4gNaOH
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 282
Larespuestacorrectaeslad.
5.160.Sedisuelven5mLdemetanol(ρ=0,79g· )enaguahastalograrunvolumende100mL.¿Cuálserálamolaridaddeladisoluciónresultante?a)1,23Mb)0,123Mc)0,049Md)1,97M
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Aplicandoelconceptodemolaridad:5mLCH OH
100mLdisolucion0,79gCH OH1mLCH OH 1molCH OH
32gCH OH 10 mLdisolucion1Ldisolucion =1,23M
Larespuestacorrectaeslaa.(SimilaralpropuestoenCastillayLeón2009).
5.161.¿Cuántosgramosdehidrógenocarbonatodepotasiodel95%depurezaenmasahayquedisolveren500mLdeaguaparaobtenerunadisolución0,05M?a)2,63b)2,38c)10,20d)3,14
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Suponiendo que en el proceso de la disolución del sólido no se produce variación devolumenyaplicandoelconceptodemolaridad:
500mLdisolucion 0,05molKHCO10 mLdisolucion
100,1gKHCO1molKHCO =2,50gKHCO
Comosedisponedeunsolutoconunariquezadel95%:
2,50gKHCO 100gKHCO 95%95gKHCO =2,63g 95%
Larespuestacorrectaeslaa.
5.162.Unadisolucióndeácidonítricoes15,24Mytieneunadensidadde1,41g/mL,¿cuálessupureza?a)10,00%b)13,54%c)74,51%d)68,10%
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Tomandocomobasedecálculo1Ldedisoluciónyaplicandoelconceptodemolaridad:15,24molHNO31Ldisolucion 63gHNO31molHNO3
1Ldisolucion10 mLdisolucion
1mLdisolucion1,41gdisolucion 100=68,10%
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 283
5.163.Alanalizarunamuestraquecontiene ,sedacomoresultadoelsiguientedato:4ppmde .¿Quésignificaestedato?a)Quehay4mgde paracada dedisolución.b)Quehay4mgde paracadalitrodedisolución.c)Quehay4mgde paracada dedisolución.d)Quehay4gde paracadalitrodedisolución.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Elconceptodeppm(partespormillón)sedefinecomo:“elnúmerodemgdesolutocontenidosen1kgdedisolución”.
Sisetratadeunadisoluciónacuosamuydiluidasepuedeconsiderarlaaproximacióndeque1kgdedisoluciónocupaunvolumende1Ly,portanto,elconceptoanteriorquedacomo:
“elnúmerodemgdesolutocontenidosen1Ldedisolución”.Larespuestacorrectaeslab.5.164.Elvinagrecomercialposeeun5,00%deácidoacético( =60,0).¿Cuáles lamolaridaddelácidoacéticoenelvinagre?(Densidaddelvinagre=1g/mL)a)0,833Mb)1,00Mc)1,20Md)3,00M
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
Tomando una base de cálculo de 100 g de disolución y aplicando el concepto demolaridad:
5gCH COOH100gvinagre
1molCH COOH60gCH COOH 1gvinagre1mLvinagre
103mLvinagre1Lvinagre =0,833M
Larespuestacorrectaeslaa.
5.165. ¿Cuál será lamolaridad de los iones en 1,00 L de una disolución acuosa quecontiene4,20gde (M=84,0)y12,6gde (M=106)?a)0,050Mb)0,100Mc)0,150Md)0,250M
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNaHCO es:NaHCO (aq)�oNa (aq)+HCO (aq)
ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes:
4,20gNaHCO 1molNaHCO84gNaHCO 1molNa
1molNaHCO =0,05molNa
�LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelNa CO es:Na CO (aq)�o2Na (aq)+CO (aq)
ElnúmerodemolesdeionesNa enladisoluciónes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 284
10,60gNa CO 1molNa CO106gNa CO 2molNa
1molNa CO =0,20molNa
Considerando que al disolver las sales no hay variación apreciable de volumen, laconcentracióndeNa enladisoluciónes:
0,05+0,20 molNa1Ldisolucion =0,25M
Larespuestacorrectaeslad.
5.166.Laconcentracióndeunácidonítricocomercialesdel60%enmasa,ysudensidadde1,31g/ .¿Cuálseráelvolumendeesteácidocomercialnecesarioparapreparar500 deunácidonítrico0,2molar?a)V=6,02 b)V=7,02 c)V=8,02 d)V=9,02
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Aplicandoelconceptodemolaridad:
500cm HNO 0,2M 0,2molHNO10 cm HNO 0,2M
63gHNO1molHNO =6,3gHNO
Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza60%ydensidad1,31g/cm ,elvolumendenecesarioes:
6,3gHNO 100gHNO 60%60gHNO 1cm HNO 60%
1,31gHNO 60% =8,02 60%
Larespuestacorrectaeslac.(CuestiónsimilaralapropuestaenBaleares2010).
5.167.¿Cuáldelassiguientesdisolucionesacuosascontieneunmayornúmerodeiones?a)400mLdeNaCl0,10Mb)300mLde 0,2Mc)200mLde 0,1Md)200mLdeKCl0,1Me)800mLdesacarosa0,1M.
(O.Q.L.Valencia2011)
a)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelNaCles:NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq)
Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:
0,4LNaCl0,10M 0,10molNaCl1LNaCl0,10M
2moliones1molNaCl =0,08moliones
b)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelCaCl es:CaCl (aq)�oCa (aq)+2Cl (aq)
Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 285
0,3LCaCl 0,2M 0,2molCaCl1LCaCl 0,2M
3moliones1molCaCl =0,18moliones
c)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelFeCl es:FeCl (aq)�oFe (aq)+3Cl (aq)
Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:
0,2LFeCl 0,1M 0,1molFeCl1LFeCl 0,1M
3moliones1molFeCl =0,06moliones
d)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisociacióniónicadelKCles:KCl(aq)�oK (aq)+Cl (aq)
Elnúmerodeionescontenidosenladisoluciónes:
0,2LKCl0,10M 0,10molKCl1LKCl0,10M
2moliones1molNaCl =0,04moliones
e)Falso.Lasacarosaesuncompuestomolecularynosedisociaeniones.Elnúmerodemoléculascontenidasenladisoluciónes:
0,8Lsacarosa0,1M 0,1molsacarosa1Lsacarosa0,1M =0,08mol
Larespuestacorrectaeslab.
5.168. Se mezclan 10,0 mL de una disolución de 0,50 M con 15,0 mL de otradisolucióndeNaCl0,10Mysediluyehasta50,0mL.Laconcentraciónmolardeiones es:a)0,30Mb)0,13·10 Mc)6,5Md)6,5·10 Me)0,13M
(O.Q.N.ElEscorial2012)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaNO es:NaNO (aq)�oNa (aq)+NO (aq)
ElnúmerodemmolesdeNa contenidosenladisolucióndeNaNO es:
10,0mLNaNO 0,50M 0,50mmolNaNO1mLNaNO 0,50M
1mmolNa1mmolNaNO =5mmolNa
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaCles:NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq)
ElnúmerodemmolesdeNa contenidosenladisolucióndeNaCles:
15,0mLNaCl0,50M 0,10mmolNaCl1mLNaCl0,50M
1mmolNa1mmolNaCl =1,5mmolNa
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:5+1,5 mmolNa50,0mLdisolucion =0,13M
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 286
Larespuestacorrectaeslae.
5.169. En la etiqueta de una botella de laboratorio figuran los siguientes datos: ácidoclorhídrico(36,5g· ),densidad1,19g/ y38%(p/p)deriqueza.Laconcentraciónmolardeladisolucióndelabotellaserá:a)8mol· b)10mol· c)12mol· d)15mol· e)16mol·
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Tomandocomobasedecálculoyaplicandoelconceptodemolaridad:38gHCl
100gHCl38% 1molHCl36,5gHCl1,19gHCl38%1cm3HCl38% 10 cm3HCl38%
1LHCl38% =12,4mol·L‐1
Larespuestacorrectaeslac.
5.170.Se tienendisolucionesde igualmolalidadde las siguientes sales; ladisolución cuyopuntodecongelaciónesmásbajoes:a)NaBrb) c) d) e)
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Elpuntodefusióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m 1+α n 1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Comotodaslasdisolucionesacuosastienenlamismaconcentraciónmolal,tendrámayordescensodelatemperaturadecongelaciónladisoluciónconelsolutoqueproporcioneelmayorvalorden.Lasecuacionescorrespondientesalasdisociacionesiónicasproporcionanenvalorden.a)Falso.NaCl(aq)�oNa (aq)+Cl (aq) (D|1) n=2b)Verdadero.Al NO (aq)�oAl (aq)+3NO (aq) (D|1) n=4c)Falso.K CH COO (aq)�oK (aq)+CH COO (aq) (D|1) n=2d)Falso.LiNO (aq)�oLi (aq)+NO (aq) (D|1) n=2e)Falso.CaCl (aq)�oCa (aq)+2Cl (aq) (D|1) n=3La sustancia que presentamayor valor de n con una disociaciónprácticamente total es
,portanto,sudisolucióneslaquepresentamayordescensodelatemperaturadecongelación.Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 287
5.171. Para preparar un litro de disolución 1molar de carbonato de calcio en agua sedisuelven:a)100gdesólidob)50gdesólidoc)84gdesólidod)Nosepuedepreparar.
(O.Q.L.Murcia2012)
Deacuerdoconelconceptodemolaridadlamasadesólidoadisolveren1Ldedisoluciónsería:
1LCaCO 1M 1molCaCO1LCaCO 1M
100gCaCO1molCaCO =100gCaCO
Peroelcarbonatodecalcioesunaunasustanciainsolubleenagua,portanto,esacantidadnoesposibledisolverenaproximadamente1Ldeagua.Larespuestacorrectaeslad.
5.172.¿Cuáleslamolaridaddeladisoluciónpreparadamezclando60mLdedisolución0,4MdeHClcon40mLdelmismoácido0,1M?a)0,35mol/Lb)0,28mol/Lc)0,17mol/Ld)Faltandatos.
(O.Q.L.Murcia2012)
ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosenladisoluciónde0,4Mes:
60mLHCl0,4M 0,4mmolHCl1mLHCl0,4M =24mmolHCl
ElnúmerodemmolesdeHClcontenidosenladisoluciónde0,1Mes:
40mLHCl0,1M 0,1mmolHCl1mLHCl0,1M =4mmolHCl
Suponiendovolúmenesaditivosyaplicandoelconceptodemolaridad:24+4 mmolHCl
60+40 mLdisolucion =0,28mol/L
Larespuestacorrectaeslab.
5.173. Lamolalidad de una disolución de etanol en agua que se prepara a temperaturaambientemezclando50mLdeetanol(densidad=0,789g/ )con100mLde a20°Ces:a)0,086mb)0,094mc)1,24md)8,58m
(O.Q.L.Murcia2012)
Considerando que la densidad del H O a 20°C es 1 g/cm y aplicando el concepto demolalidad:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 288
50mLC H OH0,789gC H OH1mLC H OH 1molC H OH
46gC H OH100mLH2O 1gH2O1mLH2O
1kgH2O10 gH2O
=8,58m
Larespuestacorrectaeslad.
5.174. Se preparan 672,3mL de una disolución de ácido clorhídrico del 25% enmasa ydensidad1,19g· .Aestadisoluciónseleañaden200gdeaguaconloqueelporcentajeenmasadelanuevadisoluciónserá:a)2,5%b)8,3%c)15%d)20%
(O.Q.L.Asturias2012)
LamasadedisolucióndeHCladiluires:
672,3mLHCl25% 1,19gHCl25%1mLHCl25% =800gHCl25%
Siseañaden200gdeH Oaladisoluciónsuconcentraciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:
200gHCl800+200 gdisolucion 100=20%HCl
Larespuestacorrectaeslad.
5.175.Unestudiantenecesitamedir30,0gdemetanol(ρ=0,7914g/mLa25°C),perosolodispone de una probeta. ¿Qué volumen demetanol deberámedir para tener los 30,0 grequeridos?a)23,7mLb)30,0mLc)32,4mLd)37,9mL
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
Aplicandoelconceptodedensidad:
30,0gCH3OH1mLCH3OH
0,7914gCH3OH=37,9mLCH3OH
Larespuestacorrectaeslad.
5.176.Unamuestrade65,25gde ·5 (PM=249,7)sedisuelveenaguaparadarlugara0,800Ldedisolución. ¿Qué volumende estadisolucióndebe serdiluido conaguaparaobtener1,00Ldeunadisolución0,100Mde ?a)3,27mLb)81,6mLc)209mLd)306mL
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
LacantidaddeCuSO4·5H2Onecesariaparaprepararladisoluciónes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 289
1LCuSO41,00M1,00molCuSO41LCuSO41,00M
1molCuSO4·5H2O1,00molCuSO4=0,1molCuSO4·5H2O
RelacionandoCuSO4·5H2Oconladisoluciónconcentrada:
0,1molCuSO4·5H2O249,7gCuSO4·5H2O1molCuSO4·5H2O
800mLdisolucion65,25gCuSO4·5H2O=306mLdisolución
Larespuestacorrectaeslad.
5.177.Sedeseaprepararunadisolución0,25molaldeclorurodesodio.Sisepartede500gdel90%depureza,¿cuántoskgdeaguadeberánañadirsealrecipientequecontienelasal?a)0,030kgb)34,18kgc)8,50kgd)30,76kg
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
ElnúmerodemolesdeNaCles:
500gNaCl90% 90gNaCl100gNaCl90% 1molNaCl58,5gNaCl =7,69molNaCl
Aplicandoelconceptodemolalidad:
7,69molNaCl 1kgH O0,25molNaCl =30,76kg
Larespuestacorrectaeslad.(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2000).
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 291
6.PROBLEMASdeDISOLUCIONES
6.1.Alprepararunadisolucióndeácidoclorhídrico1Mharesultadoalgodiluido,puessóloes0,932M.Calculaelvolumendeácidoclorhídricoderiqueza32,14%enmasaydensidad1,16 g/mL que es necesario añadir a 1 L de la disolución original para que resulteexactamente1M.Suponerquenohaycontraccióndevolumenalmezclarlosdosácidos.
(Canarias1997)(Valencia1998)(Extremadura2000)(Baleares2001)
�MolesdeHClquecontieneladisoluciónmalpreparada:
1Ldisolucion 0,932molHClLdisolucion =0,932molHCl
� Si se añaden xmL deHCl del 32,14% a la disolución, el número demoles deHCl quecontienees:
xmLHCl32,14%1,16gHCl32,14%1mLHCl32,14% 32,14gHCl
100gHCl32,14% 1molHCl36,5gHCl =0,0102xmolHCl
Almezclarambasdisolucionessedebeobtenerunadisolucióndeconcentración1M:0,932+0,0102x molHCl1+0,001x Ldisolucion =1M�ox=7,4mLHCl32,14%
6.2.Sedisponede6,5gdedisoluciónacuosadehidróxidodelitio(LiOH)de1,07dedensidadrelativay0,08defracciónmolarenLiOH.Calcular:a)Lamolalidaddeladisolución.b)Laconcentraciónen%enpeso.c)Lamolaridaddelamisma.d)¿CuántosgramosdeaguahabráqueañadiralacitadacantidaddedisoluciónparaquelafracciónmolarenLiOHseaahora0,04?
(Murcia1998)
a) En primer lugar se calculan las cantidades de soluto y disolvente contenidas en unadisolucióndeLiOHdefracciónmolar0,08(tomandocomobasedecálculounacantidaddedisolución tal que el número demoles de LiOHmás el número demoles deH O sea launidad).Porlotanto,existirán0,08molesdeLiOHporcada0,92molesdeH O.
0,08molLiOH 24gLiOH1molLiOH =1,92gLiOH
0,92molH O 24gH O1molH O =16,56gH O
�o18,48gdisolucion
LasmasasdeLiOHyH Ocontenidasenlos6,5gdedisoluciónson:
6,5gdisolucion 1,92gLiOH18,48gdisolucion =0,68gLiOH
6,5gdisolución–0,68gLiOH=5,82gH2OLamolalidaddeladisoluciónes:
0,68gLiOH5,82gH O
1molLiOH24gLiOH 10 gH O
1kgH O =4,8m
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 292
b)Laconcentracióndeladisoluciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:0,68gLiOH
6,5gdisolucion 100=10,4%
c)Laconcentraciónmolardeladisoluciónes:0,68gLiOH
6,5gdisolucion1molLiOH24gLiOH 1,07gdisolucion1mLdisolucion
10 mLdisolucion1Ldisolucion =4,6M
d)LanuevadisolucióncontienelamismacantidaddeLiOHynmolesdeH O:
0,68gLiOH1molLiOH24gLiOH0,68gLiOH1molLiOH24gLiOH +nmolH O
=0,04�on=0,068molH O
0,68molH O 18gH O1molH O =12,24gH O
Comoladisoluciónyacontiene5,82gdeH O,lamasadeestasustanciaaañadires:12,24gH O(total)–5,82gH O(inicial)=6,42g (añadida)
6.3.En1000gdeaguaa20°Csedisuelven725Ldeamoníaco,medidosa20°Cy744mmHg.La disolución resultante tiene una densidad de 0,882 g· . Calcula lamolaridad de ladisolución y el aumento de volumen que experimenta el agua al disolver el amoníacogaseoso.
(Canarias1998)
Considerandocomportamiento ideal,elnúmerodemolesde quesedisuelvenenelaguaes:
n= 744mmHg·725L0,082atm·L·mol ·K (20+273)K
1atm760mmHg =29,5molNH
Lamasacorrespondientees:
29,5molNH 17gNH1molNH =501,5gNH
Lamasatotaldedisoluciónresultantees:1000gH O+501,5gNH =1501,5gdisolución
Elvolumenocupadoporladisoluciónes:
1501,5gdisolucion 1mLdisolucion0,882gdisolucion =1702mLdisolucion
Considerando que el agua tiene densidad 0,998 a la temperatura de 20°C, el volumenocupadopor1000gdelamismaes:
1000gH O 1mLH O0,998gH O =1002mLH O
ElaumentodevolumenqueexperimentaelH OaldisolverseelNH es:'V=1702mLdisolución–1002mLH O=700mL
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 293
Laconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:29,5molNH3
1702mLdisolucion10 mLdisolucion1Ldisolucion =17,3M
6.4. Se tienen dos disoluciones acuosas de ácido clorhídrico, una del 36% enmasa y ρ =1,1791 g/ y otra del 5% enmasa y ρ = 1,0228 g/ . Calcule el volumen que debetomarsedecadaunadeellasparapreparar500 deunadisolucióndel15%enmasaconuna ρ=1,0726g/ .Resuelvaelproblema suponiendoque losvolúmenes sonaditivosysuponiendoquenoloson.
(Extremadura1998)
Lamasadeladisoluciónapreparar(15%)es:
500mLHCl15%1,0726gHCl15%1mLHCl15% =536,3gHCl15%
LamasadeHClcontenidaendichadisoluciónes:
536,3gHCl15% 15gHCl100gHCl15% =80,445gHCl
�Suponiendovolúmenesaditivosyquesedeseanpreparar500mLdedisolución:LacantidaddeHClenV mLdeladisoluciónconcentrada(36%)es:
mLHCl36%1,1791gHCl36%1mLHCl36% 36gHCl
100gHCl36% =0,4245 gHCl
LacantidaddeHClenV mLdeladisolucióndiluida(5%)es:
mLHCl5%1,0228gHCl5%1mLHCl5% 5gHCl
100gHCl5% =0,0511 gHCl
Resolviendoelsistema:V1+V2=500
0,4245V1+0,0511V2=80,445�o
V1=147mLHCl36%
V2=353mLHCl5%
�Suponiendovolúmenesnoaditivosyquesedeseanpreparar500mLdedisolución:LacantidaddeHClenm gdeladisoluciónconcentrada(36%)es:
m1gHCl36%36gHCl
100gHCl36% =0,36m1gHCl
LacantidaddeHClenm mLdeladisolucióndiluida(5%)es:
m2gHCl5%5gHCl
100gHCl5% =0,05m2gHCl
Resolviendoelsistema:m1+m2=536,3
0,36m1+0,05m2=80,445�o
m1=136,7gHCl36%
m2=363,3gHCl5%
Losvolúmenesquesedebenmezclarson:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 294
136,7gHCl36% 1mLHCl36%1,1791gHCl36% =116mLHCl36%
363,3gHCl5% 1mLHCl5%1,0228gHCl5% =355mLHCl5%
6.5.Lapresióndevapordeunadisoluciónacuosadeetilenglicol( )a100°Cesiguala0,97atmysudensidad1,004g/mL.Calcular:a)Supresiónosmóticaa30°C.b)Latemperaturadecongelación.(Datos. ( )=1,86°Ckg ;ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón1998)
Lapresiónparcialqueejerceelvaporprocedentedeunlíquidoenunamezcla,secalculamediantelaexpresión:
p=p° 1 x �op=presióndevapordeladisoluciónp°=presióndevapordeldisolventex =fracciónmolardelsoluto
Sustituyendo:
0,97atm=1,00atm 1 x �ox =0,03�o 0,03molC H O0,97molH O
LaconcentraciónmolardeestadisoluciónDes:0,03molC H O
0,03molC H O 18gC H O1molC H O +0,97molH O 18gH O
1molH O gD1,004gD1mLD 10 mLD
1LD =1,56M
LaconcentraciónmolaldeestadisoluciónDes:0,03molC H O
0,97molH O 18gH O1molH O
10 gH O1kgH O =1,72M
a)Endisolucionesdiluidas,lapresiónosmótica,π,secalculamediantelaexpresión:
π=MRT�oT=temperaturaR=constantedelosgasesM=concentracionmolar
Sustituyendo:
π= 1,56mol·L 0,082atm·L·mol ·K 30+273 K=38,7atm
b)Latemperaturadecongelacióndeunadisoluciónquecontieneunsolutonovolátilquenosedisociaenionessecalculamediantelaexpresión:
ΔT =k m�oΔTcri=descensodelpuntodecongelacionkcri=constantecrioscopicam=concentracionmolal
Sustituyendo:
ΔT =1,86 °C·kgmol 1,72molkg =3,20°C
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 295
Considerando que el disolvente es H O que tiene una T = 0°C, la temperatura decongelacióndeladisoluciónes:
T =0°C+ΔT =‐3,2°C
6.6.Semezclan50mLdeunadisoluciónquecontiene54,6gdesulfatoamónicoen500mLde disolución con 75mL de de otra disolución 0,52M de lamisma sal. De la disoluciónresultantede lamezclasetoman30mLysediluyenconaguadestiladahastaobtener100mL de disolución final. Calcular la concentración de la disolución final expresando elresultadoenconcentraciónmolaryp.p.m.
(CastillayLeón1998)
�Lamasadesulfatodeamonio, NH SO ,contenidoenlaprimeradisolución(A)es:
50mLA 54,6g NH SO500mLA =5,46g NH SO
�Lamasadesulfatodeamonio, NH SO ,contenidoenlasegundadisolución(B)es:
75mLB 0,52mol NH SO10 mLB 132g NH SO
1mol NH SO =5,15g NH SO
Sisemezclanambasdisoluciones,laresultante(C)contiene:5,46+5,15 g NH SO
50+75 mLC �o 10,61g NH SO125mLC
�Lamasadesulfatodeamonio, NH SO ,contenidoen30mLdedisoluciónCes:
30mLC 10,61g NH SO125mLC =2,55g NH SO
SialadisoluciónCseleañadeaguahasta100mLseobtieneladisoluciónD:2,55g NH SO
100mLD
LaconcentracióndeestadisoluciónDexpresadacomoconcentraciónmolaryppmes:2,55g NH SO
100mLD 1mol NH SO132g NH SO 10 mLD
1LD =0,193M
2,55g NH SO100mLD 10 mg NH SO
1g NH SO 10 mLD1LD =25500ppm
6.7.Calculelacantidaddenitratodecobalto(II)cristalizadoconseismoléculasdeaguaquedebeañadirsea600gdeaguaparaformarunadisoluciónal5%enmasadesalanhidraycuyadensidades1,03g/mL.¿Cuálseríasumolalidad?¿Cuálseríalamolaridad?
(CastillayLeón1999)
Para resolver este problema hay que tener en cuenta que la sal hidratada aporta H O(disolvente) a la disolución. Por tanto, una manera adecuada de resolver el ejercicioconsisteencomenzarcalculandolarelaciónmásicaentrelassalanhidra,Co NO ,ylasalhidratada,Co NO ·6H O:
1molCo NO3 21molCo NO3 2 6H2O
182,9gCo NO3 21molCo NO3 2
1molCo NO3 2 6H2O290,9gCo NO3 2 6H2O
=0,63 gCo NO3 2gCo NO3 2 6H2O
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 296
LlamandoxalamasadeCo NO ·6H Oqueesnecesarioañadiralos600gdeaguaparaconseguirlaconcentracióndel5%:
xgCo NO3 2 6H2O 0,63gCo NO3 2
1gCo NO3 2 6H2OxgCo NO3 2 6H2O 600gH2O
100=5%
Seobtiene,x=52g ·6
Laconcentracióndeladisoluciónpreparadaexpresadacomomolalidadymolaridades:5gCo(NO3)295gH2O
1molCo(NO3)2182,9gCo(NO3)210 gH2O1kgH2O
=0,288M
5gCo(NO3)2100gdisolucion
1molCo(NO3)2182,9gCo(NO3)2
1,03gdisolucion1mLdisolucion 10 mLdisolucion1Ldisolucion =0,282M
6.8.Sedisponede35kgdeunadisoluciónquetienelasiguientecomposición:Fracciónmolardeetanol0,02Fracciónmolardeagua0,98.
a)Calcule lamasadeaguaquehabráqueevaporarde lamismaparaconvertirlaenunadisoluciónacuosa2mdeetanol.b) Sabiendo que la densidad de la disolución resultante es 0,987 g· , calcule sumolaridadysutemperaturadeebullición.Dato.Constanteebulloscópicadelagua=0,52°C·kg· .
(CastillayLeón2000)
a)Dadaslasfraccionesmolaresdeloscomponentesdeladisoluciónsepuedecalcularlafracciónmásicadelamisma:
0,02molC H OH0,98molH O 46gC H OH
1molC H OH1molH O18gH O = 0,92gC H OH
17,64gH O o 0,92gC H OH18,56gdisolucion
LasmasasdeC H OHydeH Ocontenidasenlos35kgdedisoluciónson:
35kgdisolucion 103gdisolucion
1kgdisolucion 0,92gC H OH
18,56gdisolucion =1735gC H OH
35kgdisolucion– 1735gC H OH 1kgC H OH103gC H OH=33,625kgH O
LlamandoxaloskgdeH Oaevaporardeladisoluciónanteriorparaquesea2molal:
2= 1735gC H OH33,625–x kgH O
46gC H OH1molC H OH �ox=14,8kg
b)Sialadisoluciónanteriorselehanevaporado14,8kgdeH Oquedan 35–14,8 =20,2kgdedisoluciónquecontienen1735gdeC H OH.Sabiendo que la densidad de la disolución es 0,897 g·cm , es decir, 0,897 kg·L , laconcentraciónmolares:
1735gC H OH20,2kgdisolucion
46gC H OH1molC H OH
0,897kgdisolucion1Ldisolucion =1,67M
Latemperaturadeebullicióndeunadisoluciónsecalculamediantelaexpresión:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 297
ΔT =k m 1+α n–1 �ok =constantecrioscopicam=concentracionmolalα=gradodedisociacionionican=numerodeiones
Teniendo en cuenta que se trata de unadisolución acuosade C H OH, soluto no iónico(D|0)conloquelaexpresiónsesimplificaa:
ΔT =k m�o'Teb=0,52°C·kgmol 2
molkg =1,04°C
Considerando que el disolvente es H O que tiene una T = 100°C, la temperatura deebullicióndeladisoluciónes:
T =100°C+ΔT =101,4°C
6.9.¿Cuáleslamolalidaddeunadisoluciónacuosaenlaquelafracciónmolardelsolutoes0,1?
(Canarias2000)
Encualquiermezclabinariasecumpleque:x +x =1�ox =0,9
Tomando como base de cálculo una cantidad de disolución que contenga 0,1moles desoluto,tambiéncontendrá0,9molesdeH O.Lamolalidaddeladisoluciónes:
0,1molsoluto1molH O 1molH O
18gH O 103gH O
1kgH O =6,2m
6.10.Unácido sulfúrico concentrado tieneunadensidadde1,81 g· y esdel91% enmasadeácidopuro.Calculeelvolumendeestadisoluciónconcentradaquesedebe tomarparapreparar500 dedisolución0,5M.
(Canarias2000)
LamasadeH SO quesenecesitaparapreparar500cm dedisolucióndeH SO 0,5Mes:
500cm H SO 0,5M 0,5molH SO 1LH SO 0,5M
1LH SO 0,5M103cm H SO 0,5M
98gH SO 1molH SO =24,5gH SO
ComosedisponedeH SO concentradoderiqueza91%enmasaydensidad1,81g·cm :
24,5gH SO 100gH SO 91%91H SO 1cm H SO 91%
1,81gH SO 91% =14,9 91%
6.11. Se dispone de una disolución (DisoluciónA) de ácido clorhídrico del 36% en peso ydensidad1,18g· .a)Calcularelvolumenquehayqueañadirdeestadisolucióna1litrodeotradisolucióndeácidoclorhídricodel12%enpesoydensidad1,06g· paraqueladisoluciónresultanteseaexactamentedel25%enpeso.b) ¿Qué volumende ladisoluciónAhayqueañadira500mLdeotradisolucióndeácidoclorhídrico0,92Mparaquelanuevadisoluciónresulteexactamente1M?c)¿QuévolumendeladisoluciónAsenecesitaparaneutralizar50mLdeunadisolucióndehidróxidodesodioquecontiene100g· ?
(Murcia2000)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 298
a)LasmasasdedisoluciónyHClcontenidasen1LdedisolucióndiluidadeHCl(12%)son:
1LHCl12%103cm HCl12%1LHCl12% 1,06gHCl12%1cm HCl12% =1060gHCl12%
1060gHCl12% 12gHCl100gHCl12% =127,2gHCl
LasmasasdedisoluciónyHClcontenidasenxmLdedisoluciónconcentradadeHCl(36%)son:
xcm HCl36%1,18gHCl36%1cm HCl36% =1,18xgHCl36%
1,18xgHCl36% 36gHCl100gHCl36% =0,425xgHCl
Si semezclan x cm deHCl 36% con 1 L deHCl del 12% se obtiene una disolución deconcentración25%enmasadeHCl:
1,18xgHCl36% 127,2+0,425x gHCl1060+1,18x gHCl25%100=25%�ox=1062 HCl36%
b)ElnúmerodemolesdeHClcontenidosen500mLdisolucióndeHCl0,92Mes:
500mLHCl0,92M 1LHCl0,92M103mLHCl0,92M
0,92molHCl1LHCl0,92M =0,46molHCl
ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenymLdedisoluciónconcentradadeHCl(36%)es:
ymLHCl36%1,18gHCl36%1mLHCl36% 36gHCl
100gHCl36% 1molHCl36,5gHCl =1,16·10 ymolHCl
Suponiendo volúmenes aditivos, al mezclar ambas disoluciones se debe obtener unadisolucióndeconcentración1M:
0,46+1,16·10 y molHCl500+10 y LHCl1M =1M�ox=4 HCl36%
c)LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHClyNaOHes:
HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H2O(l)El número de moles de NaOH contenidos en 50 mL de disolución de NaOH deconcentración100g/Les:
50mLNaOH100g/L 100gNaOH103mLNaOH100g/L
1molNaOH40gNaOH =0,125molNaOH
RelacionandoNaOHconladisolucióndeHCl36%(A):
0,125molNaOH 1molHCl1molNaOH
1mLHCl36%1,16·10 molHCl =10,8mLHCl36%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 299
6.12. A diferencia del agua, que reacciona violentamente con los metales alcalinos, elamoníaco líquido se combina con ellos formando disoluciones de intenso color azul.Suponiendo que tiene 1707 g de una disolución de sodio en amoníaco líquido, siendo lafracciónmolardelmetal0,0937,¿cuántosgramosdeamoníacodeberíaevaporarsinecesitaquelafracciónmolaraumentea0,1325?
(Extremadura2001)(CastillayLeón2001)
Unadisoluciónquetienefracciónmolar0,0937paraunodesuscomponentes,paraelotrolafracciónmolares 1–0,0937 =0,9063.Convirtiendolarazónmolarenrazónmásicayfracciónmásica:
0,0937molNa0,9063molNH 23gNa1molNa
1molNH17gNH = 0,14gNagNH o 0,14gNa
1,14gdisolucion
LasmasasdeNayNH contenidasen1707gdeladisoluciónanteriorson:
1707gdisolucion 0,14gNa1,14gdisolucion =210gNa
1707gdisolución–210gNa=1497gNH Unadisoluciónquetienefracciónmolar0,1325paraunodesuscomponentes,paraelotrolafracciónmolares 1–0,1325 =0,8675.Convirtiendolarazónmolarenrazónmásica:
0,1325molNa0,8675molNH 23gNa1molNa
1molNH17gNH = 0,207gNagNH
Si ladisolucióndada contiene210gdeNay loque se evaporaesNH , lamasadeéstenecesariaparaobtenerladisoluciónresultantees:
210gNa 1gNH30,207gNa =1014gNH3
LamasadeNH aevaporares:1497gNH (inicial)–1014gNH (final)=483g (aevaporar)
6.13.Laconcentraciónunadisoluciónacuosadeperóxidodehidrógeno ( ) seexpresausualmente de la forma “agua oxigenada de x volúmenes”. Esto quiere decir que unadeterminadacantidaddedisoluciónpuedeproducirxvecessuvolumendeoxígenogaseosoenc.n.Eloxígenoprovienedeladisociacióndelperóxidodehidrógenoenaguayoxígeno.a)¿Cuáleslamolaridaden deunaguaoxigenadade8volúmenes?b)Propongaunaestructuramolecularparael ,justificandosugeometríaenfuncióndelanaturalezadesusenlaces.
(Extremadura2001)
a)Laexpresión8volúmenesquieredecirquehay:8mLO2
mLdisolucionH O
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndelH O es:2H O (aq)�o2H O(l)+O2(g)
RelacionandoO2conH O :
Cuesti
b)La
SegúsustaparescadaAX2Eestéres teoxígealgun
6.14.2,45juntomasaCalcu
Al invasoproce
Laprmedi
Cuan
Lasc
Lasfr
x
x
ionesyProble
8mLmLdisoluc
aestructura
n el modeancia cuya dsdeelectroátomo cen
E2 a la querico(m+n)=etraédrica reno y la genosautores
UnvasoAcgdeunasuosenun recatotaldelvaulelamasam
ntroducir amBalAhastedentedelHm = 24
resiónparciiantelaexpr
p=p° 1
ndosealcanzp =p
cantidadese
Ao mm
fraccionesm
=1
=2,45gX
masdelasOlim
LO2cionH O 12
deLewisde
elo RPECVdistribuciónnessolitariotral se ajuse correspon=4porloqurespecto aeometría escon“forma
contiene1,68ustanciaX,ncipientevacíasoAes24,9molecularde
mbas disolutaqueenamH Osonigua4,9g 21,6
ialqueejercresión:
x �o
zaelequilib�op°
enambosva= 20g+
=1
molaresson:
1,68gC H
2,45gX1molXMgX +2
mpiadasdeQu
1mmolO222,4mLO2
2
elH O es:
se tratan de ligandoosalrededosta a la fórmnde un númueladisposicada átomos como llamadelibro”.
8gdesacaronoelectrólitoíoy seesper9g.elasustanci
ciones en umbasdisoluales.Lamas68g =3,22
ceelvaporp
op=prep°=prx =fra
briosecump1 x
sosson:+3,22g =2,68g
1,68gC H
O 342g1mol
X 1molXMgX0,78gH O
uímica.Volume
2mmolH O1mmolO2
unaos yordemulameroicióno deman
osa,oynovolátra.Alcabod
iaX.
un recipientuciones lassadeH Otrg
procedente
esióndevapesióndevapacciónmolapleque:
=p° 1
23,22g B
H O 3421mo
C H OC H O
1molH O18gH O
en1.(S.Menar
O2=0,71M
,en20gdtilen24gddeuncierto
te vacío se ppresionespansferidaes
deunlíqui
ordeladisopordeldisordelsoluto
x
o mm =2
gC H OolC H O+23,22gH
rgues&F.Latre
M
deagua;otrdeagua.Loso tiempo se
(
produce elparcialesques:
doenunam
oluciónlvente
= 24,9g2,45g
O 1molH18gH O
e)
rovasoBconsvasossecoencuentraq
(CastillayLeón
paso deHeejerceelv
mezcla,seca
3,22g =20
OO=0,9962
300
ntieneolocanque la
n2001)
Odelvapor
alcula
0,78g
2
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 301
Sustituyendoenlaexpresiónanterior:
0,0038=2,45gX 1molXMgX
2,45gX 1molXMgX +20,78gH O1molH O18gH O
�oM=556,4g·
3.15.Lalegislaciónmedioambientalestablecelossiguienteslímitesparalasconcentracionesdeionesdemetalespesadosenlosvertidosdeaguasresiduales:
cadmio<0,05ppm aluminio<0,5ppm.Un laboratoriodeanálisisdemetalespesadosgeneracomo residuounadisoluciónacuosaquees10 Mennitratodealuminioy10 Mennitratodecadmio.Calcule:a)Elcontenidodelosiones y dedichadisoluciónexpresadosenmg/L.b)Elvolumendeaguapuraquedebemezclarseconcadalitrodeestadisoluciónparaqueelvertidocumplalalegislaciónvigente.
(CastillayLeón2002)
a)Portratarsededisolucionesacuosasdiluidassepuedeconsiderar laconcentraciónenppmcomomgsoluto/Lagua.LaconcentracióndeAl deladisolución,expresadaenmg/L,es:
10 molAl NO1Ldisolucion 1molAl
1molAl NO 27gAl1molAl 103mgAl1gAl =0,27mgL
El valor 0,27 ppm < 0,5 ppm, valor máximo permitido por la legislación, por lo tantorespectoalAl sepuederealizarelvertidosinproblemas.LaconcentracióndeCd ,expresadaenppm,deladisoluciónes:
10 molCd NO1Ldisolucion 1molCd
1molCd NO 112,4gCd1molCd 103mgCd1gCd =1,12mgL
El valor 1,12 ppm > 0,05 ppm, valormáximo permitido por la legislación, por lo tantorespecto al será necesario diluir para poder realizar el vertido del aguacontaminada.b) Considerando volúmenes aditivos, y llamando V a los litros de agua a añadir paraconseguirlaconcentraciónpermitidaenelcasodelCd:
1,12mgCd1+V Ldisolucion =0,05
mgCdLdisolucion �oV=21,5LH2O
6.16.Senecesita1litrodeunciertoácidosulfúricoparareaccionartotalmentecon1kgdecarbonatosódicoanhidro.Calcularlamolaridaddeesteácidoycómopodríaprepararsepordiluciónapartirdeotroácidosulfúricoconcentradoconunadensidadde1,830g/mLyquecontiene93,64%de .
(Baleares2002)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNa CO yH SO es:Na CO (s)+H SO (aq)�oNa SO (aq)+CO (g)+H O(l)
RelacionandoNa CO yH SO :
1000gNa CO 1molNa CO106gNa CO 1molH SO
1molNa2CO3=9,43molH SO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 302
Lamolaridaddeladisoluciónácidaes:
9,43molH SO1Ldisolucion =9,43M
La masa de disolución de H SO de riqueza 93,64% necesaria para preparar 1 L dedisolución9,43Mes:
9,43molH SO 98gH SO1molH SO 100gH SO 93,64%
93,64gH SO =987g 93,64%
Elprocedimientoexperimentales:▪Sepesan987gdeH SO del93,64%.▪Seintroduceunpocodeaguaenunrecipienteconcapacidadparaunlitrodedisolución.▪Seañadenlentamentelos987gdeH SO del93,64%alavezqueseagitaconcuidadolamezcla.▪Elprocesodedisolucióndelácidosulfúricoenaguaes fuertementeexotérmico,por loqueunavezque lamezcla sehayaenfriado, se completa conaguahastaobtener1Ldedisolución.Tambiénsepodríahabercalculadoelvolumencorrespondientealos987gdeH SO del93,64%aañadir:
100gH SO 93,64% 1mLH SO 93,64%1,830gH SO 93,64% =539mL 93,64%
peroenellaboratorioresultamásproblemáticomediresevolumenconunaprobetaquemedirlamasaconunabalanza.
6.17.En lafabricacióndeácidosulfúricoporelmétodode lascámarasdeplomo,ahoraendesuso, se obtiene un ácido sulfúrico con una riqueza del 63,66% en masa. Calcule lacantidaddeaguaquesedebeevaporar,porkgdemezclainicial,paraconcentrardichoácidohastaun75%enmasaderiqueza.
(CastillayLeón2004)
LasmasasdeH SO yH Ocontenidasen1kgdedisoluciónderiqueza63,66%es:
10 gH SO 63,66% 63,66gH SO100gH SO 63,66% =636,6gH SO
LlamandoxalamasadeH Oquedebeevaporardeladisoluciónanteriorparatenerunariquezadel75%:
636,6gH SO1000–x gdisolucion 100=75%�ox=151,2g
6.18.Sedeseanpreparar30gdeunadisoluciónal60%enpesodeetanol.Paraello,partiremosdeunadisoluciónacuosadeetanolal96%envolumenydeaguadestilada.Alatemperaturadetrabajo,ladensidaddeladisolucióndeetanolal96%es0,81g/mLyladensidaddelagua1,000g/mL.¿Quévolumendeambassustanciastendremosquemezclarparaprepararladisolución?Calculetambiénlafracciónmolardeletanolenladisoluciónobtenida.(Dato.Densidaddeletanolabsoluto=0,79g/mL)
(Murcia2004)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 303
Lasmasasdeetanol,C H O,ydeaguacontenidasen30gdedisolucióndeetanolal60%enpesoson:
30gC H O60%(w/w) 60gC H O100gC H O60%(w/w) =18gC H O
30gC H O60%(w/w)–18gC H O=12gH ORelacionandoeletanolabsoluto(100%)conladisolucióndel96%envolumen:
18gC H O 1mLC H O0,79mLC H O
100mLC H O96%(v/v)96mLC H O =23,7mL O96%(v/v)
Elvolumendeaguaaañadir:
23,7mLC H O96%(v/v) 0,81gC H O96%(v/v)1mLC H O96%(v/v) =19,2gC H O96%(v/v)
30gC H O60%(w/w)–19,2gC H O96%(v/v) gH O 1mLH O1,000gH O=10,8mL
Lafracciónmolardeladisoluciónobtenidaes:
x O=18gC H O1molC H O
46gC H O18gC2H6O1molC H O
46gC H O +12gH O1molH O18gH O
=0,37
6.19.Al preparar una disolución al 50% de hidróxido potásico partiendo de un productocomercialconun90%deriqueza,seagregóunexcesodeagua,resultandounalejíadel45%.¿Cuántoproducto comercialdebeañadirsea200gramosde estadisoluciónpara tener laconcentracióndeseada?
(Galicia2004)
LamasadeKOHcontenidaen200gdedisolucióndeKOHal45%enmasaes:
200gKOH45% 45gKOH100gKOH45% =90gKOH
LamasadeKOHcontenidaenxgdedisolucióndeKOHal60%enmasaes:
xgKOH60% 60gKOH100gKOH60% =0,6xgKOH
Almezclarambasdisolucionessepuedeobtenerunacuyaconcentraciónseadel50%enmasa:
90+0,6x gKOHx+200 gKOH50% 100=50%�ox=100gKOH60%
6.20.Sepreparaunadisoluciónmezclando30mLdeagua,dedensidad1000kg/ y40mLdeacetonadedensidad0,6g/ .Ladensidadde ladisolución resultante es iguala0,9kg/L.Calculalaconcentracióndeacetonaexpresadaen%enmasayenmolaridad.
(Baleares2005)
LasmasasdeH OydeC H Oquesemezclanson:
30mLH O1000kgH O1m3H O 1000gH O
1kgH O 1m3H O
106mLH O =30gH O
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 304
40mLC H O 0,6gC H O1mLC H O =24gC H O
Laconcentracióndeladisoluciónexpresadacomo%enmasaes:24gC H O
24+30 gdisolucion 100=44%
Laconcentraciónmolardeladisoluciónes:24gC H O
24+30 gdisolucion1molC H O58gC H O 10 gdisolucion
1kgdisolucion 0,9kgdisolucion1Ldisolucion =6,9M
6.21. Calcula el volumen de ácido sulfúrico (tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno) comercial(ρ=1,8g· y riqueza90% enmasa)que senecesitaparapreparar500 deunadisolucióndeácidosulfúrico0,1M.
(Canarias2006)
LamasadeH SO quesenecesitaparapreparar500cm deladisolución0,1Mes:
500cm H SO 0,1M 1LH SO 0,1M103cm H SO 0,1M
0,1molH SO1LH SO 0,1M
98gH SO1molH SO =4,9gH SO
ComosedisponedeH SO comercialderiqueza90%yU=1,8g·cm ,elvolumenquesenecesitaes:
4,9gH SO 100gH SO 90%90gH SO 1cm H SO 90%
1,8gH SO 90% =3 90%
6.22. Calcula los gramos de soluto que es preciso añadir a 400mL de una disolución deriqueza30%ydensidad1,32g· paraconvertirlaenotradel40%.
(Baleares2006)
Lasmasasdedisoluciónydesolutode400mLdeunadisoluciónderiqueza30%es:
400mLdisolucion30%1,32gdisolucion30%1mLdisolucion30% =528gdisolucion30%
528gdisolucion30% 30gsoluto100gdisolucion30% =158gsoluto
Llamandoxamasadesolutoaañadira ladisoluciónanteriorparaquelaconcentraciónaumentehastael40%:
158+x gsoluto528+x gdisolucion 100=40%�ox=88gsoluto
6.23. La cerveza que se consume corrientemente tiene un 3,5% de contenido en alcoholetílico, .Calcula lamasadealcoholpresente enunabotellaque contiene330mL(“untercio”)decervezasuponiendoqueladensidaddeestaesiguala1,00g· .
(Baleares2007)
Lamasade alcohol etílico (C H OH) contenida enunbotellínde cervezade 330mLdedisoluciónes:
330mLcerveza 1gcerveza1mLcerveza3,5gC H OH100gcerveza =11,6g
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 305
6.24. Se mezclan 30 mL de agua de densidad 1000 kg/ con 40 mL de acetona( ) de densidad 0,6 g/mL. La densidad de la disolución resultante es 0,9 kg/L.Calculalaconcentracióndeestadisoluciónexpresadaen%masayenmolaridad.
(Valencia2007)
Lasmasasdeacetonayaguaquesemezclanson:
40mLCH COCH 0,6gCH COCH1mLCH COCH =24gCH COCH
30mLH O 1m3H O106mLH O
1000kgH O1m3H O 10
3gH O1kgH O =30gH O
Aplicandoelconceptodeporcentajeenmasa:24gCH COCH
24gCH COCH +30gH O gdisolucion 100=44,4%
Aplicandoelconceptodemolaridad:24gCH COCH54gdisolucion
1molCH COCH58gCH COCH
103gdisolucion1kgdisolucion
0,9kgdisolucion1Ldisolucion =6,9M
6.25. Unwhisky contiene un 40% en volumen de alcohol. Aproximadamente, el 15% delalcoholingeridopasaalasangre.¿Quéocurreconelrestodelalcohol?¿Cómosepierde?Calculalaconcentracióneng/ yenmol/Ldealcoholensangredeunhombretrasbebertreswhiskiesenunafiesta.Elhombretiene70kgdepeso.Si la concentración de 0,003 g/ es indicativa de intoxicación etílica, ¿se intoxicó elhombre?Datos.Alcohol= ;volumendeunacopadewhisky=100mL;densidaddelalcohol=0,79kg/L;elvolumendesangrevaríasegúnelpesodelcuerpo.Enunhombreyenlitroseselresultadodel8%delamasacorporal.Comodatoscuriososdiremosqueelmáximopermitidoparaconducires0,3g/Lensangreyqueconunacantidadde4g/Lseentraencomaetílico.
(Galicia2008)
LamasadeCH CH OH(U=0,79g·mL )queingiereelhombrealtomarlastrescopases:
3copas 100mLwhisky1copa 40mLCH CH OH100mLwhisky 0,79gCH CH OH
1mLCH CH OH =94,8gCH CH OH
LamasadeCH CH OHquepasaalasangrees:
94,8gCH CH OH 15gCH CH OH(sangre)100gCH CH OH(ingerido) =14,2gCH CH OH(sangre)
Elvolumendesangredeunhombrede70kges:
70kg 8Lsangre100kg =5,6Lsangre
Despreciando el volumen ocupado por el alcohol etílico en la sangre, la concentraciónexpresadacomog·cm es:
14,2gCH CH OH5,6Lsangre 1Lsangre
103cm3sangre =0,0025gcm3sangre
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 306
Este valor es menor que 0,003 g·cm , por tanto, el hombre no sufrió intoxicaciónetílica.Sinembargo,estevalores10vecessuperioralpermitidoporlaleyparaconducir(0,3g·L ).Despreciando el volumen ocupado por el alcohol etílico en la sangre, la concentraciónexpresadacomomol·L es:
14,2gCH CH OH5,6Lsangre 1molCH CH OH
46gCH CH OH =0,055molL
Elrestodealcoholingeridosereparteporlosórganosdelcuerpoyseeliminaatravésdelaliento,orina,sudor.
6.26.Ciertaempresafabricabateríasparaautomóvilesynecesitapreparar4500Ldiariosdeácidosulfúricodel34%deriquezaenpeso(densidad1,25g/mL).¿Cuántos litrosdeácidosulfúrico concentrado (98%de riquezaenpeso,densidad1,844g/mL) se requeriránparacubrirlasnecesidadesdiariasdelasempresa?
(PreselecciónValencia2008)
Lamasadedisolucióndel34%quesenecesitaes:
4500LH SO 34% 103mLH SO 34%1LH SO 34% 1,25gH SO 34%
1mLH SO 34% =5,63·106gH SO 34%
LamasadeH SO quecontienees:
5,63·106gH SO 34% 34gH SO100gH SO 34% =1,91·106gH SO
Comosedisponededisolucióndel98%:
1,91·106gH SO 100gH SO 98%98gH SO =1,95·106gH SO 98%
Elvolumendedisolucióndel98%es:
1,95·106gH SO 98% 1mLH SO 98%1,844gH SO 98% 1LH SO 98%
103mLH SO 98%=1057L 98%
6.27.Apartirdeácidoclorhídricocomercialdedensidad1,18g/mLy36%enpeso,sequierepreparar500mLdeunadisolución0,5Myposteriormente100mLdeunadisolución0,1Mapartirdelaanterior.Indiqueloscálculosnecesariosyelprocedimientoaseguir.CalculeelnúmerodegramosdeHquehayen losúltimos100mLdedisolución,incluyendolosprocedentesdeagua.
(Murcia2009)
Parapreparar500mLdedisolucióndeHCl0,5MapartirdeHClderiqueza36%.
500mLHCl0,5M 1LHCl0,5M103mLHCl0,5M
0,5molHCl1LHCl0,5M
36,5gHCl1molHCl =9,1gHCl
ComosedisponedeHClcomercialderiqueza36%yU=1,18g·mL ,elvolumenquesenecesitaes:
9,1gHCl 100gHCl36%36gHCl 1mLHCl36%1,18gHCl36% =21,5mLHCl36%
Elprocedimientoexperimentales:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 307
▪Sellenaconaguahastasumitadunmatrazaforado500mL.▪Semidenconunapipeta21,5mLdeHClderiqueza36%yse introducenenelmatrazaforado.▪ Se agita lamezcla y se completa con agua hasta llegar el aforo, cuidando de añadir laúltimaporcióndeaguaconuncuentagotas.Parapreparar100mLdedisolucióndeHCl0,1MapartirdeHCl0,5M
100mLHCl0,1M 1LHCl0,1M103mLHCl0,1M
0,1molHCl1LHCl0,1M =0,01molHCl
ComosedisponedeHCl0,5M,elvolumenquesenecesitaes:
0,01molHCl 1LHCl0,5M0,5molHCl 103mLHCl0,5M1LHCl0,5M =20mLHCl0,5M
Elprocedimientoexperimentales:▪Sellenaconaguahastasumitadunmatrazaforado100mL.▪Semidenconunapipeta21,5mLdedisolucióndeHCl0,5Myseintroducenenelmatrazaforado.▪ Se agita lamezcla y se completa con agua hasta llegar el aforo, cuidando de añadir laúltimaporcióndeaguaconuncuentagotas.LamasadeHcontenidosenelHClañadidoes:
0,01molHCl 1molH1molHCl1gH1molH =0,01gH
Como la disolución 0,1M contiene poco soluto se puede suponer que su densidad es 1g·mL ,conloquelamasadeH Ocontenidaenlos100mLdedisolución0,1Mes:
100gHCl0,1M–0,01molHCl 36,5gHCl1molHCl =99,64gH O
99,64gH O1molH O18gH O
2molH1molH O
1gH1molH =11,07gH
LamasatotaldeHcontenidaenladisoluciónes:0,01gH+11,07gH=11,08gH
6.28.Eletilenglicol, − ,osimplementeglicol,esun líquidodedensidad1,115g/ que seutilizacomodisolventeyanticongelante. ¿Quévolumendeesta sustanciaesnecesariodisolverparapreparar750mLdeunadisolucióndeglicol0,250M?
(Baleares2009)Elnúmerodemolesdeglicolcontenidosen750mLdedisolución0,250Mes:
750mLglicol0,250M 1Lglicol0,250M103mLglicol0,250M
0,250molglicol1Lglicol0,250M =0,1875molglicol
Elvolumendeglicoles:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 308
0,1875molglicol 62gglicol1molglicol 1cm3glicol1,115gglicol =10,4cm
3glicol
6.29.Unadisolucióndeácidonítricotieneunadensidadde1,124g/mLy20,69%(P/PT).Setoman 40mL de dicha disolución y se diluyen con agua a 15°C (ρ = 1 g/mL) hasta unvolumende250mL.¿Cuáleslaconcentracióneng/Ldeladisolucióndiluida?
(Córdoba2010)
LamasadeHNO contenidaen40mLdedisoluciónderiqueza20,69%es:
40mLHNO 20,69%1,124gHNO 20,69%1mLHNO 20,69% 20,69gHNO
100gHNO 20,69% =9,3gHNO
Laconcentracióndeladisoluciónes:9,3gHNO
250mLdisolucion10 mLdisolucion1Ldisolucion =37,2g/L
6.30.Semezclan50mLdeunadisoluciónquecontiene54,6gdesulfatodeamonioen500mL de disolución con 75mL de otra disolución 0,52M de lamisma sal.De la disoluciónresultantede lamezclan se toman30mLy sediluyenconaguahastaobtener100mLdedisolución final.Calcule la concentraciónde ladisolución finalexpresando el resultado enconcentraciónmolaryppm.
(CastillayLeón2011)
Laconcentraciónmolardeladisolución(A)es:54,6g NH SO500mLdisolucionA
1mol NH SO132g NH SO 1000mLdisolucionA1LdisolucionA =0,827M
Elnúmerodemmolesdesolutocontenidosen50mLdeestadisoluciónes:
50mLdisolucionA 0,827mmol NH SO1mLdisolucionA =41mmol NH SO
Elnúmerodemmolesdesolutocontenidosen75mLdeladisoluciónB(0,52M)es:
75mLdisolucionB 0,52mmol NH SO1mLdisolucionB =39mmol NH SO
Considerandovolúmenesaditivos, laconcentraciónmolarde ladisoluciónresultante(C)demezclarlosvolúmenesdadosdelasdisolucionesAyBes:
41+39 mmol NH SO50+75 mLdisolucionC =0,64M
Elnúmerodemmolesdesolutocontenidosen30mLdeladisoluciónCes:
30mLdisolucionC 0,64mmol NH SO1mLdisolucionC =19,2mmol NH SO
Considerando volúmenes aditivos, la concentración molar de la disolución final (D)obtenidaaldiluirenaguaelvolumendadodeladisoluciónC:
19,2mmol NH SO100mLdisolucionD =0,192M
Laconcentracióndeladisoluciónfinal(D)expresadaenppmes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 309
0,192mmol NH SO1mLdisolucionD 132mg NH SO
1mmol NH SO 10 mLdisolucionD1LdisolucionD =25344ppm
6.31.Eltérmino“proof”queapareceenlasbotellasdebebidasalcohólicassedefinecomoeldobledelporcentajeenvolumendeetanolpuroenladisolución.Así,unadisolucióndel95%(v/v)deetanoles190proof.¿Cuáleslamolaridaddeunadisoluciónquesea92“proof”?(Datos.Etanol, ;densidaddeletanol:0,8g/ ;densidaddelagua:1g/ )
(Valencia2011)
Tomandocomobasedecálculo100mLdebebidayaplicandoelconceptodemolaridad
M= 46mLCH CH OH100mLbebida 0,8gCH CH OH
mLCH CH OH 1molCH CH OH46gCH CH OH 1000mLbebida1Lbebida =8molL
6.32. El ácido nítrico ( ) es utilizado comúnmente como reactivo de laboratorio, seemplea para fabricar explosivos como nitroglicerina y trinitrotolueno (TNT), así comofertilizantescomoelnitratodeamonio.Tieneusos,además,enmetalurgiayaquereaccionacon lamayoríade losmetales.Cuandosemezclaconácidoclorhídrico(HCl)formaelaguaregia,reactivocapazdedisolvereloroyelplatino.Se dispone de dos disoluciones de ; la disolución 1 de densidad 1,36 g/mL y 62,7%riquezaenpeso,yladisolución2,dedensidad1,13g/mLy22,3%deriqueza.a)Sisemezclan1000mLdeladisolución1con1000mLdeladisolución2,calculael%de
enladisoluciónresultante,lamolaridadyelvolumenfinal.b)¿Quévolumendeladisolución1hayqueañadira50mLdeladisolución2paraobtenerunadisoluciónde 12M.
(Murcia2012)
a)Disolución1(62,7%yρ=1,38g/mL):
1000mLHNO 62,7%1,38gHNO 62,7%1mLHNO 62,7% =1380gHNO 62,7%
LamasadeHNO contenidaendichadisoluciónes:
1380gHNO 62,7% 62,7gHNO100gHNO 62,7% =865,3gHNO
Disolución2(22,3%yρ=1,13g/mL):
1000mLHNO 22,3%1,13gHNO 22,3%1mLHNO 22,3% =1130gHNO 22,3%
LamasadeHNO contenidaendichadisoluciónes:
1130gHNO 22,3% 22,3gHNO100gHNO 22,3% =252,0gHNO
Laconcentracióndeladisoluciónresultanteexpresadacomoporcentajeenmasaes:863,5+223,0 gHNO
1380+1130 gdisolucion 100= , %
Suponiendovolúmenesaditivoselvolumendeladisoluciónresultantees2000mL.Laconcentracióndeladisoluciónresultanteexpresadacomomolaridades:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 310
863,5+223,0 gHNO2000mLdisolucion 1molHNO63gHNO 10 mLdisolucion
1Ldisolucion =8,9M
Laconcentraciónmolardecadaunodelasdisolucionesoriginaleses:�Disolución1(62,7%yρ=1,38g/mL):
62,7gHNO100gHNO 62,7% 1,38gHNO 62,7%
1mLHNO 62,7% 1molHNO63gHNO 10 mLHNO 62,7%1LHNO 62,7% =13,7M
�Disolución2(62,7%yρ=1,38g/mL):22,3gHNO
100gHNO 22,3% 1,13gHNO 22,3%1mLHNO 22,3% 1molHNO63gHNO 10 mLHNO 22,3%
1LHNO 22,3% =4,0M
Considerandovolúmenesaditivos,elvolumendedisolución1(D )quehayqueañadira50mLdeladisolución2(D )paratenerunadisolución12Mes:
xmLD 13,7mmolHNO 1mLD +50mLD 4,0mmolHNO
1mLD x+50 mLdisolucion =12M
Seobtiene,x=235,3mL ( 62,7%)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 311
7.CUESTIONESdeREACCIONESQUÍMICAS
7.1.Paralasiguientereacción:3Fe(s)+2 (g)�o (s)
¿Cuántosmolesde (g)sonnecesariosparareaccionarcon27,9molesdeFe?a)9,30b)18,6c)55,8d)41,9e)27,9
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Asturias2009)
ElnúmerodemolesdeO es:
27,9molFe 2molO3molFe =18,6mol
Larespuestacorrectaeslab.
7.2.Dadalareacción:(g)+2NaOH(aq)�oNaCl(aq)+NaClO(aq)+ (l)
¿Cuántosgramosdehipocloritosódicopuedenproducirseporreacciónde50,0gde (g)con500,0mLdedisoluciónNaOH2,00M?a)37,2b)52,5c)74,5d)26,3e)149
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Madrid2011)(O.Q.L.Córdoba2011)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
50gCl 1molCl71gCl =0,7molCl
500mLNaOH2M 2molNaOH10 mLNaOH2M =1molNaOH
�o 1molNaOH0,7molCl2 =1,4
Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCl ,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaClOformado:
1molNaOH1molNaClO2molNaOH 74,5gNaClO1molNaClO =37,3gNaClO
Larespuestacorrectaeslaa.
7.3.Ladenominada“lluviaácida”tienesuprincipalorigenen:a)Elagujerodelacapadeozono.b)UnaumentobruscodelpHylatemperaturaenelinferiordeunagotafría.c)Laemisióndedióxidodeazufrealaatmósfera.d)Undescensodelapresiónparcialdeoxígenoenlaatmósfera.
(O.Q.L.Murcia1996)
El fenómeno de la “lluvia ácida” tiene su origen en el aumento de la concentración dedióxido de azufre, SO , y trióxido de azufre, SO , en la atmósfera que se ha producidodurantelosúltimosañosenlospaísesindustrializados.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 312
Elorigendeesteaumentoestá,ademásdelasemisionesnaturalesdedióxidodeazufrealaatmósferaporpartedelosvolcanes,enlasqueseproducendemaneraantropogénicacomo la combustión del azufre que se encuentra como contaminante natural de loscombustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) y que produce dióxido de azufre.Tambiéncontribuyeeldióxidodeazufreproducidoenlatostacióndesulfurosmetálicosparaobtenerloscorrespondientesmetales.Porejemplo,enlatostacióndelapirita:
4FeS (s)+11O (g)�o2Fe O (s)+8SO (g)Existen diferentes vías por las que el dióxido de azufre atmosférico puede oxidarse atrióxidodeazufre:�Radiaciónsolar:
2SO (g)+O (g) 2SO (g)�Reacciónconozono:
SO (g)+O (g)�oSO (g)+O (g)Posteriormente, losóxidosdeazufreencontactoconelaguade lluvia formanlosácidoscorrespondientes:
SO (g)+H O(l)�oH SO (aq)SO (g)+H O(l)�oH SO (aq)
Larespuestacorrectaeslac.
7.4.Paralasiguientereacción:(s)+5 (g)+6 (l)�o4 (l)
Sireaccionan40,0gde (g)con (s)ysobran8,00gde (g)despuésde lareacción,¿cuántosgramosde (s)sequemaron?a)8,00b)37,2c)48,0d)31,0e)24,8
(O.Q.N.CiudadReal1997)
ApartirdelamasaconsumidadeO secalculalamasadeP quesequema:
40,0�8,0 gO 1molO32gO 1molP5molO 124gP1molP =24,8g
Larespuestacorrectaeslae.
7.5.Alreaccionar6gramosdehidrógenoy16gramosdeoxígenoseobtienen:a)18gdeaguab)22gdeaguac)20gdeaguad)10gdeagua
(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Madrid2010)
Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:2H (g)+O (g)�o2H O(l)
����� o� UV radiación
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 313
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
6gH 1molH2gH =3,0molH
16gO 1molO32gO =0,5molO
�o 3,0molH0,5molO =6
Como la relaciónmolar esmayor que2 quiere decir que sobraH , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:
0,5molO 2molH O1molO 18gH O
1molH O =18g
Larespuestacorrectaeslaa.(EnCastillayLeón1998secambianlascantidadesdereactivos).
7.6.Alañadirsodiometálicoalagua:a)Sedesprendeoxígeno.b)Elsodio flotayaldisolverse lentamente semueveen trayectoriascurvassiguiendocurvaselípticasdeltipodeBernouilli.c)Elsodiosedisuelveynohayotrareacciónaparente.d)Seproduceunamuyvigorosareacciónquepuedellegaralaexplosión,condesprendimientodehidrógeno.e)Elsodioesinestableydescomponeelaguadandounadisoluciónácida.
(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Madrid2009)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNayH Oes:2Na(s)+2H O(l)�o2NaOH(aq)+H (g)
En este proceso se desprende gran cantidad de calor que hace que elmetal se funda einclusoseproduzcaunaexplosión.Larespuestacorrectaeslad.
7.7. Cuando se calienta unamezcla de una disolución de nitrato de amonio con otra dehidróxidodesodioseobtieneungasque:a)Contienehidrógenoyoxígenoenproporción5:4.b)Hacequeunpapeldetornasolhumedecidotomecolorazul.c)Reaccionaconfacilidadconelhidrógeno.d)Essimplementevapordeagua.
(O.Q.L.Murcia1997)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNH NO yNaOHes:NH NO (aq)+NaOH(aq)�oNaNO (aq)+NH (g)+H O(l)
ElNH formadotienepropiedadesbásicasquehacequeeltornasol,indicadorácido‐base,tomecolorazul.Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 314
7.8.Dadalasiguientereacciónquímica:+½ �o
¿Cuántosmolesde senecesitaránparaquereaccionencon22,5gde ?a)0,31molesb)2molesc)4,25molesd)0,18moles
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
RelacionandoSO conO :
22,5gSO 1molSO64gSO 1molO2molSO =0,18mol
Larespuestacorrectaeslad.
7.9. La combustión demetano conduce a la formación de dióxido de carbono y agua. Si seintroducen10,0gdeoxígenoy10,0gdemetanoenunrecipientecerrado.¿Cuántosmolesdeaguasepuedenformar?a)0,31molesc)1,88·10 molesb)2,54molesd)4,24moles
(O.Q.L.CastillayLeón1997)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
10,0gO 1molO32gO =0,3125molO
10,0gCH 1molCH2gCH =0,625molCH
�o 0,3125molO0,625molCH =0,5
Como larelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraCH ,por loque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:
0,3125molO 2molH O2molO =0,3125mol
Larespuestacorrectaeslaa.
7.10.Señalasialgunodelossiguientesprocesospuededarsecomoquímico:a)Fusióndelhierro.b)Combustióndelagasolina.c)Congelacióndelagua.d)Disolucióndeazúcarenagua.
(O.Q.L.CastillayLeón1997)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
La fusión del hierro, congelación del agua y disolución del azúcar en agua son cambiosfísicos,quesólollevanaunestadodiferentedeagregación.La combustión de la gasolina es un cambio químico, ya que las sustancias finales delprocesosondiferentesdelasiniciales.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 315
Larespuestacorrectaeslab.
7.11.¿Encuáldelossiguientesprocesosestáimplicadaunatransformaciónquímica?a)Elsecado,alairelibreyalsol,deunatoallahúmeda.b)Lapreparacióndeuncaféexpréshaciendopasarvapordeaguaatravésdecafémolido.c)Ladesalinizacióndelaguaporósmosisinversa.d)Laadicióndelimónalté,porloqueestecambiadecolor.
(O.Q.L.Murcia1998)
Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengancomposiciónquímicadiferente.a)Falso.Enelsecadoseproduceunprocesofísicodecambiodeestado:
H O(l)+calor�oH O(g)b)Falso.Lapreparacióndeuncaféesunprocesofísicodeextracción.c)Falso.Ladesalinizacióndelaguaesunprocesofísicoenelquelaspartículasdesolutopasanatravésdelosporosdeunamembrana.d)Verdadero.Laadiciónde limónal té implicaunareacciónquímicaquesemanifiestaconuncambiodecolor.Larespuestacorrectaeslad.
7.12. ¿Cuálde los siguientescompuestosproducirá,porcombustióncompletade1gdeél, lamayormasadedióxidodecarbono?a)Metano( )b)Etino( )c)Buteno( )d)Pentano( )
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.CastillayLeón2003)
a)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
LamasadeCO obtenidoes:
1gCH 1molCH16gCH 1molCO1molCH 44gCO1molCO =2,8gCO
b)Verdadero.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinoes:
C H (g)+ 52O (g)�o2CO (g)+H O(l)
LamasadeCO obtenidoes:
1gC H 1molC H26gC H 2molCO1molC H 44gCO1molCO =3,4g
c)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutenoes:C H (g)+6O (g)�o4CO (g)+4H O(l)
LamasadeCO obtenidoes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 316
1gC H 1molC H56gC H 4molCO1molC H 44gCO1molCO =3,1gCO
d)Falso.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpentanoes:C H (g)+8O (g)�o5CO (g)+6H O(l)
LamasadeCO obtenidoes:
1gC H 1molC H72gC H 5molCO1molC H 44gCO1molCO =3,1gCO
Larespuestacorrectaeslab.
7.13.LamayoraportacióndeLavoisieralaQuímicaseprodujocuando:a)Describió,porprimeravez,elefectofotoeléctrico.b)Estableciólaleydelaconservacióndelamasa.c)SintetizóelPVC.d)Descubrióelneutrón.
(O.Q.L.Murcia1998)
a)Falso.ElefectofotoeléctricofuedescubiertoporHeinrichHertzen1887yexplicadoporAlbertEinsteinen1905.b)Verdadero.AntoineLaurentLavoisier en 1879publica Traité Élémentaire de Chimiedondeexplicalaleydeconservacióndelamasa.c)Falso.Elclorurodepolivinilo(PVC)fuedescubiertoaccidentalmenteporHenryVictorRegnault(1835)yporEugenBauman(1872).Enambasocasiones,elpoliclorurodeviniloapareció como un sólido blanco en el interior de frascos que habían sido dejadosexpuestosalaluzdelsol.En1926,WaldoSemon,investigadordeB.F.Goodrich,desarrollóunmétodoparaplastificarelPVC.d) Falso. El neutrón fue descubierto en 1932 por James Chadwick al identificarlo en lapenetranteradiaciónqueseproducíaalbombardearnúcleosdeberilioconpartículasalfa:
Be49 + He�o2
4 C612 + n01
Larespuestacorrectaeslab.
7.14.SilareacciónentrelassustanciasAyBtranscurredeacuerdoalaecuaciónA(g)+2B(g)�oxC
puedeafirmarseque:a)PuestoqueAyBsongaseosos,Cdebesertambiénungas.b)LarelaciónentrelasmasasdeAyBquereaccionanes½.c)Como1moldeAreaccionacon2molesdeB,xdebevaler3.d)Nadadeloanteriorescierto.
(O.Q.L.Murcia1998)
a)Falso.Elestadodeagregacióndelosproductosnotienenadaqueverconelestadodeagregacióndelosreactivos.Porejemplo,lasíntesisdeagua:
2H (g)+O (g)�o2H O(l)Sinembargo,enlaformacióndeSO todaslassustanciassongaseosas:
2SO (g)+O (g)�o2SO (g)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 317
b)Falso.½eslarelaciónmolarentreAyB.LarelaciónentrelasmasasdependedecuálseaelvalordelasmasasmolaresdeAyB.c) Falso. El número de moles de una reacción química no tiene porque mantenerseconstante.Eslamasalaquesemantieneconstanteenunareacciónquímica.d)Verdadero.Deacuerdoconloexpuestoenlosapartadosanteriores.Larespuestacorrectaeslad.
7.15.UnpacientequepadeceunaúlceraduodenalpuedepresentarunaconcentracióndeHClen su jugo gástrico 0,08M. Suponiendo que su estómago recibe 3 litros diarios de jugogástrico, ¿qué cantidad de medicina conteniendo 2,6 g de por 100 mL debeconsumirdiariamenteelpacienteparaneutralizarelácido?a)27mLb)80mLc)240mLd)720mLe)1440mL
(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.Asturias2009)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreHClyAl OH es:6HCl(aq)+2Al OH (aq)�o2AlCl (aq)+3H O(l)
LamasadeAl(OH)3quereaccionaes:
3LHCl0,08M 0,08molHCl3LHCl0,08M
2molAl OH6molHCl
78gAl OH1molAl OH =6,24gAl OH
Lacantidaddemedicinanecesariaes:
6,24gAl OH 100mLmedicina2,6gAl OH =240mLmedicina
Larespuestacorrectaeslac.(EnCastillayLeón1998secambiaelvolumenyconcentracióndeHClporelnúmerodemolesdeácido).
7.16.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?Enlareaccióndecombustión:
C4H10(g)+132O2(g)
4CO2(g)+5H2O(l)
secumpleque:a)Cuandosequema1moldebutanoseforman4molesde .b)Cuandosequema1moldebutanoquepesa58g/mol,seforman266gdeproductos.c)Cuandosequeman10Ldebutanoencondicionesnormalesseforman40Lde enlasmismascondiciones.d)Cuandosequeman5gdebutanoseforman20gde .
(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Valencia1999)
a)Verdadero.YaquelarelaciónestequiométricaexistenteentreC4H10yCO es1:4.b) Verdadero. De acuerdo con la ley de conservación de la masa de Lavoisier, la masainicial(reactivos)suponiendoquelareacciónestotales:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 318
1molC4H1058gC4H101molC4H10
+6,5molO232gO21molO2
=266g
c)Verdadero.RelacionandoelvolumendeC4H10yeldeCO :
10LC4H101molC4H1022,4LC4H10
4molCO21molC4H1022,4LCO21molCO2
=40LCO2
d)Falso.RelacionandolamasadeC4H10yladeCO :
5gC4H101molC4H1058gC4H10
4molCO21molC4H10 44gCO21molCO2
=15,2gCO2
Larespuestacorrectaeslad.
7.17.Delassiguientesafirmacionessobrelareacción,¿cuálesfalsa?
C2H6(g)+72O2(g)
2CO2(g)+3H2O(l)
a)Cuando1molde reaccionacon3,5molesde seforman3molesde .b)Cuando7/2molesde reaccionancon lacantidadestequiométricade seforman6,023·10 moléculasde .c)Cuandose forman2molesde ,se formaalmismotiempounacantidadde quecontiene48gdeoxígeno.d)Cuandoreaccionan7/2molesdeoxígenose formaunacantidadde quecontiene2molesdeátomosdecarbono.
(O.Q.L.CastillayLeón1998)(O.Q.L.Valencia1999)
a)Verdadero.LarelaciónestequiométricaexistenteentreC2H6,O yH Oes1:3,5:3.b)Falso.RelacionandoO yCO :
72 molO
2molCO72 molO
6,022·10 moleculasCO1molCO =12,044·10 moléculas
c)Verdadero.RelacionandoCO yH O:
2molCO 3molH O2molCO 1molO1molH O
16gO1molO =48gO
d)Verdadero.RelacionandoO yCO :72 molO
2molCO72 molO
1molC1molCO =2molC
Larespuestacorrectaeslab.
7.18.Unanillodeplataquepesa7,275gsedisuelveenácidonítricoyseañadeunexcesodeclorurodesodioparaprecipitartoda laplatacomoAgCl.SielpesodeAgCl(s)es9,000g,¿cuáleselporcentajedeplataenelanillo?a)6,28%b)75,26%c)93,08%d)67,74%e)80,83%
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2009)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 319
Laecuaciónquímicanoajustadacorrespondientealadisolucióndelaplataes:Ag(s)+HNO (aq)�oAg (aq)+NO (aq)
LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeAgCles:Ag (aq)+Cl (aq)�oAgCl(s)
Elporcentajedeplataenelanilloes:9,000gAgCl7,275ganillo
1molAgCl143,4gAgCl
1molAg1molAgCl
107,9gAg1molAg 100=93,08%Ag
Larespuestacorrectaeslac.
7.19.Laestequiometríaes:a)Laextensiónenqueseproduceunareacción.b)Larelaciónponderalentrereactivosyproductosenunareacciónquímica.c)Laemisióndepartículasαenunprocesoradioactivo.d)Elproductodelasconcentracionesdelosreactivos.
(O.Q.L.Murcia1999)
Laestequiometríasedefinecomolarelaciónnuméricaentre lasmasasde loselementosque forman una sustancia y las proporciones en que se combinan los elementos ocompuestosenunareacciónquímica.SedebeaJ.B.Richter.Larespuestacorrectaeslab.
7.20.Siaunciertovolumendedisolucióndeácidosulfúricoseleañadenunosgránulosdecincmetálico:a)Sedesprendevapordeazufredelsistemaenreacción.b)Sedesprendeungasdecolorverdedelsistemaenreacción.c)Sedesprendehidrógenodelsistemaenreacción.d)Losgránulossedepositanenelfondo,sinreacciónaparente.
(O.Q.L.Murcia1999)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yZnes:H SO (aq)+Zn(s)�oZnSO (aq)+H (g)
Setratadeunprocesoclásicodeobtenciónde (g)enelqueelZn,metalreductor,escapazdereducirlosH delácidoahidrógenomolecular,oxidándoseélaZn .Larespuestacorrectaeslac.
7.21. En condiciones adecuadas el oxígeno reacciona con el carbono para darmónoxido decarbono.Cuandoreaccionan5gdecarbonocon10gdeoxígeno lacantidaddemónoxidodecarbonoobtenidaes:a)11,7gb)10gc)1,5gd)1,0·10 g
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)
Laecuaciónquímicacorrespondientealadeficientecombustióndelcarbonoes:C(s)+½O (g)�oCO(g)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 320
5gC 1molC12gC =0,417molC
10gO 1molO32gO =0,3125molO
�o 0,417molC0,3125molO =1,33
Como la relaciónmolar esmenor que 2 quiere decir que sobra O , por lo queC es elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCOformada:
0,417molC 1molCO1molC 28gCO1molCO =11,7g
Larespuestacorrectaeslaa.
7.22.Enunareacciónquímica,decidircualdelassiguientesproposicionesescierta:a)Lamasaseconservab)Seconservanlasmoléculasc)Seconservanlosionesd)Seconservanlosmoles
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)
La leydeconservaciónde lamasadeLavoisierproponequeenunareacciónquímicaseconservalamasa.Larespuestacorrectaeslaa.(En2001secambianionesporátomos).
7.23.Lamasadedióxidodecarbonoqueseobtieneenlacombustiónde52gdeetinoes:a)25gb)4,8·10 gc)1,8·10 gd)45g
(O.Q.L.CastillayLeón1999)(O.Q.L.CastillayLeón2002)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletinoes:
C H (g)+ 52O (g)�o2CO (g)+H O(l)
LamasadeCO obtenidoes:
52gC H 1molC H26gC H 2molCO1molC H 44gCO1molCO =176g
Larespuestacorrectaeslac.
7.24.Enlareacciónquímica:+4HCl�o + +2
Elvolumenenlitrosdegascloroquepuedeobtenerseencondicionesnormalesapartirde20gdeHCles:a)20Lb)40Lc)3,07Ld)15,3L
(O.Q.L.CastillayLeón1999)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 321
RelacionandoHClconCl :
20gHCl 1molHCl36,5gHCl1molCl4molHCl
22,4LCl1molCl =3,07L
Larespuestacorrectaeslac.
7.25.Ungramodeunciertoácidoorgánicomonocarboxílicodecadena linealseneutralizacon22,7 dedisolucióndehidróxidodesodio(NaOH)0,5Myalquemarseorigina0,818gdeagua.Elnombredelácidoes:a)Butanoicob)Propanoicoc)Etanoicod)Metanoicoe)Palmítico
(O.Q.N.Murcia2000)
La ecuación química ajustada correspondiente a la neutralización entre el ácidomonocarboxílico,HA,yNaOHes:
HA(aq)+NaOH(aq)�oNaA(aq)+H O(l)ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar:
22,7cm NaOH0,5M 0,5molNaOH10 cm NaOH0,5M
1molHA0,5molNaOH
MgHA1molHA =1gHA
Seobtiene,M=88g·mol .La relación entre la masa de H O producida en la combustión y la masa de ácido HApermiteobtenerlosmolesdeHcontenidosenunmoldeácido:
0,818gH O1gHA 1molH O
18gH O 2molH1molH O88gHA1molHA =8
molHmolHA
Setratadeunácidomonocarboxílicoderivadodeunhidrocarburosaturadoysufórmulageneral es C H O . Por tanto, conocido el número de átomos de H que contiene se lepuedeidentificar.Como2n=8,seobtienen=4porloquesetratadelácidobutanoico.Porotraparte, lamasamolardel ácido tambiénpuedeservirpara su identificación.Asípues,portratarsedeunácidomonocarboxílicocontieneungrupocarboxilo,−COOH,queyapesa45g,elrestodelamasacorrespondealradicalalquílicounidoadichogrupo.Sedescartan de forma inmediata metanoico y etanoico que tienen cadenas muy cortas, ypalmítico,queporserácidograso,tieneunacadenamuylarga.Larespuestacorrectaeslaa.
7.26.Apartirdeunkgdepiritadel75%deriquezaen ,sehaobtenido1kgde del98%enmasa.Lareacciónquímicaglobalquetienelugares:
(s)+3 (g)+2 (l)�oFe(s)+2 (aq)Elrendimientoglobaldelprocesoes:a)100%b)80%c)50%d)75%e)Nosepuedecalcularalnodisponerdelasreaccionespertinentes.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Baleares2003)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 322
LamasadeH SO queseobtieneapartirde1kgdepiritaes:
10 gpirita 75gFeS100gpirita
1molFeS119,8gFeS 2molH SO
1molFeS 98gH SO1molH SO =1227gH SO
ComosetratadeunadisolucióndeH SO deriqueza98%:
1227gH SO 100gH SO 98%98gH SO =1252gH SO 98%
Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:
η= 1000gH SO 98% real1252gH SO 98% teorico 100=80%
Larespuestacorrectaeslab.(Esta cuestión ha sido propuesta en varias olimpiadas con respuestas similares y enalgunasdeellasnosehadadolaecuaciónquímica).
7.27.En losviajesespacialesdebeincluirseunasustanciaqueelimineel producidoporrespiracióndelosocupantesdelanave.Unadelasposiblessolucionesseríahacerreaccionarel con determinados reactivos. La selección delmás adecuado se hace teniendo encuentaqueésteconsumalamayorcantidadde porgramodereactivo(esdecir,queseaelmásligeroparallevarenlanave).Deacuerdoconello,¿cuálescogería?a)CaO CaO(s)+ (g)�o (s)b) (s)+ (g)�o (s)+ (g)c) (s)+ (g)�o (s)+ (l)d)LiOH LiOH(s)+ (g)�o (s)+ (l)e) (s)+ (g)�o (s)+ (l)
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Asturias2009)
Tomandocomobasede cálculo1gdecadareactivo,elmejorde todosellos seráelqueeliminemayorcantidaddeCO .Estasson:a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCaOes:
CaO(s)+CO (g)�oCaCO (s)LamasadeCO eliminadaconCaOes:
1gCaO 1molCaO56gCaO 1molCO1molCaO
44gCO1molCO =0,79gCO
b)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconNa O es:2Na O (s)+2CO (g)�o2Na CO (s)+O (g)
LamasadeCO eliminadaconNa O es:
1gNa O 1molNa O 78gNa O
2molCO2molNa O 44gCO1molCO =0,56gCO
c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconMg OH es:Mg OH (s)+CO (g)�oMgCO (s)+H O(l)
LamasadeCO eliminadaconMg OH es:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 323
1gMg OH 1molMg OH 58,3gMg OH
1molCO1molMg OH
44gCO1molCO =0,81gCO
d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconLiOHes:2LiOH(s)+CO (g)�oLi CO (s)+H O(l)
LamasadeCO eliminadaconLiOHes:
1gLiOH 1molLiOH24gLiOH 1molCO2molLiOH
44gCO1molCO =0,92g
e)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónconCa OH es:Ca OH (s)+CO (g)�oCaCO (s)+H O(l)
LamasadeCO eliminadaconCa OH es:
1gCa OH 1molCa OH 74gCa OH
1molCO1molCa OH
44gCO1molCO =0,59gCO
Larespuestacorrectaeslad.(EnCastillayLeón2001secambianCaOyNa O porKOHyCsOH).
7.28.Unamuestra de 2,8 g de un alqueno puro, que contiene un único doble enlace pormolécula,reaccionancompletamentecon8,0gdebromo,enundisolventeinerte.¿Cuáleslafórmulamoleculardelalqueno?a) b) c) d) e)
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.N.Sevilla2010)
Lareacciónentreunalquenoconunúnicodobleenlaceyunhalógenoesunareaccióndeadición:
C H (g)+Br (l)�oC H Br (l)La relación entre las cantidades de Br y alqueno que reaccionan proporciona la masamolardelalqueno,yporconsiguiente,lafórmuladelmismo:
8,0gBr 1molBr160gBr
1molC H1molBr
MgC H1molC H =2,8gC H �oM=56g·mol
Apartirde lamasamolardel alquenosepuedeobtenerelnúmerodeátomosdeCquecontieneeidentificarlo:
nmolCl 12gC1molC +2nmolH1gH1molH =56g�on=4
El alqueno contiene4átomosdeC, por tanto, la fórmulamoleculardelhidrocarburo es.
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 324
7.29.Sise logra ladescomposición,porcalentamiento,de1gdecadaunode lossiguientescarbonatos,dando,encadacaso,elóxidodelmetalcorrespondienteydióxidodecarbono,¿cuáldeellosproduceunmayorvolumen,medidoencondicionesnormales,delgas?a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2012)
La ecuación química ajustada correspondiente a la descomposición de un carbonatoalcalinooalcalinotérreoes:
M CO (s)�oCO (g)+M O(s)MCO (s)�oCO (g)+MO(s)
En todos los casos se produce 1 mol de CO por cada mol de sal que se descompone.Teniendoencuentaquesiempresepartede1gdecarbonato,lamáximacantidaddeCO laproducirálasalquetengamenormasamolar:
1gMCO 1molMCOMgMCO 1molCO1molMCO 44gCO1molCO = 44M gCO
Lasmasasmolaresdelassalespropuestasson:Sustancia CaCO SrCO BaCO M/g· 74 100 147,6 197,3
Larespuestacorrectaeslab.
7.30.Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeloctano,componenteesencialde lasgasolinasyporlasqueéstassecalificansegúnsu“ÍndicedeOctano”(95ó98),tienelugardeacuerdoalasiguienteecuación:
w (g)+x (g)�oy (g)+z (g)Loscoeficientesestequiométricos(w,x,y,z)paralareacciónajustadadebenser:a)w=2,x=25,y=18,z=16b)w=25,x=2,y=16,z=18c)w=2,x=25,y=16,z=18d)w=1,x=25,y=8,z=9
(O.Q.L.Murcia2000)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:2 (l)+25 (g)�o16 (g)+18 (l)
Larespuestacorrectaeslac.
7.31.AltratarunexcesodedisolucióndeNaOHcon1,12Ldeclorurodehidrógenogassecomedido en c.n., ¿quémasa de cloruro de sodio se forma suponiendo que la reacción escompleta?a)0,05gb)1,8gc)2,9gd)2,0g
(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.CastillayLeón2001)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 325
HCl(g)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H O(l)LamasadeNaClformadoes:
1,12LHCl 1molHCl22,4LHCl1molNaCl1molHCl
58,5gNaCl1molNaCl =2,9gNaCl
Larespuestacorrectaeslac.
7.32.Dadaslassiguientesafirmacionesindiquesisononocorrectas:1)Paraconocerlafórmulamoleculardeuncompuestoorgánicoesprecisosabersumasamolecular.2)Elrendimientoteóricodeunareacciónnocoincideconelrendimientorealdelamisma.3)Losmolesdeproductodeunareacciónhandecalcularseenfuncióndelacantidaddelreactivolimitante.4)Lacomposicióncentesimaldeuncompuestopermitedeterminarsufórmulaempírica.
a)Sólo1y2soncorrectas.b)Sólo2y3soncorrectas.c)Todassoncorrectas.d)Ningunadelasrespuestasescorrecta.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
1) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar sufórmula empírica, para determinar su fórmula molecular es necesario conocer la masamolardelcompuesto.2)Verdadero.Laslimitacionesdelosprocedimientosexperimentalessonresponsablesdequenocoincidanlosrendimientosteóricoyreal.3)Verdadero.Elreactivolimitanteeselqueantesseconsumeenunareacciónquímicaydeterminalacantidaddeproductoformado.4) Verdadero. El análisis elemental de un compuesto orgánico permite determinar sufórmulaempíricay,portanto,sucomposicióncentesimal.Larespuestacorrectaeslac.
7.33.Lacantidaddeaguaqueseobtienecuandoreaccionanconpropano25gdeaire(20%enmasadeoxígeno)es:a)5,45gb)10,75gc)2,25gd)15,0g
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(l)
RelacionandoO conH O:
25gaire 20gO100gaire
1molO32gO 4molH O
5molO 18gH O1molH O =2,25g
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 326
7.34.Unagalenacontiene10%desulfurodeplomo(II)yelrestosonimpurezas.Lamasadeplomoquecontienen75gdeeseminerales:a)6,5gb)25,4gc)2,5gd)95,8g
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
DeacuerdoconlaestequiometríaexistenteenelPbS,lamasadePbcontenidaen75gdegalenaes:
75ggalena 10gPbS100ggalena
1molPbS239gPbS
1molPb1molPbS
207gPb1molPb =6,5gPb
Larespuestacorrectaeslaa.
7.35.Cuandosedisuelven20gdeunclorurodeunmetaldesconocido(MCl)hastaobtener100mLdedisoluciónserequieren0,268molesdenitratodeplataparaprecipitarelclorurocomoclorurodeplata,¿cuáleslaidentidaddelmetalM?a)Nab)Lic)Kd)Ag
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreMClyAgNO es:AgNO (aq)+MCl(aq)�oMNO (aq)+AgCl(s)
ElnúmerodemolesdeMClquereaccionanes:
0,268molAgNO31molMCl
1molAgNO =0,268molMCl
LarelaciónentrelosgramosymolesdeMClproporcionasumasamolar:20gMCl
0,268molMCl =74,6g·mol
ApartirdelamasamolardelMClseobtieneladelelementoMyseleidentifica:
1molCl 35,5gCl1molCl +1molMxgM1molM =74,6g�ox=39,1g
Lamasamolarcorrespondealelementopotasio(K).Larespuestacorrectaeslac.
7.36.Paralasiguientereacción:(s)+3 (l)�o2 (aq)
¿Cuántosmolesdeaguasenecesitanparaproducir5,0molesde (aq)apartirde3,0molesde (s),silareaccióntienelugardeformatotal?a)6,0b)2,0c)7,5d)4,0e)Nosepuedecalcular.
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 327
ElnúmerodemolesdeH Onecesarioparaproducir5molesdeH BO es:
5molH BO 3molH O2molH BO =7,5mol
Larespuestacorrectaeslac.
7.37.Unamuestradelmineralpirolusita( impuro)demasa0,535g,setratacon1,42gdeácidooxálico( ·2 )enmedioácidodeacuerdoconlareacción:
+ +2 �o +2 +2 El excesodeácido oxálico se valora con36,6mLde 0,1000Mdeacuerdo con lareacción:
5 +2 +6 �o2 +8 +10 ¿Cuáleselporcentajede enelmineral?a)34,3%b)61,1%c)65,7%d)53,3%e)38,9%
(O.Q.N.Barcelona2001)
�LacantidaddeH C O ·iniciales:
1420mgH C O ·2H2O1mmolH C O ·2H O126mgH C O ·2H O
1mmolH C O1mmolH C O ·2H O =11,3mmolH C O
�LacantidaddeH C O sobranteyquereaccionaconKMnO4es:
36,6mLKMnO 0,1M 1mmolKMnO1mLKMnO 0,1M
5mmolH C O2mmolKMnO =9,15mmolH C O
�LadiferenciaentreambascantidadeseslaquereaccionaconMnO :11,3mmolH C O –9,15mmH C O =2,12mmolH C O
RelacionandoH C O conMnO :2,12mmolH C O535mgpirolusita
1mmolMnO1mmolH C O 86,9mgMnO1mmolMnO 100=34,4%
Larespuestacorrectaeslaa.
7.38.Indiquecuáldelossiguientesesunprocesoquímico:a)Fusióndelclorurosódico.b)Sublimacióndemercurio.c)Combustióndeazufre.d)Disolucióndesalenagua.
(O.Q.L.Murcia2001)
Para que exista un cambio químico es preciso los reactivos y productos tengancomposiciónquímicadiferente.a)Falso.LafusióndelNaClesuncambiodeestado,unprocesofísico:
NaCl(s)�oNaCl(l)b)Falso.LasublimacióndelHgesuncambiodeestado,unprocesofísico:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 328
Hg(s)�oHg(g)c)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelSes:
S(s)+O (g)�oSO (g)d)Falso.AunqueenladisolucióndelNaClenaguaserompenenlacesenlaredcristalinayseformanenlacesentrelosionesylasmoléculasdeagua,setratadeunprocesofísico:
NaCl(s)�oNa (aq)+Cl (aq)Larespuestacorrectaeslac.
7.39.Elcarburodecalcio( )usadoparaproduciracetilenosepreparadeacuerdoalaecuaciónquímica:
CaO(s)+C(s)�o (s)+ (g)Siunamezclasólidacontiene1150gdecadareactivo,¿cuántosgramosdecarburodecalciosepuedenpreparar?a)1314,2gb)2044,4gc)6133gd)1006,2g
(O.Q.L.Murcia2001)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelcarburodecalcioes:CaO(s)+5C(s)�o2CaC (s)+CO (g)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
1150gCaO 1molCaO56gCaO =20,5molCaO
1150gC 1molC12gC =95,8molC�o 95,8molC
20,5molCaO =4,7
Como la relaciónmolarobtenidaesmayorque2,5quieredecirque sobraC,por loqueCaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaC formada:
20,5molCaO 2molCaC1molCaO 64gCaC1molCaC =1312g
Larespuestacorrectaeslaa.
7.40.Unamanera de recuperar platametálica en el laboratorio es por calentamiento, a800°C y en un crisol de porcelana, de una mezcla de , y AgCl, en lasproporcionesmolares4:3:2respectivamente.Lamasatotaldemezclaquehayqueponerenelcrisolparaobtenerunmoldeplataes:a)350,3gb)507,1gc)700,6gd)1019,6g
(O.Q.L.Murcia2001)
Apartirde4molesdeNa CO ,3molesdeKNO y2molesdeAgClseobtienen2molesdeAg. Por tanto para obtener 1 mol de Ag la cantidad de moles de cada reactivo que senecesitaeslamitad.Lasmasascorrespondientesson:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 329
2molNa CO 106gNa CO1molNa CO =212gNa CO
1,5molKNO 101,1gKNO1molKNO =151,7gKNO
1molAgCl 143,4gAgCl1molAgCl =143,4gAgCl
�o total=507,1g
Larespuestacorrectaeslab.
7.41.Sisequemauntrozodegrafitodealtapurezasedebeformar:a) b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2001)
El grafito es una variedad alotrópica del C y la ecuación química correspondiente a sucombustiónes:
C(grafito)+ (g)�o (g)
Larespuestacorrectaeslab.
7.42.Laazidadesodio( )seutilizaen los“airbag”de losautomóviles.El impactodeunacolisióndesencadenaladescomposicióndel deacuerdoalasiguienteecuación
2 (s)�o2Na(s)+3 (g)El nitrógeno gaseoso producido infla rápidamente la bolsa que sirve de protección alconductoryacompañante.¿Cuáleselvolumende generado,a21°Cy823Torr(mmHg),porladescomposiciónde60,0gde ?a)2,19Lb)30,8Lc)61,7Ld)173,2L(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760Torr)
(O.Q.L.Murcia2001)
ElnúmerodemolesdeN queseformanenlaexplosiónes:
60gNaN 1molNaN65gNaN 3molN2molNaN =1,38molN
Aplicando laecuacióndeestadode losgases idealesseobtieneelvolumenqueocupaelgas:
V= 1,38mol 0,082atm·L·mol ·K 21+273823Torr 760Torr1atm =30,7L
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 330
7.43.Lafaltadeoxígenodurantelacombustióndeunhidrocarburocomoelmetanogeneraungasaltamentetóxico,elmonóxidodecarbono.Lasiguienteecuaciónquímicailustraesteproceso:
3 (g)+5 (g)�o2CO(g)+ (g)+6 (l)Sicomoconsecuenciadeesteprocesoseobtienen50gdeunamezcladeCOy ,¿cuántosmolesdemetanoseconsumieron?a)0,5b)1,0c)1,5d)2,0
(O.Q.L.Murcia2001)
SuponiendoquesepartedexmolesdeCH ,lasmasasdeCOyCO queseobtienenson:
xmolCH 2molCO1molCH 28gCO1molCO +xmolCH
1molCO1molCH 44gCO1molCO =50gmezcla
Seobtiene,x=1,5mol .Larespuestacorrectaeslac.
7.44.Lacombustióndelgasmetano( )producedióxidodecarbonoyagua.Indiquecuáldelassiguientesecuacionesquímicasdescribecorrectamentedichoproceso:a) + �o +2 b) +2 �o +2 c) + �o + d) +½ �o +
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:(g)+2 (g)�o (g)+2 (l)
Larespuestacorrectaeslab.
7.45.Dadalareacciónsiguiente:nA+mBoxC+Qkcal
donde A, B y C representan sustancias puras, gaseosas, se presentan las siguientesafirmaciones:
1)Paraformar1moldeCserequierenn/xmolesdeA.2)n+m=x.3)Sinym(ambos)sonnúmerospares,xdebeserimpar.4)Tienelugaruncambiodefase.
¿Cuáldelasproposicionessiguientesescierta?a)1b)2y3c)3d)2y4
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
1)Cierto.RelacionandoCyA:
1molC nmolAxmolC =nx mol
2)Falso.Loscoeficientesestequiométricosnotienenporquéconservarse.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 331
3)Falso.Sinconocerlasfórmulasdelosdiferentescompuestosnosepuedehacerningunaafirmaciónsobreloscoeficientesestequiométricos.4)Falso.Laecuacióndadanoofreceningunainformaciónsobrelosestadosdeagregación.Larespuestacorrectaeslaa.
7.46.El superóxidodepotasio ( )puede simular laacciónde lasplantas consumiendodióxidodecarbonogaseosoyproduciendooxígenogas.Sabiendoqueenestecasotambiénseformacarbonatodepotasio,lareacciónajustadanosindicaque:a)Seproducen3molesdeoxígenoporcadamolde consumido.b)Seconsumen2molesde porcadamoldedióxidodecarbono.c)Elnúmerodemolesdereactivosesigualdeproductos.d)Seproducen3gdeoxígenoporcada2gde consumidos.e)Seformanmásmolesdeproductosquedereactivos.
(O.Q.N.Oviedo2002)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreKO yCO es:4KO (s)+2CO (g)�o2K CO (s)+3O (g)
a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen0,75molesdeCO porcadamoldeKO consumido.b)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseconsumen2molesdeKO porcadamoldeCO .c‐e) Falso. De acuerdo con la estequiometría de la reacción se producen 5 moles deproductosporcada6molesdereactivosqueseconsumen.d)Falso.
2gCO 1molCO44gCO 3molO2molCO 32gO1molO =2,2gO
Larespuestacorrectaeslab.
7.47.Elcromoensuestadodeoxidación(VI)seconsiderapeligrosoysueliminaciónpuederealizarseporelprocesosimbolizadoporlareacción:
4Zn+ +7 �o4 +2 + +7 Sisemezcla1moldecadareactivo,¿cuáleselreactivolimitanteyelrendimientoteóricodesulfatodecromo(II)?a)Zn/0,50molb) /2,0molc) /0,29mold) /1,0mole)Nohayreactivolimitante/1,0mol
(O.Q.N.Oviedo2002)
Comoseempleaunmoldecadareactivo,elreactivolimitanteeselquedeacuerdoconlaestequiometría de la reacción se consume en mayor cantidad, es decir, H SO . EstasustanciaeslaquedeterminalamáximacantidaddeCrSO formado:
1molH SO 2molCrSO 7molH SO =0,29mol
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 332
7.48.Dadaslassiguientesreacciones:Fe+ �o 3 + �o
Sielrendimientodecadaunadelasreaccionesesdel82%,¿quémasade seproduceapartirde1,0gdeFe?a)4,81gb)3,94gc)2,65gd)3,24ge)2,57g
(O.Q.N.Oviedo2002)
LacantidaddeFeBr queseproduceapartirde1gdeFe:
1gFe 1molFe55,8gFe1molFeBr1molFe 82molFeBr real
100molFeBr teorico =0,0147molFeBr real
LacantidaddeFe Br queseproduceapartirdelFeBr es:
0,0147molFeBr 1molFe Br3molFeBr 2
82molFe Br real100molFe Br teorico
806,6gFe Br1molFe Br =3,24g
Larespuestacorrectaeslad.
7.49.Elmineraldolomitapuederepresentarsepor la fórmula .¿Quévolumendedióxidodecarbonogas,a26,8°Cy0,88atm,podríaproducirseporlareacciónde25gdedolomitaconexcesodeácidoacético?a)3,9Lb)4,5Lc)6,3Ld)6,7Le)7,6L(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.N.Oviedo2002)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreMgCa CO yCH COOHes:MgCa CO +4CH COOH�o2CO +Mg CH COO +Ca CH COO +4H O
ElnúmerodemolesdeCO producidoses:
25gMgCa CO 1molMgCa CO184,3gMgCa CO 2molCO
1molMgCa CO =0,27molCO
ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoelCO es:
V= 0,27mol 0,082atm·L·mol1·K 1 26,8+273 K
0,88atm =7,6L
Larespuestacorrectaeslae.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 333
7.50.Elagua sedescomponepor electrólisisproduciendohidrógeno y oxígeno gas.Enundeterminadoexperimento,sehaobtenido1,008gde enelcátodo,¿quémasadeoxígenoseobtieneenelánodo?a)32,0gb)16,0gc)8,00gd)4,00ge)64,0g
(O.Q.N.Oviedo2002)
LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociaciónelectrolíticadelH Oes:2H O(l)�o2H (g)+O (g)
LamasadeO queseobtienees:
1,008gH 1molH2,016gH 1molO2molH 32gO1molO =8g
Larespuestacorrectaeslac.
7.51.Al calentar 24,0 g de nitrato de potasio junto con plomo se han formado 13,8 g dedioxonitrato(III)depotasio,deacuerdoalaecuaciónquímica:
Pb(s)+ (s)�oPbO(s)+ (s)¿Cuáleselrendimientodelareacción?a)38,6%b)86,3%c)36,8%d)68,3%
(O.Q.L.Murcia2002)
LamasadeKNO quesedeberíadehaberobtenidoapartirde24gdeKNO es:
24gKNO 1molKNO101,1gKNO 1molKNO1molKNO 85,1gKNO1molKNO =20,2gKNO
Elrendimientodelprocesoes:
η= 13,8gKNO real20,2gKNO teorico 100=68,3%
Larespuestacorrectaeslad.
7.52.Sisemezclan200 deunadisoluciónde0,1Mdesulfurodesodiocon200 deotradisoluciónquecontiene1,7g/Ldenitratodeplata,¿quécantidaddesulfurodeplatapodráprecipitar?a)0,25gb)1,00gc)0,50gd)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Baleares2002)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses:2AgNO (aq)+Na S(aq)�o2NaNO (aq)+Ag S(s)
Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 334
200cm Na S0,1M 0,1molNa S10 cm Na S0,1M =0,02molNa S
200cm AgNO 1,7g/L 1,7gAgNO10 cm AgNO 1,7g/L
1molAgNO169,9gAgNO =0,002molAgNO
Larelaciónmolares:0,002molAgNO0,02molNa S =0,1
Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquesobraNa Syque eselreactivolimitantequedeterminalamasadeAg Sformado:
0,002molAgNO 1molAg S2molAgNO 247,8gAg S
1molAg S =0,25g
Larespuestacorrectaeslaa.
7.53.Elvinagreesunadisoluciónconcentradadeácidoacético( ).Cuandosetrataunamuestrade8,00gdevinagreconNaOH0,200M,segastan51,10mLhastaalcanzarelpuntodeequivalencia.Elporcentajeenmasadelácidoacéticoendichovinagrees:a)1,36%b)3,83%c)7,67%d)5,67%e)4,18%
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Asturias2005)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCH COOHyNaOHyes:CH COOH(aq)+NaOH(aq)�oCH COONa(aq)+H2O(l)
RelacionandoNaOHconCH COOH
51,1mLNaOH0,2M 0,2mmolNaOH1mLNaOH0,2M 1mmolCH COOH
1mmolNaOH =10,2mmolCH COOH
10,2mmolCH COOH 60mgCH COOH1mmolCH COOH
1gCH COOH103mgCH COOH=0,61gCH COOH
ElporcentajedeCH COOHenelvinagre:0,61gCH COOH8,00gvinagre 100=7,67%
Larespuestacorrectaeslac.
7.54. Para valorar una disolución de ácido clorhídrico, se pipetean 10,00mL de 0,100M,se introducenenunerlenmeyerysediluyencon100mLdeaguaañadiendounasgotasdeverdedebromocresol.A continuación seañaden conunabureta15,0mLdeHClhastasusegundopuntodeequivalencia(coloramarillo).Laconcentracióndelácidoes:a)0,200Mb)0,100Mc)0,0667Md)0,133Me)0,267M
(O.Q.N.Tarazona2003)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 335
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyNa CO es:2HCl(aq)+Na CO (aq)�oCO (g)+H O(l)+2NaCl(aq)
ElnúmerodemolesdeHClneutralizadoses:
10mLNa CO 0,1M 0,1mmolNa CO1mLNa CO 0,1M
2mmolHCl1mmolNa CO =2mmolHCl
LaconcentracióndeladisolucióndeHCles:2mmolHCl
15mLdisolucion =0,133M
Larespuestacorrectaeslad.
7.55.Cuandoseañadeunexcesodeioneshidróxidoa1,0Ldedisoluciónde ,precipita.Sitodoslosionescalciodeladisoluciónprecipitanen7,4gde ,¿cuálera
laconcentracióninicialdeladisoluciónde ?a)0,05Mb)0,10Mc)0,15Md)0,20Me)0,30M
(O.Q.N.Tarazona2003)
ElCaCl endisoluciónacuosaseencuentradisociadoenionesdeacuerdoconlaecuación:CaCl (aq)+�oCa (aq)+2Cl (aq)
LaecuaciónquímicacorrespondientealaprecipitacióndelCa OH es:Ca (aq)+2OH (aq)�oCa OH (s)
ElnúmerodemolesdeCaCl quereaccionanes:
7,4gCa OH 1molCa OH74gCa OH 1molCaCl
1molCa OH =0,1molCaCl
LaconcentracióndeladisolucióndeCaCl es:
0,1molCaCl1Ldisolucion =0,1M
Larespuestacorrectaeslab.
7.56.Señalelaafirmacióncorrecta:a)UnprocedimientoparaobtenerNaOHesmediantelareacciónentreNaCl+ �oHCl+NaOH.b) Para transportar o pueden utilizarse camiones con la cisterna forradainteriormentedealuminio.c) Algunos enlaces del grafito tienen carácter iónico lo que le hace ser conductor de laelectricidad.d)Elácidonítricopuedeobtenerseporcalefaccióndenitratoamónicoseco.e)Paraobtenerbromurodehidrógenoapartirdebromurode sodioesnecesarioutilizar
porqueesunácidonooxidante.(O.Q.N.Tarazona2003)
a)Falso.EntreNaClyH Onoseproduceningunareacción.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 336
b)Falso.EntreH SO oHNO yAlseproducenlassiguientesreacciones:3H SO (aq)+2Al(s)�oAl SO (aq)+3H (g)6HNO (aq)+2Al(s)�o2Al NO (aq)+3H (g)
queindicanquelacubadeAlsufriríacorrosiónporpartedelosácidos.c)Falso.Losenlacesquemantienenunidosalosátomosdecarbonoenlaredcristalinadegrafitosoncovalentesy laconduccióneléctricasedebeaque laredpresentaelectronesdeslocalizados.d)Falso.Laecuaciónquímicacorrespondientea ladescomposición térmicadelNH NO es:
NH NO (s)�oN O(g)+2H O(g)Setratadeunprocesoexotérmicoenelqueseeleva latemperaturaypuedeproducirseunaviolentaexplosión.e)Verdadero.ElH PO noescapazdeoxidaralNaBr.Lareacciónentreambassustanciasesunareacciónácido‐base,ylaecuaciónquímicacorrespondientees:
3NaBr(s)+H PO (aq)�o3HBr(g)+Na PO (aq)Larespuestacorrectaeslae.
7.57.Enunareacciónquímicasecumpleque:a)Elnúmerototaldemoléculasdelosreactivosesigualalnúmerototaldemoléculasdelosproductos.b)El número total de átomos de los reactivos es igual al número total de átomos de losproductos.c) El número total de moles de los reactivos es igual al número total de moles de losproductos.d)Cuandosequeman16gdeazufre( =32),seconsumen8gdeoxígeno( =16)yseformadióxidodeazufre.e)Cuandosequeman16gdeazufre,seconsumen8gdeoxígenoyse formamonóxidodeazufre.
(O.Q.N.Tarazona2003)
a‐c) Falso. El número de moles o moléculas de reactivos y productos depende de laestequiometríadelareacción.AsíenlasíntesisdelNH esdiferente:
N (g)+3H (g)�o2NH (g)mientrasqueenlaformacióndeHClesigual:
Cl (g)+H (g)�o2HCl(g)b)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,elnúmerodeátomosdelosreactivosdebeserigualalnúmerodeátomosdelosproductos.d‐e)Falso.LacombustióndeazufreproduceSO y laecuaciónquímicacorrespondientees:
S(s)+O (g)�oSO (g)LamasadeO queseconsumees:
16gS 1molS32gS 1molO1molS
32gO1molO =16gO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 337
Larespuestacorrectaeslab.
7.58.Elóxidodecalciopuedeobtenersepor:a)Reaccióndecalciometálicoconagua.b)Reaccióndecarbonatodecalcioconácidoclorhídrico.c)Descomposicióntérmicadelcarbonatodecalcio.d)Electrólisisdeclorurodecalcioendisoluciónacuosa.e)Hidrólisisdesulfatodecalcio.
(O.Q.N.Tarazona2003)
a)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCayH Oes:Ca(s)+2H O(l)�oCa OH (aq)+H (g)
b)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles:CaCO (s)+2HCl(aq)�oCaCl (aq)+CO (g)+H O(l)
c) Verdadero. La ecuación química correspondiente a la descomposición térmica delCaCO es:
CaCO (s)�oCaO(s)+CO (g)d)Falso.LaelectrólisisdeCaCl (aq)produceH yO procedentesdelH yOH delaguaque son más fáciles de reducir y oxidar, respectivamente, que los iones Ca y Cl procedentesdelCaCl .e)Falso.ElCaSO esunasalquenosufrehidrólisisyaqueprocededeH SO ,ácidofuerte,yCa OH ,basefuerte.Larespuestacorrectaeslac.
7.59.Lamasadeagualiberadaenlacombustióncompletade1gdeoctanoserá:a)0,079gb)1,42gc)18gd)162g
(O.Q.L.Murcia2003)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:2C H (l)+25O (g)�o16CO (g)+18H O(l)
LamasadeH Oqueseproducees:
1gC H 1molC H114gC H 9molH O
1molC H 18gH O1molH O =1,42g
Larespuestacorrectaeslab.
7.60.A50,0mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico, (aq),se leañadió lasuficientecantidad de una disolución de cloruro de bario, (aq).El sulfato de bario formado,
(s),seseparódeladisoluciónysepesóenseco.Siseobtuvieron0,71gde (s),¿cuáleralamolaridaddeladisolucióndeácidosulfúrico?a)0,06Mb)0,60Mc)1,20Md)0,12M
(O.Q.L.Murcia2003)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 338
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yBaCl es:H SO (aq)+BaCl (aq)�oBaSO (s)+2HCl(aq)
ElnúmerodemolesdeH SO queseobtienenapartirdelBaSO precipitado:
0,71gBaSO 1molBaSO233,3gBaSO 1molH SO
1molBaSO =0,003molH SO
Relacionandoelnúmerodemolesyelvolumenenelqueestáncontenidosseobtiene lamolaridaddeladisolución:
0,003molH SO50mLdisolucion
10 mLdisolucion1Ldisolucion =0,06M
Larespuestacorrectaeslab.
7.61.Unapiedracalizaconun75%deriquezaencarbonatodecalciosetrataconexcesodeácidoclorhídrico.¿Quévolumendedióxidodecarbono,medidoencondicionesnormales,seobtendráapartirde59,5gdepiedra?a)10 b)22,4 c)5 d)20
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es:CaCO (s)+2HCl(aq)�oCaCl (aq)+CO (g)+H O(l)
ElvolumendeCO ,medidoencondicionesnormales,queseobtienees:
59,5gcaliza 75gCaCO100gcaliza1molCaCO100gCaCO 1molCO1molCaCO 22,4dm CO
1molCO =10
Larespuestacorrectaeslaa.
7.62.¿Quéocurrirá si sehacen reaccionar8,5molesde y6,4molesdeAlpara formar?
a)ElAlejercerádereactivolimitante.b)Habráunexcesode0,73molesde .c)Seformaráncomomáximo5,67molesde .d)Habráunexcesode1,73molesdeAl.
(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Murcia2006)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles:3Cl (g)+2Al(s)�o2AlCl (s)
Larelaciónmolares:8,5molCl6,4molAl =1,3
Comolarelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraAlyque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado.a‐b)Falso.Segúnsehademostrado.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 339
c)Verdadero.
8,5molCl 2molAlCl3molCl =5,67mol
d)Falso.
8,5molCl 2molAl3molCl =5,67molAl
6,4molAl inicial –5,67molAl consumido =0,73molAl exceso Larespuestacorrectaeslac.
7.63.¿Quévolumendeoxígenosenecesitaparaquemar5Ldegaspropano( ),medidosambosvolúmenesencondicionesnormales?a)5Lb)25Lc)50Ld)10
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(l)
ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes:
5LC H 1molC H22,4LC H 5molO
1molC H 22,4LO1molO =25L
Larespuestacorrectaeslab.
7.64. ¿Qué volumen de oxígeno, medido a 790 mmHg y 37°C, se necesita para quemar3,43 deeteno( ),medidosa780mmHgy22°C?a)5,34 b)34,30 c)21,36 d)10,68 (Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletenoes:C H (g)+3O (g)�o2CO (g)+2H O(l)
ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeC H aquemar:
n= 780mmHg·3,43L0,082atm·L·mol 1·K 1 22+273 K
1atm760mmHg =0,146molC H
ElnúmerodemolesdeO quesenecesitaes:
0,146molC H 3molO1molC H =0,437molO
ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoporlosmolesdeO :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 340
V= 0,437mol 0,082atm·L·mol1·K 1 37+273 K
790mmHg 760mmHg1atm =10,68L
Larespuestacorrectaeslad.
7.65. ¿Qué volumen de aire se necesita para quemar 3 L de acetileno ( ),midiéndoseambosgasesenlasmismascondiciones?a)35,71Lb)71,43Lc)3Ld)6L(Dato.Elairecontieneun21%envolumendeO2)
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetilenoes:2C H (g)+5O (g)�o4CO (g)+2H O(l)
ElvolumendeO ,medidoencondicionesnormales,quesenecesitaes:
3LC H 1molC H22,4LC H 5molO2molC H 22,4LO1molO =7,5LO
Comoelairecontieneun21%envolumendeO :
7,5LO 100Laire21LO =35,71Laire
Larespuestacorrectaeslaa.
7.66.El reacciona con elNaCl como conKClparadar enambos casosAgCl. Sialreaccionar1gdemuestracon seforman2,15gdeAgCl,lamuestraestaráformadapor:a)SóloKCl.b)SóloNaCl.c)UnamezcladeKClyNaCl.d)Noesposibledeterminarlo.e)UnamezcladeNaCly .
(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesentreAgNO yNaClyKClson:
AgNO (aq)+NaCl(aq)�oNaNO (aq)+AgCl(s)AgNO (aq)+KCl(aq)�oKNO (aq)+AgCl(s)
a)Falso.SuponiendoquelamuestraestáformadasóloKCl,lamasadeAgClqueseobtieneesinferioralapropuesta:
1gKCl 1molKCl74,6gKCl1molAgCl1molKCl
143,4gAgCl1molAgCl =1,92gAgCl
b) Falso. Suponiendo que la muestra está formada sólo NaCl, la masa de AgCl que seobtieneessuperioralapropuesta:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 341
1gNaCl 1molNaCl58,5gNaCl1molAgCl1molNaCl
143,4gAgCl1molAgCl =2,45gAgCl
c) Verdadero. Teniendo en cuenta que los 2,15 g de AgCl que se obtienen estáncomprendidosentrelos1,92gdeunamuestradesóloKClylos2,45gdeunamuestradeNaCl,lamuestrainicialdebeestarformadaporunamezcladeambassustancias.d) Falso. Se puede calcular la composición de la muestra planteando un sistema deecuacionesconlosdosdatosnuméricosproporcionados.e)Falso.EnlareaccióndelosclorurosalcalinosconAgNO nosepuedeformarCl .Larespuestacorrectaeslaa.
7.67.Alreaccionarunaciertacantidaddeclorurodesodioconnitratodeplatase forman2,65·10 kgdeclorurodeplata.Lamasadeclorurodesodioquehabíainicialmentees:a)2,16·10 kgb)5,40·10 kgc)1,08·10 kgd)2,65·10 kg
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es:AgNO (aq)+NaCl(aq)�oNaNO (aq)+AgCl(s)
LosmolesdeAgClquereaccionanson:
2,65·10 kgAgCl 10 gAgCl1kgAgCl
1molAgCl143,4gAgCl =1,85·10 molAgCl
RelacionandoAgClyNaCl:
1,85·10 molAgCl 1molNaCl1molAgCl 58,5gNaCl1molNaCl
1kgNaCl10 gNaCl =1,08·10 kgNaCl
Larespuestacorrectaeslac.
7.68.Apartirde200gdeácidonítricoy100gdehidróxidosódicoysiendoelrendimientodel80%,lacantidadqueseobtienedelasalproductodelareacciónes:a)269b)212c)138d)170
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHNO yNaOHes:HNO (aq)+NaOH(aq)�oNaNO (aq)+H2O(l)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
200gHNO 1molHNO63gHNO =3,2molHNO
100gNaOH1molNaOH40gNaOH =2,5molNaOH�o 3,2molHNO3
2,5molNaOH =1,3
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 342
Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraHNO ,porloqueNaOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNaNO formado:
2,5molNaOH1molNaNO1molNaOH 85gNaNO1molNaNO =212,5gNaNO
Comoelrendimientodelprocesoesdel80%:
212,5gNaNO 80gNaNO (real)100gNaNO (teorico) =170g
Larespuestacorrectaeslad.
7.69.Enlareaccióndecombustióndelbutano,¿cuántosmolesdeoxígenosenecesitanparaquemarunmoldebutano?a)1molb)2molesc)5,5molesd)6,5moles
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelbutanoes:2C H (g)+13O (g)�o8CO (g)+10H O(l)
Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:
1molC H 13molO2molC H =6,5mol
Larespuestacorrectaeslad.
7.70.Altratar9,00gdeCaconexcesodeoxígeno,seformaCaO,quesehacereaccionarcon0,25molesde .¿Cuántosgramosde seobtendrán?a)100,0gb)22,5gc)25,0gd)90,0g
(O.Q.L.Asturias2003)(O.Q.L.Asturias2007)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaOes:2Ca(s)+O (g)�o2CaO(s)
ElnúmerodemolesdeCaOqueseformanes:
9,00gCa 1molCa40gCa 1molCaO1molCa =0,225molCaO
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelCaCO es:CaO(s)+CO (g)�oCaCO (s)
Larelaciónmolares:0,25molesCO0,225molCaO =1,1
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 343
Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque1quieredecirquesobraCO ,por loqueCaOeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCaCO formada:
0,225molCaO 1molCaCO1molCaO 100gCaCO1molCaCO =22,5g
Larespuestacorrectaeslab.
7.71.En lanitraciónde10gdebenceno seobtuvieron13gdenitrobenceno. ¿Cuál fue elrendimientodelareacción?a)100%b)79,10%c)82,84%d)65,20%e)85,32%
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Laecuaciónquímicacorrespondientealanitracióndelbencenoes:C H (l)+HNO (l)�oC H NO (l)+H O(l)
Lamasadenitrobencenoqueseproducees:
10gC H 1molC H78gC H 1molC H NO
1molC H 123gC H NO1molC H NO =15,8gC H NO
Elrendimientodelareacciónes:
η= 13,0gC H NO real 15,8gC H NO teorico 100=82,44%
Larespuestacorrectaeslac.
7.72. Se dispone de una muestra de clorato potásico con un 35,23% de riqueza. ¿Quécantidaddeestamuestraseránecesariaparaobtener4,5·10 kgdeoxígeno?Enlareaccióntambiénseobtienecloruropotásico.a)13,50·10 kgb)32,61·10 kgc)4,50·10 kgd)9,00·10 kge)48,75·10 kg
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
LaecuaciónquímicacorrespondientealadescomposicióndeKClO es:2KClO (s)�o2KCl(s)+3O (g)
LamasadeKClO quesedescomponees:
4,5·10 kgO 103gO1kgO 1molO32gO 2molKClO3molO 122,6gKClO1molKClO =114,9gKClO
LamasadeKClO 35,23%correspondientees:
114,9gKClO 100gKClO 35,23%35,23gKClO 1kgKClO 35,23%
103gKClO 35,23% =32,62·10 kg 35,23%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 344
Larespuestacorrectaeslab.
7.73. El oxígeno puede obtenerse por descomposición térmica de compuestos oxigenados,comoporejemploatravésdelassiguientesreacciones:
2 �o4Ag+ 2 �o2BaO+ 2HgO�o2Hg+ 2 �o2 +
Sielprecioportoneladadecadaunodeestosreactivosfueseelmismo,¿cuálresultaríamáseconómicoparaobteneroxígeno?a) b) c)HgOd) e)Igualparaloscuatro.
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Comotodoslosreactivostienenelmismoprecio,aquelqueprodujeraunamismacantidadO empleandolamenorcantidadresultaríaelmáseconómico.Suponiendoquesequiereobtener1moldeO ,lasmasasdereactivonecesariasson:
1molO 2molAg O1molO 231,76gAg O
1molAg O =463,52gAg O
1molO 2molBaO 1molO 169,36gBaO1molBaO =338,72gBaO
1molO 2molHgO1molO 216,61gHgO1molHgO =433,32gHgO
1molO 2molKNO1molO 101,10gKNO1molKNO =202,20g
Elreactivodelqueseconsumemenorcantidades .Larespuestacorrectaeslad.
7.74.Seintroducen24,6mLdedifluoroamina,medidosa0°Cyaltapresión,enunrecipientey en presencia de un catalizador. Al cabo de 68 h se produce el equilibrio, obteniéndose5,5mLde ,medidosenlasmismascondiciones.Calculeelporcentajederendimientoen
delareacción:(g)�o (g)+ (g)+HF(g)
a)5,5%b)55,9%c)0,56%d)40%e)24,6%
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndeHNF es:5HNF (g)�o2N F (g)+NH F(g)+HF(g)
DeacuerdoconlaleydeGay‐Lussac,elvolumendeN F queseobtienees:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 345
24,6mLHNF 2mLN F 5mLHNF =9,84mLN F
Elrendimientodelprocesoes:
η= 5,5mLN F real9,84mLN F teorico 100=55,9%
Larespuestacorrectaeslab.
7.75.¿Cuántoslitrosde medidosencondicionesnormalesseobtienendelareacciónde18gdebicarbonatopotásicocon65gdeácidosulfúricoal10%?a)1b)2c)3d)4e)5
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yKHCO es:H SO (aq)+2KHCO (s)�oK SO (aq)+2CO (g)+2H O(l)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
18gKHCO 1molKHCO100,1gKHCO =0,180molKHCO
65gH SO 10% 10gH SO100gH SO 10%1molH SO
98gH SO =0,066molH SO
Larelaciónmolares:0,180molKHCO0,066molH SO =2,7
Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraKHCO ,porloqueeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCO quesedesprende:
0,066molH SO 2molCO 1molH SO 22,4LCO
1molCO =3L
Larespuestacorrectaeslac.
7.76.LaherrumbresepuedeeliminardelaropablancaporlaaccióndelHCldiluido.¿Cuáleslamasadeherrumbrequesepodríaeliminarporlaacciónde100mLdeunadisolucióndeHCl,dedensidad1,028g/mLyderiquezadel4%?
(s)+HCl(aq)�o (aq)+ (l)a)1028mgb)0,04gc)0,003kgd)0,17ge)0,03kg
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyFe O es:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 346
Fe O (s)+6HCl(aq)�o2FeCl (aq)+3H O(l)ElnúmerodemolesdeHClqueseconsumenes:
100mLHCl4%1,028gHCl4%1mLHCl4% 4gHCl
100gHCl4%1molHCl36,5gHCl =0,113molHCl
LamasadeFe O quereaccionaes:
0,113molHCl 1molFe O6molHCl
159,6gFe O1molFe O 1kgFe O
103gFe O =0,003kg
Larespuestacorrectaeslac.
7.77.Cuandoexplotalanitroglicerina, ,tienelugarlasiguientereacción:(l)�o (g)+ (g)+ (g)+ (g) ΔH<0
Siexplotaunaampollaquecontiene454gdenitroglicerina,¿cuálserápresióndelvapordeaguaqueseforma,sielvolumentotaldelosgasessemideencondicionesnormales?a)262mmHgb)0,0345atmc)1013Pad)3,45atme)131Torr
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaexplosióndelanitroglicerinaes:4C H NO (l)�o12CO (g)+6N (g)+O (g)+10H O(g)
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p =p·y =p nn
Silosgasesestánmedidosencondicionesnormales,lapresióntotaldelamezclagaseosaes1atm:
p =1atm 10mol12+6+1+10 mol
760mmHg1atm =262mmHg
Larespuestacorrectaeslaa.
7.78.¿Cuálesdelossiguientesenunciadossonciertos?i.SienunareacciónentreAyBhaymásdeAquedeB,elreactivolimitanteesA.ii.Doscantidadesdistintasdeoxígeno,8y16g,nopuedenreaccionarconunamismacantidaddehidrógeno(1g)paraformardistintoscompuestos.iii.Lascantidadesmínimasdeloselementoshidrógenoyoxígenoquetenemosquehacerreaccionarparalaobtenciónde son2gdehidrógenoy16gdeoxígeno.iv.ParalareacciónA+B�oC;enaplicacióndelprincipiodeconservacióndelamateria,sireaccionan1gdeAy2gdeB,seobtienen3gdeC.
a)Soloiiiyivb)Soloic)Soloivd)Soloiie)Soloiii
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 347
i) Falso. Depende de cuál sea la estequiometría de la reacción y del valor de lasmasasmolaresdeAyB.ii)Falso.SetratadelaleydelasproporcionesmúltiplesdeDaltonquediceque:
“lasmasasdeunelemento(8y16gO)quereaccionanconunamasafijadeotro(1gH),paraformardiferentescompuestos,estánenrelacióndenúmerosenterossencillos”(1:2)
iii)Falso.2gdeHy16gdeOsoncantidadesestánen larelaciónestequiométricaparaformar1moldeH O.Sisedeseaunamenorcantidaddeaguabastaráconmanteneresarelaciónestequiométrica.iv)Verdadero.Suponiendoque1gAy2gdeBsoncantidadesestequiométricasqueseconsumentotalmenteformando3gdeC.Larespuestacorrectaeslac.
7.79.Lacombustióndelmetanooriginadióxidodecarbonoyagua:a)Paraobtener1moldeaguasenecesita1moldemetano.b)Cada32gdemetanoproducen22,4litrosde enc.n.c)Lacombustiónde16gdemetanorequiere2molesdeoxígeno.d)Lacombustiónde22,4litrosdemetanoenc.n.produce18gdeagua.
(O.Q.L.Murcia2004)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
a)Falso.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacciónseproducen2molesdeH Oporcadamoldemetano.b)Falso.Apartirde32gdeCH elvolumendeCO ,medidoenc.n.,queseobtienees:
32gCH 1molCH16gCH 1molCO1molCH
22,4LCO1molCO =44,8LCO
c)Verdadero.Apartirde16gdeCH elnúmerodemolesdeO queseconsumenes:
16gCH 1molCH16gCH 2molO1molCH =2mol
d)Falso.Apartirde22,4LdeCH ,medidoenc.n.,lamasadeH Oqueseobtienees:
22,4LCH 1molCH22,4LCH 2molH O
1molCH 18gH O1molH O =36gH2O
Larespuestacorrectaeslac.
7.80.Dadalareacciónajustada3 (aq)+2 (aq)�o (s)+6 (l)
calculelosmolesdefosfatodecalcioformadosmezclando0,24molesdehidróxidodecalcioy0,2molesdeácidofosfórico:a)0,08molesb)0,0090molesc)0,100molesd)0,600moles
(O.Q.L.Murcia2004)(O.Q.L.Murcia2008)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 348
Larelaciónmolares:0,24molCa OH0,2molH PO =1,2
Como larelaciónmolarobtenidaesmenorque1,5quieredecirquesobraH PO por loque esel reactivo limitante que determina la cantidad de Ca PO que seforma.
0,24molCa OH 1molCa PO3molCa OH =0,08mol
Larespuestacorrectaeslaa.
7.81.¿Quémasade seproduceenlareacciónde4,16gde conunexcesode ?a)36,4gb)39,3gc)37,4gd)32,0g
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:2H (g)+O (g)�o2H O(l)
RelacionandoH conH O:
4,16gH 1molH2gH 2molH O
2molH 18gH O1molH O =37,4g
Larespuestacorrectaeslac.
7.82.Sequierevalorarunadisolucióndehidróxidodesodioconotradeácidosulfúrico0,25M.Sisetoman15,00mLdeladisolucióndelabaseyseconsumen12,00mLdeladisoluciónácida.¿Cuálserálamolaridaddeladisolucióndehidróxidodesodio?a)0,6Mb)0,8Mc)0,2Md)0,4M
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)
ElnúmerodemmolesdeNaOHneutralizadoses:
12mLH SO 0,25M 0,25mmolH SO1mLH SO 0,25M
2mmolNaOH1mmolH SO =6mmolNaOH
Lamolaridaddeladisoluciónbásicaes:6mmolNaOH
15mLdisolucion =0,4M
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 349
7.83.Completelasiguienteecuaciónquímicaeindiquesiseformaunprecipitado:+ + + �o
a)NaCl(s)+ + b)NaNO3(s)+ + c)KCl(s)+ + d)KNO3(s)+ + e)Nohayreacción.
(O.Q.N.Luarca2005)
Se trata de iones procedentes de sustancias solubles que no reaccionan formando unprecipitado.Larespuestacorrectaeslae.
7.84.Sedisolvióunamuestradeóxidodemagnesioen50,0mLdeácidoclorhídrico0,183Myelexcesodeácidosevaloróconfenolftaleínahastaelpuntofinal,con13,4mLdehidróxidosódico0,105M.¿Cuáleslamasadelamuestradeóxidodemagnesio?a)209mgb)184mgc)156mgd)104mge)77,8mg
(O.Q.N.Luarca2005)
LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelHClconNaOHyMgOson,respectivamente:
HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H O(l)2HCl(aq)+MgO(aq)�oMgCl (aq)+H O(l)
ElnúmerodemmolestotalesdeHCles:
50mLHCl0,183M 0,183mmolHCl1mLHCl0,183M =9,15mmolHCl
ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconNaOHes:
14,3mLNaOH0,105M 0,105mmolNaOH1mLNaOH0,105M
1mmolHCl1mmolNaOH =1,50mmolmolHCl
ElnúmerodemmolesdeHClneutralizadosconMgOes:9,15·mmolHCl total –1,50·mmolHCl conNaOH =7,65·mmolHCl conMgO
RelacionandoHClconMgO:
7,65mmolHCl 1mmolMgO2mmolHCl 40,3mgMgO1mmolMgO =154mgMgO
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 350
7.85. La combustión completa de unamezcla de 4,10 g que contiene solamente propano( )ypentano( )produjo12,42gde y6,35gde .¿Cuáleselporcentajedepropano,enmasa,enestamuestra?a)4,50%b)37,5%c)50,0%d)30,0%e)80,0%
(O.Q.N.Luarca2005)
Lasecuacionesquímicascorrespondientesalacombustióndeloshidrocarburosson:C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(l)C H (g)+8O (g)�o5CO (g)+6H O(l)
LosmolesdeCO yH Oqueseobtienenenlacombustiónson,respectivamente:
12,42gCO 1molCO44gCO =0,282molCO
6,35gH O1molH O18gH O =0,353molH O
LlamandoxeyalasmolesdeC H yC H sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:
xmolC H 44gC H1molC H +ymolC H 72gC H
1molC H =4,10gmezcla(1)
xmolC H 3molCO1molC H +ymolC H 5molCO
1molC H =0,282molCO (2)
xmolC H 4molH O1molC H +ymolC H 6molH O
1molC H =0,353molH O(3)
Resolviendo el sistema formado por dos de estas ecuaciones se obtienen resultadosdiferentes.�Conlasecuaciones(1)y(2)seobtiene,x=0,0441molC H conloqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:
0,0441molC H4,10gmezcla 44gC H
1molC H 100=47,3%C H
�Con lasecuaciones(1)y(3)seobtiene,x=0,0334gC H con loqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:
0,0334molC H4,10gmezcla 44gC H
1molC H 100=35,9%C H
�Con lasecuaciones(2)y(3)seobtiene,x=0,0352gC H con loqueelporcentajeenmasadeC H enlamezclaes:
0,0352molC H4,10gmezcla 44gC H
1molC H 100=37,7%C H
Comparando los tres resultados obtenidos con los propuestos, la respuesta correctapodríaserlab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 351
7.86.Cuandoladurezadelaguasedebealioncalcio,elprocesode“ablandamiento”puederepresentarsemediantelareacción:
(aq)+ (aq)�o (s)¿Cuál es lamasa de carbonato sódico necesaria para eliminar prácticamente todo el ioncalciopresenteen750mLdeunadisoluciónquecontiene86mgdeionCa2+porlitro?a)171mgb)65mgc)57mgd)41mge)35mg
(O.Q.N.Luarca2005)
LaecuaciónquímicacorrespondientealasustitucióndelosionesCa2+es:Ca (aq)+Na CO (aq)�o2Na (aq)+CaCO (s)
ElnúmerodemolesdeCa aeliminardelaguaes:
750mLdisolucion 86,2mgCa10 mLdisolucion
1mmolCa40mgCa =1,6mmolCa
LamasadeNa CO equivalentealadeCa es:
1,6mmolCa 1mmolNa CO1mmolCa 106mgNa CO
1mmolNa CO =171mg
Larespuestacorrectaeslaa.
7.87.Puestoquelamasaatómicadelcarbonoes12yladeloxígenoes16,lamasadedióxidodecarbonoproducidaenlacombustiónde32gdemetanoserá:a)88gb)28gc)64gd)44g
(O.Q.L.Murcia2005)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
Apartirde32gdeCH lamasadeCO queseobtienees:
32gCH 1molCH 16molCH 1molCO
1molCH 44gCO 1molCO =88g
Larespuestacorrectaeslaa.
7.88.Elgasquesedesprendealmezclarcarburocálcicoconaguaes:a)Oxígenob)Acetilenoc)Hidrógenod)Monóxidodecarbono
(O.Q.L.Murcia2005)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes:CaC (s)+2H O(l)�oC H (g)+Ca OH (aq)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 352
Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es elacetileno, .Larespuestacorrectaeslab.
7.89.Puestoquelamasamoleculardelcarbonatocálcicoes100,paralareaccióncompletade100gdeestecompuestoconácidoclorhídricoserequiere:a)Unlitrodedisolución1M.b)0,5litrosdedisolución0,333M.c)2litrosdedisolución1M.d)0,333litrosdedisolución0,5M.
(O.Q.L.Murcia2005)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles:CaCO (s)+2HCl(aq)�oCaCl (aq)+CO (g)+H O(l)
ElnúmerodemolesdeHClquereaccionanes:
100gCaCO 1molCaCO100molCaCO 2molHCl1molCaCO =2molHCl
ElnúmerodemolesdeHClcontenidosenlasdisolucionesdadases:a)Falso.
1LHCl1M 1molHCl1LHCl1M =1molHCl
b)Falso.
0,5LHCl0,333M 0,333molHCl1LHCl0,333M =0,166molHCl
c)Verdadero.
2LHCl1M 1molHCl1LHCl1M =2molHCl
d)Falso.
0,333LHCl0,5M 0,5molHCl1LHCl0,5M =0,166molHCl
Larespuestacorrectaeslac.
7.90. Se necesita preparar 25 kg de disolución de amoníaco con un 35% de . ¿Quécantidaddesulfatodeamoniosedebetomarparaello?a)30kgb)34kgc)25kgd)38kg
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
LamasadeNH necesariaparaprepararladisoluciónes:
25kgNH 35% 35kgNH 100kgNH 35%10
3gNH 1kgNH 1molNH
17gNH =514,7molNH
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 353
LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeNH apartirde NH SO es:NH SO (s)�o2NH (g)
RelacionandoNH con NH SO :
514,7molNH 1mol NH SO2molNH 132g NH SO
1mol NH SO 1kg NH SO 103g NH SO =34kg
Larespuestacorrectaeslab.
7.91.Calculalacantidaddeairenecesarioparaquemar10kgdecarbóndando:i)CO ii) .
a)i)46,667 ii)93,335 b)i)36,543 ii)73,086 c)i)49,543 ii)99,086 d)i)36,667 ii)73,335 (Dato.Sesuponequeelairecontiene1/5deoxígeno)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
�LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCOapartirdeCes:2C(s)+O (g)�o2CO(g)
SuponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCconO yconaire:
10kgC 103gC
1kgC 1molC12gC 1molO 2molC 5molaire1molO 22,4Laire1molaire
1m3aire103Laire =46,667m
3aire
�LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCO apartirdeCes:C(s)+O (g)�oCO (g)
SuponiendoqueelvolumensemideencondicionesnormalesyrelacionandoCconO yconaire:
10kgC 103gC
1kgC 1molC12gC 1molO 1molC 5molaire1molO 22,4Laire1molaire
1m3aire103Laire =93,333m
3aire
Larespuestacorrectaeslaa.
7.92.Enlacombustióndelagasolina( )seobtendrían18molesdeaguasiseutilizan:a)1molde y30molesde .b)2molde y30molesde .c)2molde y25molesde .d)1molde y25molesde .
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelC H proporcionalascantidadesdereactivosparaobtener18molesdeagua:
2 (g)+25 (g)�o16 (g)+18 (l)
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 354
7.93. El nitrato de amonio, , (masamolar 80 g· ) se descompone sobre los177°C,produciendoelgas (anestésico,propelente)yvapordeagua.Enunensayodelaboratoriosetrabajócon36,4gde ,químicamentepuro,a255°Cenunrecipientede5L,porloquelafinalseobtuvo:a)0,455molesdegasb)3molesdegasc)0,910molesdegasd)1,365molesdegas
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondiente a ladescomposición térmicadelNH NO es:
NH NO (s)�oN O(g)+2H O(g)RelacionandoNH NO conlacantidaddegasdesprendido:
36,4gNH NO 1molNH NO 80gNH NO 3molgas
1molNH4NO3=1,365molgas
Larespuestacorrectaeslad.
7.94.Elgas,quedisueltoenagua,producelalluviaácidaquetantodañoocasionaalmedioambientees:a)Hidrógenob)Nitrógenoc)Dióxidodeazufred)Dióxidodecarbono
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a la reacciones de formación de lalluviaácidaapartirdelSO son:
2SO (g)+O (g)�o2SO (g)SO (g)+H O(l)�oH SO (aq)
Larespuestacorrectaeslac.
7.95.Ajustelaecuaciónsiguiente:w +x �oy +z
a)w=1,x=1,y=1,z=1b)w=1,x=5,y=3,z=4c)w=2,x=5,y=3,z=4d)w=1,x=5,y=1,z=4e)w=1,x=1,y=3,z=1
(O.Q.L.Extremadura2005)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:(g)+5 (g)�o3 (g)+4 (l)
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 355
7.96.Ajuste la reacción y determine el reactivo limitante cuando se hacen reaccionar 4,0molesde con2,0molesdenitrógeno.
+ �o a)Hidrógenob)Nitrógenoc)Amoníacod)Hidrógenoynitrógenoe)Nohayningúnreactivolimitante
(O.Q.L.Extremadura2005)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeNH es:N (g)+3H (g)�o2NH (g)
Larelaciónmolares:4molH2molN =2
Como la relaciónmolar esmenor que3quieredecir que sobraN , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH formado.Larespuestacorrectaeslaa.
7.97.Indicalaafirmaciónqueteparececorrecta:a)LaestequiometríaeslapartedelaQuímicaquehacereferenciaalasproporcionesenlasqueintervienenlassustanciasenunareacción.b) La estequiometría es la parte de la Química que hace referencia a las diferencias devolumendelosgasesrealesfrentealosgasesideales.c)Lasreaccionesquímicastranscurrensiempremolamol.d)100gdeunreactivoAsiemprereaccionancon100gdeunreactivoB,paraformar200gdeunproductoC.e)Elrendimientoenunareacciónquímicaestácomprendidoentre0%y100%.f)Lasreaccionesconrendimientonegativosedenominaninversas.g) En una reacción siempre se obtiene el mismo número de productos diferentes quereactivos.h)Elreactivo limitanteenunareacciónquímicaeselqueprimeroseagotaenunprocesoquímico.i)Lamolaridadylamolalidaddeunadisoluciónsiemprecoinciden.
(O.Q.L.CastillayLeón2005)(O.Q.L.CastillayLeón2006)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
a)Verdadero. Laestequiometríaes lapartede laQuímicaqueestudia lamedidade lascantidades de sustancias que intervienen en una reacción química según propuso J. B.Richteren1792.b)Falso.Segúnsehavistoenelapartadoanterior.c) Falso. La estequiometría en una reacción química puede ser cualquiera, no tienenecesariamentequesermolamol.d) Falso. De acuerdo con la ley de conservación de la masa, eso sería cierto si laestequiometríadelareacciónquímicafueramolamol.e)Verdadero.Existenmultituddefactoresenunareacciónquímicaresponsablesdequeelrendimientodelamismapuedatenercualquiervalor.f)Falso.Lapropuestaesabsurdaelrendimientonopuedesernegativo.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 356
g)Falso.Elnúmerodecomponentesdeunareacciónpuedesercualquiera.
h)Verdadero.Elreactivolimitanteesaquelquecuandoseconsumelareacciónquímicasedetiene.i) Falso.Molaridad ymolalidad no coinciden ya que en su expresiónmatemática hacenreferenciaadiferentescantidadeseneldenominador.Lasrespuestascorrectassona,e,yh.(Lasdiferentespropuestasestánrepartidasentrelastresolimpiadas).
7.98. Se valora unamuestra de 4,5 g de sangre con 10,5mL de 0,0400M paradeterminar el contenido de alcohol de acuerdo con la siguiente reacción. ¿Cuál es elcontenidodealcoholensangreexpresadoenporcentajeenmasa?
16 +2 + �o4 +11 +2 a)0,43%b)0,21%c)0,090%d)0,35%e)0,046%
(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Córdoba2010)(O.Q.L.Madrid2011)
LamasadeC H OHreaccionadaes:
10,5mLK Cr O 0,04M 0,04mmolK Cr O 1mLK Cr O 0,04M
1mmolC H OH2mmolK Cr O =0,21mmolC H OH
0,21mmolC H OH46,099mgC H OH1mmolC H OH
1mgC H OH10 mgC H OH =9,66·10 gC H OH
ElporcentajedeC H OHensangrees:9,66·10 gC H OH
4,5gsangre 100=0,21%
Larespuestacorrectaeslab.
7.99.Elazobencenoesunproductoindustrial,intermedioenlapreparacióndetintes,queseobtienemediante lasiguientereacciónentrenitrobenceno(ρ=1,20g/mL)ytrietilenglicol(ρ=1,12g/mL):
2 +4 �o +4 +4 Cuandosehacenreaccionar0,25Ldecadaunodelosdosreactivos:a)Elnitrobencenoseencuentraenexceso.b)Seforman1,68moldeazobencenoc)Seforman2,44molde d)Reaccionan2,44moldenitrobenceno.e)Nohayreactivolimitante.
(O.Q.N.Vigo2006)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
0,25LC H NO 10 mLC H NO1LC H NO 1,20gC H NO
1mLC H NO 1molC H NO123gC H NO =2,44molC H NO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 357
0,25LC H O 10 mLC H O1LC H O 1,12gC H O
1mLC H O 1molC H O123gC H O =1,87molC H O
a)VerdaderoLarelaciónmolares:
1,87molC H O 2,44molC H NO =0,77
Como la relación molar obtenida es menor que 2 quiere decir que el nitrobenceno,, se encuentra en exceso, por lo que C H O es el reactivo limitante que
determinalacantidaddeproductoformado.b)Falso
1,87molC H O 2mol C H N4molC H O =0,93mol C H N
c)Falso
1,87molC H O 4molH O4molC H O =1,87molH O
d)Falso
1,87molC H O 2molC H NO 4molC H O =0,93molC H NO
e)Falso.Talcomosehademostradoenelapartadoa).Larespuestacorrectaeslaa.
7.100.El que losastronautasexhalanalrespirarseextraede laatmósferade lanaveespacialporreacciónconKOHsegún:
(g)+2KOH(aq)�o (aq)+ (l)¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH?a)0,393kgb)0,786kgc)0,636kgd)0,500kg
(O.Q.L.Murcia2006)
LamasadeCO quesepuedeeliminarcon1kgdeKOHes:
1kgKOH103gKOH
1kgKOH 1molKOH56,1gKOH1molCO 2molKOH
44gCO 1molCO 1kgCO
103gCO =0,392kg
Larespuestacorrectaeslaa.
7.101.Cuandosemezclaaguaycarburodecalcio:a)Seproduceundestelloluminoso.b)Sedesprendeungas.c)Seoriginaunadisoluciónverdemanzana.d)Nopasanadaporqueelcarburodecalcioflota.
(O.Q.L.Murcia2006)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaC yH Oes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 358
CaC (s)+2H O(l)�oC H (g)+Ca OH (aq)Esta reacción es la que tiene lugar en las lámparas Davy de los mineros. El gas es elacetileno,C H .Larespuestacorrectaeslab.
7.102.Indicacuáldelassiguientesreaccionesnoescorrecta:a) + + �o b) +CaO�o + + c) + �o + d)NaCl+ �o +NO+ +
(O.Q.L.Madrid2006)
a)CorrectaCaCO +CO +H O�oCa HCO
Setratadelareaccióninversadeladedescomposicióntérmicadelbicarbonatodecalcio.b)Incorrecta
H SO +CaO�oSO +Ca OH +H OEnestareacciónelH SO sereduceaSO mientrasquenohayningunasustanciaqueseoxide.c)Correcta
Ca N +H O�oNH +Ca OH Se trata de una reacción ácido‐base entre el ion nitruro que capta protones (base) y elaguaqueloscede(ácido).d)Correcta
NaCl+HNO �oNaNO +NO+H O+Cl Setratadeunareaccióndeoxidación‐reducciónenlaqueelHNO (oxidante)sereduceaNOyelCl (reductor)queseoxidaaCl .Larespuestacorrectaeslab.
7.103.CuandosemezclandisolucionesdeNaOHy ,¿quévolumendedisoluciónde0,5Msenecesitaparaobtener3gde sólido?
a)48,6mLb)24,3mLc)30,8mLd)61,5mL
(O.Q.L.Madrid2006)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:Cu NO (aq)+2NaOH(aq)�oCu OH (s)+2NaNO (aq)
RelacionandoCu OH conCu NO :
3gCu OH 1molCu OH97,5gCu OH 1molCu NO
1molCu OH =0,0308molCu NO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 359
0,0308molCu NO 103mLCu NO 0,5M0,5molCu NO =61,5mL 0,5M
Larespuestacorrectaeslab.
7.104.Seutilizaunadisoluciónde 0,3Mparavalorar25,0mLdedisolución 0,25M.¿CuántosmLdeladisolucióndelácidosonnecesarios?a)41,7mLb)20,8mLc)3,75mLd)10,4mL
(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:2HNO (aq)+Ba OH (aq)�oBa NO (aq)+2H O(l)
LosmmoldeBa OH neutralizadosson:
25,0mLBa OH 0,25M 0,250mmolBa OH1,0mLBa OH 0,25M =6,25mmolBa OH
RelacionandoBa OH conHNO :
6,25mmolBa OH 2mmolHNO1mmolBa OH 1,0mLHNO 0,3M
0,3mmolHNO =41,7mL 0,3M
Larespuestacorrectaeslaa.
7.105.¿Cuáldelossiguientesóxidosproduceácidonítricocuandoreaccionaconagua?a)NOb) c) d)
(O.Q.L.Madrid2006)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeN O conH Oes:N O +H O�o2HNO
Larespuestacorrectaeslac.
7.106.Sequemaconunacerillaunpocodealcoholenunplatohastaquenoquedenadadelíquido.Indicacuáldelassiguientesproposicioneseslacorrecta:a)Losgasesobtenidoscontinúansiendoalcohol,peroenestadogaseoso.b)Elalcoholesunamezcladesustanciasqueseseparancuandopasaavapor.c)Losgasesobtenidossonsustanciasdiferentesalalcoholqueresultande lacombinacióndeésteconeloxígenodelaire.d) El alcohol al quemarse desaparece, transformándose en energía, ya que aumenta latemperatura.
(O.Q.L.Asturias2006)
Suponiendo que el alcohol fuera el etanol, C H OH, la ecuación química ajustadacorrespondienteasucombustiónsería:
C H OH(l)+3O (g)�o2CO (g)+3H O(g)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 360
Comoseobserva,lassustanciasqueseobtienen,CO (g)yH O(g),sonelresultadodelacombinacióndelO atmosféricoconeletanol.Larespuestacorrectaeslac.
7.107. Una disolución constituida por 3,00 moles de y 2,00 moles de KOH, y aguasuficientehastaformar800mLdedisolución,tendráunaconcentraciónmolardeiones:a)[ ]=0 [ ]=[ ]=7·10 Mb)[ ]=0 [ ]=[ ]=2,5Mc)[ ]=1,25M [ ]=3,75M [ ]=2,5Md)[ ]=1,25M [ ]=[ ]=2,5M
(O.Q.L.Asturias2006)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHNO yKOHes:HNO (aq)+KOH(aq)�oKNO (aq)+H O(l)
ComolarelaciónmolarHNO3/KOHesmayorque1quieredecirquesobraHNO yqueelKOHeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeKNO queseforma.
2molKOH1molHNO1molKOH =2molHNO
3molHNO inicial �2molHNO gastado =1molHNO sobrante
2molKOH1molKNO1molKOH =2molKNO
TantoHNO comoKNO3sonelectrólitosfuertesqueendisoluciónacuosaseencuentrancompletamentedisociadoseniones:
HNO (aq)�oH (aq)+NO (l)KNO (aq)�oK (aq)+NO (l)
Lasconcentracionesmolaresdetodaslasespeciesiónicasresultantesdelareacciónson:
H = 1molHNO800mLdisolucion
1molH1molHNO 1000mLdisolucion1Ldisolucion =1,25M
K = 2molKNO3800mLdisolucion
1molK+1molKNO3
1000mLdisolucion1Ldisolucion =2,5M
NO = 1molHNO800mLdisolucion
1molNO1molHNO 1000mLdisolucion1Ldisolucion +
+ 2molKNO800mLdisolucion
1molNO1molKNO 1000mLdisolucion1Ldisolucion =3,75M
Larespuestacorrectaeslac.
7.108.¿CuántosmLde 0,1Mpuedenneutralizarsecon40mLdeNaOH0,1M?a)20mLb)40mLc)10mLd)80mL
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyH SO es:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 361
H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)ElnúmerodemmolesdeNaOHaneutralizares:
40mLNaOH0,1M 0,1mmolNaOH1mLNaOH0,1M =4mmolNaOH
RelacionandoNaOHydisolucióndeH SO :
4mmolNaOH1mmolH SO 2mmolNaOH 1mLH SO 0,1M
0,1mmolH SO =20mL 0,1M
Larespuestacorrectaeslaa.
7.109.Delassiguientesafirmacionesseñalelacorrecta:a)Elreactivolimitanteenunareacciónquímicaessiempreelquestáenfasesólida.b)Lamolaridadylamolalidadnocoinciden.c)100gdeunreactivoAsiemprereaccionancon100gdeunreactivoB,paraformar200gdeunproductoC.d)Elrendimientodeunareacciónestárelacionadoconlosbeneficioseconómicosobtenidosdelosproductosdelareacción.
(O.Q.L.CastillayLeón2006)
a)Falso.El estadodeagregacióndeunasustanciano tienenadaquever conqueseaelreactivolimitantedeunareacción.b)Verdadero.Molaridad ymolalidad no coinciden ya que en su expresiónmatemáticahacenreferenciaadiferentescantidadeseneldenominador.c) Falso. La ley de conservación de lamasa siempre se cumple, pero hay que tener encuentalaestequiometríadelareacción.d)Falso.Elrendimientodeunarelaciónestárelacionadoconlascantidadesdeproductoobtenidorealmenteydeproductoquesedebíahaberobtenidoteóricamente.Dependedemúltiplesfactores:condicionesdepresiónytemperatura,estadodelosreactivos,tipodereactor,etc.Larespuestacorrectaeslac.
7.110. La cantidad de blenda (ZnS) de una riqueza del 72% que hace falta para obtener2 toneladasdeácido sulfúricodel90%, sabiendoqueenelprocesode tostación (indicadomásabajo)hayun40%depérdidasdeazufreenformadeSO2,es:a)3,54toneladasb)5,56toneladasc)4,12toneladasd)3,83toneladase)4,90toneladasDato.Procesodetostación:
2ZnS+3 �o2ZnO+2 2 + �o2
+ �o (O.Q.N.Córdoba2007)
ElnúmerodemolesdeH SO aproducires:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 362
2tH SO 90%106gH SO 90%1tH SO 90% 90gH SO
100gH SO 90%1molH SO98gH SO =18367molH SO
Lamasadeblendanecesariaes:
18367molH SO 1molZnS1molH SO 97,4gZnS1molZnS
100gblenda72gZnS 1tblenda106gblenda =2,48tblenda
Comoexistenunaspérdidasdel40%,elrendimientodelprocesoesel60%:
2,48tblenda 100tblenda teorico60tblenda real =4,14tblenda
Larespuestacorrectaeslac.
7.111.Trasmezclarcarbonatodecalcioyaguadestiladayagitar,seobserva:a)Unadisoluciónanaranjada(naranjadeCassius).b)Quesedesprendeungasincoloronoinflamable.c)Eldesprendimientodehumosblancosdensos.d)Quesedepositaunsólidoblancoenelfondodelrecipiente.
(O.Q.L.Murcia2007)
Noseproduceningúntipodereacciónporloquehayquedescartarlaaparicióndecoloryeldesprendimientodegases.El carbonato de calcio es insoluble en agua y tal como se mezcla con ésta y se agita,apareceturbidezquedesparececoneltiempoalprecipitarelsólidodecolorblancoenelfondodelrecipiente.Larespuestacorrectaeslad.
7.112. Indica cuál de las siguientes disoluciones neutralizará exactamente 25mL de unadisolución1Mdehidróxidodesodio:a)20mLdeácidoclorhídrico2Mb)30mLdeácidoacético1,5Mc)15mLdeácidonítrico2,5Md)10mLdeácidosulfúrico1,25M
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
ElnúmerodemmolesdeNaOHaneutralizares:
25mLNaOH1M 1mmolNaOH1mLNaOH1M =25mmolNaOH
a)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHCles:HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H O(l)
RelacionandoNaOHydisolucióndeHCl:
25mmolNaOH 1mmolHCl1mmolNaOH
1mLHCl2M2mmolHCl =12,5mLHCl2M
b) Falso. La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entre NaOH yCH COOHes:
CH COOH(aq)+NaOH(aq)�oCH COONa(aq)+H O(l)RelacionandoNaOHydisolucióndeCH COOH:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 363
25mmolNaOH1mmolCH COOH1mmolNaOH 1mLCH COOH1,5M
1,5mmolCH COOH =16,7mLCH COOH1,5M
c)Falso.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyHNO es:
HNO (aq)+NaOH(aq)�oNaNO (aq)+H O(l)RelacionandoNaOHydisolucióndeHNO :
25mmolNaOH1mmolHNO 1mmolNaOH
1mLHNO 2,5M2,5mmolHNO =10mLHNO 1,5M
d)Verdadero.LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaOHyH SO es:
H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)RelacionandoNaOHydisolucióndeH SO :
25mmolNaOH1mmolH SO 2mmolNaOH 1mLH SO 1,25M
1,25mmolH SO =10mL 1,25M
Larespuestacorrectaeslad.
7.113.Señalacuálessonlosproductosdereacciónentremonohidrógenocarbonatodecalcioyácidoclorhídrico:a) + + b) + +COc) + + +H2d) + +
(O.Q.L.Madrid2007)
Se trata de una reacción ácido‐base entre el ácido clorhídrico y el monohidrógenocarbonatodecalcio,Ca HCO ,quesecomportacomobase.Estasreaccionessondedobledesplazamientoporloqueseformaránclorurodecalcioyácidocarbónico.Elácidocarbónicoesunácidoinestablequesedescomponeendióxidodecarbonoyagua.Laecuaciónquímicaajustadaes:
2HCl(aq)+ (s)�o (aq)+2 (g)+2 (l)
Larespuestacorrectaeslad.
7.114.Sisequemaporcompletounatoneladadelassiguientessustancias,¿cuálemitemenosdióxidodecarbonoalaatmósfera?a)Metanob)Carbónconunariquezadel65%c)Etanold)Acetileno
(O.Q.L.Madrid2007)
a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetano,CH ,es:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
RelacionandoelcombustibleconelCO producido:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 364
1tCH 106gCH1tCH 1molCH16gCH 1molCO1molCH 44gCO1molCO 1tCO106gCO =2,8tCO
b)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelcarbón,C,es:C(s)+O (g)�oCO (g)
RelacionandoelcombustibleconelCO producido:
1tcarbon 65tC100tcarbon
106gC1tC 1molC12gC 1molCO1molC 44gCO1molCO 1tCO106gCO =2,4tCO
c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletanol,C H OH,es:C H OH(l)+3O (g)�o2CO (g)+3H O(l)
RelacionandoelcombustibleconelCO producido:
1tC H OH106gC H OH1tC H OH 1molC H OH
46gC H OH 2molCO1molC H OH
44gCO1molCO 1tCO106gCO =1,9t
d)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelacetileno,C H ,es:2C H (g)+5O (g)�o4CO (g)+2H O(l)
RelacionandoelcombustibleconelCO producido:
1tC H 106gC H1tC H 1molC H
26gC H 2molCO1molC H 44gCO1molCO 1tCO106gCO =3,4tCO
Larespuestacorrectaeslac.
7.115.Sedisuelveunamuestradelentejasdesosa,NaOH,en500,0mLde .Sevaloraunaporciónde100,0mLdeestadisoluciónysenecesitan16,5mLdeHCl0,050Mparaalcanzarelpuntodeequivalencia.¿CuántosmolesdeNaOHhabíapresentesenladisolucióninicial?a)4,125·10 molb)8,25·10 molc)0,825mold)0,4125mol
(O.Q.L.Madrid2007)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H2O(l)
ElnúmerodemolesdeNaOHqueseconsumenenlavaloraciónes:
16,5mLHCl0,050M 0,050molHCl103mLHCl0,050M
1molNaOH1molHCl =8,25·10 molNaOH
Suponiendo que al disolver el NaOH no se produce variación apreciable de volumen yrelacionando losmoles deNaOH contenidos en la aliquota con los que contiene toda ladisolución:
500,0mLNaOH8,25·10 molNaOHaliquota aliquota
100,0mLNaOH =4,125·10 molNaOH
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 365
Larespuestacorrectaeslaa.
7.116.Si6,4gdeazufrereaccionancon11,2gdehierropara formar17,6gdesulfurodehierro(II),¿quécantidaddeFeSseformaráapartirde50gdehierroy50gdeazufre?a)100gb)87,6gc)137,2gd)78,6g
(O.Q.L.Asturias2007)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelFeSes:Fe(s)+S(s)�oFeS(s)
Lasrelacionesestequiométricaymásicainicialson,respectivamente:11,2gFe6,4gS =1,75 50gFe50gS =1
Comoseobserva, larelaciónmásicaobtenidaesmenorque1,75loquequieredecirquesobraS,portantoFeeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeFeSformada:
50gFe 17,6gFeS11,2gFe =78,6gFeS
Larespuestacorrectaeslab.
7.117.Enlareacción,atemperaturaambiente:+2HCl�o + +
¿CuáldelassiguientesafirmacionesesVERDADERA?a)Unmolde produceunmolde .b)Seproducen22,4Lde pormolde .c)Eloxígenosereduce.d)Elhidrógenoseoxida.
(O.Q.L.LaRioja2007)
a)Verdadero.Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción.b)Falso.AtemperaturaambienteelH Oqueseformaeslíquida.c‐d)Falso.Setratadeunareacciónácido‐base,enlaqueelHCleselácidoyelCO eslabase.Larespuestacorrectaeslaa.
7.118. Una muestra de 0,1131 g del sulfato reacciona con en exceso,produciendo0,2193gde .¿CuáleslamasaatómicarelativadeM?a)23,1b)24,3c)27,0d)39,2e)40,6
(O.Q.N.Castellón2008)
RelacionandoBaSO conMSO :
0,2193gBaSO 1molBaSO233,3gBaSO 1molMSO1molBaSO (96+x)gMSO1molMSO =0,1131gMSO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 366
Seobtiene,x=24,3g.Larespuestacorrectaeslab.
7.119.Elmineralbauxita(dondeel50%enmasaes )seutilizapara laobtencióndealuminiosegúnlasiguientereacciónsinajustar:
+C→Al+ .Indicalacantidaddemineralquehacefaltaparaobtener27gdealuminio:a)7gb)28,6gc)102gd)51g
(O.Q.L.Murcia2008)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:2Al O (s)+3C(s)�o4Al(s)+3CO (g)
RelacionandoAlconbauxita:
27gAl 1molAl27gAl 2molAl O 4molAl 102gAl O
1molAl O 100gbauxita50gAl O =102gbauxita
Larespuestacorrectaeslac.
7.120.Siseañadenunaspocaspartículasdecarbonatodecalcioaunadisolucióndiluidadeácidoclorhídrico:a)Flotarán.b)Sedesprenderánburbujas.c)Seiránalfondo.d)Ladisoluciónviraráalamarillopálido.
(O.Q.L.Murcia2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyCaCO es:CaCO (s)+2HCl(aq)�oCaCl (aq)+CO (g)+H O(l)
Como se observa en esta reacción se forma un gas ( ), por tanto, se observará eldesprendimientodeburbujas.Larespuestacorrectaeslab.
7.121.Lacantidaddeaguaqueseobtendráalprovocar lacombustióncompletade8gdemetanoes:a)8gb)9gc)18gd)19g
(O.Q.L.Murcia2008)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
RelacionandoCH conH O:
8gCH 1molCH16gCH 2molH O
1molCH 18gH O1molH O =18g
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 367
Larespuestacorrectaeslac.
7.122.Calculaelvolumendehidrógeno,medidoencondicionesnormales,seobtienecuandoseañadeunexcesodedisolucióndeácidosulfúricodel98%ydensidad1,8g/mLa5gdecobreconformacióndeunasalcúprica.a)0,88Lb)3,52Lc)1,76Ld)Nosepuedesabersinconocerelvolumendeácidosulfúrico.
(O.Q.L.Baleares2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCuyH SO es:2H SO (aq)+Cu(s)�oCuSO (aq)+SO (g)+2H O(l)
Comoseobserva,nosedesprendeH enestareacciónyaqueelcobre(E° / )=0,34VnoescapazdereduciralosionesH procedentesdelH SO (E° / )=0V.Nohayningunarespuestacorrecta.
7.123.¿Cuálesdelassiguientespropiedadesdelaluminioesunapropiedadquímica?a)Densidad=2,7g/ .b)Reaccionaconeloxígenoparadarunóxidometálico.c)Puntodefusión=660°C.d)Buenconductordelaelectricidad.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Ladensidad,elpuntodefusiónylaconductividadeléctricasonpropiedadesfísicas.Lareactividadquímica,enestecaso,conelO esunapropiedadquímicaLarespuestacorrectaeslab.
7.124.Cuandosecalientan50,0gde (s)seproducelareacción:(s)�o (s)+ (g)+ (g)
Serecogenlosgasesenunrecipientede5,0La150°C.Lapresiónparcialdel será:a)1,67atmb)3,34atmc)0,834atmd)0,591atm(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Madrid2008)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:2NaHSO (s)�oNa SO (s)+SO (g)+H O(g)
ElnúmerodemolesdeSO obtenidoses:
50gNaHSO 1molNaHSO 104gNaHSO 1molSO
2molNaHSO =0,24molSO
Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporelgases:
p= 0,24mol 0,082atm·L·mol ·K 150+273 K5L =1,67atm
Larespuestacorrectaeslaa.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 368
7.125. Los vehículos espaciales utilizan normalmente para su propulsión un sistema decombustible/oxidante formado por N,N‐dimetilhidracina, , y tetróxido dedinitrógeno, ,líquidos.Sisemezclancantidadesestequiométricasdeestoscomponentes,seproducenúnicamente , y en fasegas.¿Cuántosmolesde seproducenapartirde1molde ?a)1b)2c)4d)8
(O.Q.L.Madrid2008)
Deacuerdocon la leydeconservaciónde lamasa,sielreactivo CH NNH contiene2molesdeC,porcadamoldeestasustanciaseobtendrán2molesde .Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndadaes:
CH NNH (l)+2N O (l)�o3N (g)+2CO (g)+4H O(g)Larespuestacorrectaeslab.
7.126.Sisehacenreaccionardeformacompleta14,0gde y10,0gde ,despuésde lareacciónquedaránenelrecipiente:a) y b) y c) y d)Solamente
(O.Q.L.Madrid2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es:2H (g)+O (g)�o2H O(l)
Larelaciónmolares:14gH 10gO 1molH
2gH 32gO 1molO =22,4
Larelaciónmolaresmayorque2,loquequieredecirquesobra yqueO eselreactivolimitantequedeterminalacantidadde quequedaalfinaldelareacción.Larespuestacorrectaeslab.
7.127.Semezclan250mLdeunadisolucióndehidróxidodesodio0,5Mcon300mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,2M.Indicaquesedeberíahacerparaneutralizarladisoluciónresultante:a)Añadir12,5mLdeácidosulfúrico0,2Mb)Añadir5,8mLdeácidosulfúrico0,2Mc)Añadir6,8mLdehidróxidodesodio0,5Md)Añadir14,6mLdehidróxidodesodio0,5M
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)
Elnúmerodemmolesdereactivosaneutralizares:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 369
250mLNaOH0,5M 0,5mmolNaOH1mLNaOH0,1M =125mmolNaOH
300mLH SO 0,2M 0,2mmolH SO1mLH SO =60mmolH SO
�o 125mmolNaOH60mmolH SO =2,1
Como la relaciónmolar esmayorque2, quieredecirquesobraNaOH y queesprecisoañadirH SO paraconseguirlacompletaneutralizacióndelreactivosobrante.RelacionandoH SO conNaOH:
60mmolH SO 2mmolNaOH1mLH SO =120mmolNaOH
125mmolNaOH inicial –120mmolNaOH gastado =5mmolNaOH sobrante ElvolumendedisolucióndeH SO 0,2Maañadires:
5mmolNaOH1mmolH SO2mmolNaOH
1mLH SO 0,2M0,2mmolH SO =12,5mL 0,2M
Larespuestacorrectaeslaa.
7.128.Sehacenreaccionar10gdecincconácidosulfúricoenexceso.Calculaelvolumendehidrógenoqueseobtiene,medidoa27°Cy740mmHg.a)5,3Lb)7,0Lc)3,8Ld)4,5L(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:H SO (aq)+Zn(s)�oZnSO (aq)+H (g)
ElnúmerodemolesdeH obtenidoses:
10gZn 1molZn65,4gZn 1molH1molZn =0,15molH
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 0,15mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
740mmHg 760mmHg1atm =3,8L
Larespuestacorrectaeslac.
7.129.Una sosacáusticacomercialcontienehidróxidode sodioe impurezasqueno tienencarácterácido‐base.Sedisuelven25,06gsosacáusticacomercialenaguahastaobtenerunvolumentotalde1Ldedisolución.Sevaloran10mLdeestadisoluciónysegastan11,45mLdeácido clorhídrico0,5M.Calcula elporcentaje enmasadehidróxidode sodiopuroquecontienelasosacáusticacomercial.a)98,35%b)75,65%c)91,38%d)100%
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 370
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H O(l)
LamasadeNaOHqueseconsumeenlavaloraciónes:
11,45mLHCl0,5M 0,5molHCl103mLHCl0,5M
1molNaOH1molHCl
40gNaOH1molNaOH =0,229gNaOH
Relacionando la masa de NaOH contenida en la aliquota con la que contiene toda ladisolución:
1000mLdisolucion 0,229gNaOHaliquota aliquota10mLNaOH =22,9gNaOH
Lariquezadelamuestraes:22,9gNaOH25,06gsosa 100=91,38%NaOH
Larespuestacorrectaeslac.
7.130.Sisehacenreaccionar7,5molesde y6molesdeAlparaformar ,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?a)ElreactivolimitanteeselAl.b)SobraunátomodeAl.c)Sobraunmolde .d)Seformaráncomomáximo5molesde .
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCl yAles:3Cl (g)+2Al(s)�o2AlCl (s)
a‐c)Falso.Larelaciónmolar7,5molCl 6molAl =1,25
Como la relación molar es menor que 1,5 quiere decir que sobra Al y que es elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAlCl formado.b)Falso.Lacantidadesmuypequeña,resultaabsurdo.d)Verdadero.
7,5molCl 2molAlCl3molCl =5molAlCl
Larespuestacorrectaeslad.
7.131.¿Cuálde lassiguientesdisolucionesdeNaOHneutralizaríatotalmente10mLdeunadisolución 0,15M?a)10mLdedisolución0,15Mb)20mLdedisolución0,10Mc)10mLdedisolución0,30Md)5mLdedisolución0,30M
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 371
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)
ElnúmerodemmolesdeH SO aneutralizares:
10mLH SO 0,15M 0,15mmolH SO 1mLH SO 0,15M =1,5mmolH SO
ElnúmerodemmolesdeNaOHnecesariosparaneutralizarelH SO es:
1,5mmolH SO 2mmolNaOH1mmolH SO =3,0mmolNaOH
ElnúmerodemmolesdeNaOHcontenidosencadaunadelasdisolucionespropuestases:a)10mLdedisolución0,15M
10mLNaOH0,15M 0,15mmolNaOH1mLNaOH0,15M =1,5mmolNaOH
b)20mLdedisolución0,10M
20mLNaOH0,10M 0,10mmolNaOH1mLNaOH0,10M =2,0mmolNaOH
c)10mLdedisolución0,30M
10mLNaOH0,30M 0,30mmolNaOH1mLNaOH0,30M =3,0mmolNaOH
d)10mLdedisolución0,30M
5mLNaOH0,30M 0,30mmolNaOH1mLNaOH0,30M =1,5mmolNaOH
Larespuestacorrectaeslac.
7.132.¿Cuántosmolesdeaguasepueden formarcuandoreaccionan3molesdehidrógenomoleculardiatómicocon1moldeoxígenomoleculardiatómico?a)1moldeaguab)2molesdeaguac)3molesdeaguad)4molesdeagua
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH yO es:2H (g)+O (s)�o2H O(l)
Larelaciónmolares:3molH1molO =3
Comolarelaciónmolarobtenidaesmayorque2quieredecirquesobraH yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada.RelacionandoO conH O:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 372
1molO 2molH2O1molO =2molH2O
Larespuestacorrectaeslab.
7.133.Seutilizaunadisoluciónde 0,25Mparavalorar20mLdeunadisolucióndepor0,3M.¿CuántosmLsonnecesariosparalavaloración?
a)24mLb)15mLc)48mLd)3mL
(O.Q.L.LaRioja2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClO yCa OH es:2HClO (aq)+Ca OH (aq)�oCa ClO (aq)+2H O(l)
RelacionandommolesdeCa OH conHClO es:
20mLCa OH 0,3M 0,3mmolCa OH1mLCa OH 0,3M
2mmolHClO1mmolCa OH =12mmolHClO
12mmolHClO 1mLHClO 0,25M0,25mmolHClO =48mL 0,25M
Larespuestacorrectaeslac.
7.134.Lareacción:+2 �o2HCl+ esunareacciónde:
a)Precipitaciónb)Ácido‐basededesplazamientoc)Redoxd)Ácido‐basedeneutralización.
(O.Q.L.LaRioja2008)
a)Falso.Nosetratadeunareaccióndeprecipitaciónyaqueseformaningunasustanciasólida.Seríanecesariaqueelenunciadoproporcionaralosestadosdeagregacióndetodaslassustancias.b)Verdadero. Se trata de una reacción de desplazamiento ya que el ácidomás fuerte,HNO ,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones.c)Falso.Nosetratadeunareacciónredoxyaqueningúnelementodelosreactivoscambiasunúmerodeoxidación.d)Falso.Nosetratadeunareaccióndeneutralizaciónyaquelosdosácidosqueaparecensonfuertes.Larespuestacorrectaeslab.
7.135.¿Cuántosgramosde (g)seproducenalhacerreaccionar2,50gdeAlcon100mLdedisolucióndeHCl2,00M?a)0,20gb)0,10gc)0,28gd)6,67·10 ge)9,26·10 g
(O.Q.N.Ávila2009)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 373
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyAles:2Al(s)+6HCl(aq)�o2AlCl (aq)+3H (g)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
2,50gAl 1molAl27gAl =0,093molAl
100mLHCl2M 2molHCl10 mLHCl2M =0,2molHCl
�o 0,2molHCl0,093molAl =2,2
Como la relaciónmolar esmenorque3quieredecirque sobraAl, por lo queHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH formado:
0,2molHCl 3molH6molHCl2gH1molH =0,20g
Larespuestacorrectaeslaa.
7.136.Elciclohexanol, (l),calentadoconácidosulfúricoofosfórico,setransformaen ciclohexeno, (l). Si a partir de 75,0 g de ciclohexanol se obtienen 25,0 g deciclohexeno,deacuerdoconlasiguientereacción:
(l)�o (l)+ (l)¿Cuálhasidoelrendimientodelareacción?a)25,0%b)82,0%c)75,5%d)40,6%e)33,3%
(O.Q.N.Ávila2009)
LamasadeC H quesedeberíaobtenerapartirde75gdeC H OHes:
75gC H OH1molC H OH100gC H OH
1molC H1molC H OH
82gC H1molC H =61,5gC H
Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:
η= 25,0gC H real61,5gC H teorico 100=40,6%
Larespuestacorrectaeslad.
7.137. ¿Qué volumen de 0,50 M es necesario para neutralizar 25,0 mL de unadisoluciónacuosadeNaOH0,025M?a)0,312mLb)0,625mLc)1,25mLd)2,50mLe)25,0mL
(O.Q.N.Ávila2009)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreH SO yNaOHes:H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 374
RelacionandommolesdeNaOHconH SO es:
25mLNaOH0,025M 0,025mmolNaOH1mLNaOH0,025M
1mmolH SO2mmolNaOH =0,3125mmolH SO
0,3125mmolH SO 1mLH SO 0,50M0,50mmolH SO =0,625mL 0,50M
Larespuestacorrectaeslab.
7.138.Dadalareacciónsinajustar:Al+ �o
¿Cuálserálasumadeloscoeficientescuandoestécompletamenteajustada?a)9b)7c)5d)4
(O.Q.L.Murcia2009)
Laecuaciónquímicaajustadaes:4Al+3O �o2Al O
Lasumadeloscoeficientesestequiométricoses9.Larespuestacorrectaeslaa.
7.139.Dadalareacciónsinajustar:+ �o +
¿Cuáleslacantidaddeoxígenonecesariaparareaccionarcompletamentecon1molde ?a)2molesb)2átomosc)2gramosd)2moléculas
(O.Q.L.Murcia2009)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelmetanoes:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)
Reacciona1moldeCH con2molesdeO .Larespuestacorrectaeslaa.
7.140. 100 mL de 0,1 M de sulfuro de sodio reaccionan con un volumen (V) dedisoluciónde 0,1Mparaformar .SeñaleelvalordeVparaesteproceso:a)100mLb)50mLc)200mLd)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Murcia2009)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreAgNO yNa Ses:2AgNO (aq)+Na S(aq)�o2NaNO (aq)+Ag S(s)
ElnúmerodemmolesdeNa Ses:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 375
100mLNa S0,1M 0,1mmolNa S1mLNa S0,1M =10mmolNa S
RelacionandoNa SconAgNO es:
10mmolNa S 2mmolAgNO1mmolNa S 1mLAgNO 0,1M0,1mmolAgNO =200mL 0,1M
Larespuestacorrectaeslac.
7.141.Cuandosemezclaunadisolucióndeclorurodesodioconotradenitratodeplata:a)Apareceunprecipitadoblanco.b)Sedesprendeungasverdosomuyirritante.c)Ladisolucióntomauncolorrojopúrpura.d)Elvasosecalientamucho.
(O.Q.L.Murcia2009)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaClyAgNO es:NaCl(aq)+AgNO (aq)�oAgCl(s)+NaNO (aq)
ComoseobservaenestareacciónseformaunprecipitadodecolorblancodeAgCl.Larespuestacorrectaeslaa.
7.142.Si semezclaunvolumendedisolución0,2molardeácidoclorhídricoconelmismovolumendedisolución0,2Mdehidróxidodesodio,ladisoluciónresultantees:a)0,2molarenclorurodesodiob)0,1molarenácidoclorhídricoc)0,1molarenhidróxidodesodiod)0,0000001molaren +.
(O.Q.L.Murcia2009)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H O(l)
Comosehacenreaccionarvolúmenesigualesdedisolucionesdelamismaconcentraciónycomolaestequiometríaes1:1,setratadecantidadesestequiométricasy losreactivosseconsumencompletamente.Elnúmerodemolesdeproductoformadoseráelmismoqueeldelosreactivos,perocomoel volumen final de disolución es el doble, la concentración de la disolución de NaClformadoserálamitad,enestecaso0,1M.Ningunadelasrespuestasdadasescorrecta.
7.143.Semezclalamismacantidaddemasadeyodoydecinc,reaccionandoambosparadaryodurodecinc.Elexcesodecincserá:a)61%b)74,2%c)25,7%d)39%
(O.Q.L.Madrid2009)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreI yZnes:I (s)+Zn(s)�oZnI (s)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 376
Partiendode100gdecadaelemento:
100gI 1molI254gI
1molZn1molI 65,4gZn1molZn =25,7gZn
LacantidaddeZnenexcesoes:100gZn inicial –25,7gZn reaccionado =74,2gZn exceso
Comosehapartidode100gdeZn,lacantidadenexcesocoincideconelporcentaje.Larespuestacorrectaeslab.
7.144.El que losastronautasexhalanalrespirarseextraede laatmósferade lanaveespacialporreacciónconKOHsegúnelproceso:
+2KOH�o + ¿Cuántoskgde sepuedenextraercon1kgdeKOH?a)0,393kgb)0,786kgc)0,636kgd)0,500kg
(O.Q.L.Madrid2009)
RelacionandoCO conKOH:
1kgKOH103gKOH
1kgKOH 1molKOH56,1gKOH1molCO2molKOH
44gCO1molCO 1kgCO103gCO =0,392kg
Larespuestacorrectaeslaa.
7.145.Lareacciónentreelácidonítricoylaplatametálicaes:a)Transferenciaprotónicab)Transferenciaelectrónicac)Hidrólisisd)Precipitación
(O.Q.L.Madrid2009)
En la reacción entre un ácido, HNO , y unmetal, Ag, siempre se forma la sal de ambassustancias,AgNO .Comoseobserva:
Ag�oAg +e (oxidación)Setratadeunatransferenciaelectrónica.Larespuestacorrectaeslab.
7.146. Unamuestra de 0,243 g demagnesio reacciona con 0,250 g de nitrógeno dandonitruro demagnesio.Después de la reacción quedan 0,159 g de nitrógeno, ¿quémasa denitrurodemagnesiodehaformado?a)0,402gb)0,334gc)0,091gd)0,652g
(O.Q.L.CastillayLeón2009)
Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa:m inicial + mN(inicial –mN sobrante =mnitrurodemagnesio formado
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 377
Sustituyendo:m formado =0,243g+ 0,250g–0,159g =0,334g
Larespuestacorrectaeslab.
7.147.En lapruebadeunmotor, la combustiónde1L (690 g)deoctano endeterminadascondiciones,produce1,5kgdedióxidode carbono. ¿Cuál es el rendimientoporcentualde lareacción?a)35,2%b)65,5%c)94,0%d)69,0%e)70,4%
(O.Q.N.Sevilla2010)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:2C H (g)+25O (g)�o16CO (g)+18H O(l)
LamasadeCO quesedebeobteneres:
690gC8H181molC8H18114gC8H18
16molCO2molC8H18 44gCO1molCO =2131gCO
Elrendimientodelprocesoes:
η= 1500gCO real2131gCO teorico 100=70,4%
Larespuestacorrectaeslae.
7.148.Sehacereaccionaruntrozodetizacon6,5gdeHCl(aq)diluidoyseproducen2,3gde (g).Sabiendoqueel eselúnicocomponentede la tizaquereaccionaconelHCl,
¿cuáleselporcentajeenmasade quecontienelatiza?a)15,6%b)80,4%c)40,2%d)31,1%e)62,2%
(O.Q.N.Sevilla2010)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:CaCO (s)+2HCl(aq)�oCaCl (aq)+CO (g)+H O(l)
LamasadeCaCO quecontienelatizaes:
2,3gCO21molCO244gCO2
1molCaCO1molCO2 100gCaCO1molCaCO =5,23gCaCO
Expresadoenformadeporcentaje:5,23gCaCO6,5gtiza 100=80,4%
Larespuestacorrectaeslab.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 378
7.149.Elsulfatodesodioseobtieneporreacciónentre:a) (s)yNaBr(aq)b) (l)yNaCl(s)c) (s)y (l)d) (g)yNaOH(s)
(O.Q.L.Murcia2010)
Setratadeunareaccióndedesplazamientoyaqueelácidomásfuerte,H2SO4,desplazaalmásdébil,HCl,desuscombinaciones.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentre yNaCles:
H SO (l)+2NaCl(s)�oNa SO (aq)+2HCl(g)Larespuestacorrectaeslab.
7.150.Sisecalcina1,6gdeunamezcladecloratodepotasioycloratodesodio,quedaunresiduosólidodeclorurodepotasioyclorurodesodiode0,923g.¿Cuáleselporcentajedecloratodepotasiodelamuestrainicial?a)75%b)25%c)45%d)20%
(O.Q.L.Madrid2010)
Lasecuacionesquímicascorrespondientesaladescomposicióntérmicadelassalesson:2KClO (s)�o2KCl(s)+3O (g)2NaClO (s)�o2NaCl(s)+3O (g)
Llamandoxeya lasmasasdeKClO yNaClO ,respectivamente,sepuedenplantear lassiguientesecuaciones:
xgKClO +ygNaClO =1,6gmezcla
xgKClO 1molKClO122,6gKClO 1molKCl1molKClO 74,6gKCl1molKCl +
+ygNaClO 1molNaClO106,5gNaClO 1molNaCl1molNaClO 58,5gNaCl1molNaCl =0,923gresiduo
Resolviendoelsistemaformadoporestasecuacionesseobtiene:x=0,72gKClO
Elporcentajeenmasaenlamezclaes:0,72gKClO 1,6gmezcla 100=45%
Larespuestacorrectaeslac.
7.151.¿Cuál lassiguientesreaccionesquímicasnorepresentaunpeligropara laatmósferaterrestre?a)2Fe+3/2 �o (s)b)C+ �o (g)c)C+½ �oCO(g)d)2 + �o2 (g)
(O.Q.L.Madrid2010)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 379
a)Verdadero.Seformaunsólidoquenopuedecontaminarlaatmósfera.b)Falso.SeformaCO (g)quecontribuyealefectoinvernadero.c)Falso.SeformaCO(g)queestóxico.d)Falso.SeformaH O(g)quecontribuyealefectoinvernadero.Larespuestacorrectaeslaa.
7.152. Una muestra de 0,738 g del sulfato reacciona con en exceso,produciendo1,511gde .¿CuáleslamasaatómicaM?a)26,94g/molb)269,4g/molc)17,83g/mold)21,01g/mol
(O.Q.L.Madrid2010)
RelacionandoBaSO conM SO :
1,511gBaSO 1molBaSO233,3gBaSO 1molM SO
3molBaSO (3·96+2x)gM SO1molM SO =0,738gM SO
Seobtiene,x=26,92g.Larespuestacorrectaeslab.(CuestiónsimilaralapropuestaenCastellón2008).
7.153.Cuandosehacenreaccionar10gdedihidrógenoy10gdedioxígenoseobtienen:a)Unmoldeaguab)20gdeaguac)30gdeaguad)3,76·10 moléculasdeagua
(O.Q.L.Asturias2010)
Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelaguaes:2H (g)+O (g)�o2H O(l)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
10gH 1molH2gH =5,0molH
10gO 1molO32gO =0,31molO
�o 5,0molH0,31molO =16
Como la relaciónmolar esmayor que2 quiere decir que sobraH , por lo que eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada:
0,31molO 2molH O1molO =0,62molH O
0,62molH O 18gH O1molH O =11,2gH O
0,62molH O6,022·10 moleculasH O0,62molH O =3,76· moléculas
Larespuestacorrectaeslad.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 380
(CuestiónsimilaralapropuestaenMurcia1997,Baleares2007yMadrid2010).
7.154.Paralareacción:2X+3Y�o3Z
lacombinaciónde2,00molesdeXcon2,00molesdeYproduce1,75molesdeZ.¿Cuáleselrendimientodeestareacciónen%?a)43,8%b)58,3%c)66,7%d)87,5%
(O.Q.L.LaRioja2010)
Larelaciónmolares:2,00molY2,00molX =1
Como la relaciónmolar esmenor que 1,5 quiere decir que sobra X, por lo queYeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeZformada:
2,00molY 3molZ3molY =2,00molZ
Relacionandolascantidadesrealyteóricaseobtieneelrendimientodelproceso:
η= 1,75molZ real2,00molZ teorico 100=87,5%
Larespuestacorrectaeslad.
7.155. ¿Cuántosmoles de (g) se producen por descomposición de 245 g de clorato depotasio?
2 (s)�o2KCl(s)+3 (g)a)1,50b)2,00c)2,50d)3,00
(O.Q.L.LaRioja2010)
RelacionandoKClO yO :
245gKClO 1molKClO 122,6gKClO 3molO
2molKClO =3,00mol
Larespuestacorrectaeslad.
7.156.Enunareacciónquímica:a)Lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable.b)Elnúmerototaldeátomosdecadaelementovaría.c)Elnúmeroatómicodeloselementosqueintervienenenlareacciónsemodificadurantelamisma.d)Lamasadelassustanciasdependedelmétododepreparación.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)
a)Verdadero.DeacuerdoconlaleydeconservacióndelamasadeLavoisier,lamasatotaldelassustanciaspermaneceinvariable.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 381
b‐c‐d)Falso.Laspropuestassonabsurdas.Larespuestacorrectaeslaa.
7.157.Elhidrógenoyeloxígenoseencuentranformando enlarelaciónenpeso1/8.Sisepreparaunareacciónentre0,18gdehidrógenoy0,18gdeoxígeno:a)Partedeloxígenoquedarásinreaccionar.b)Partedelhidrógenoquedarásinreaccionar.c)Todoelhidrógenoquedarásinreaccionar.d)Todoelhidrógenoreaccionaráconeloxígeno.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Larelaciónmásicaquesetienees:
0,18gO0,18gH =1
Como la relaciónmásica es<8quieredecirquesobra , por loqueO es el reactivolimitantequedeterminalacantidaddeH Oformada.Larespuestacorrectaeslab.
7.158. Unamuestra de 0,32126 g de ácidomalónico, , requiere 26,21mL de unadisolucióndeNaOH(aq)para llevaracabode formacompleta lasíntesisde y
.¿CuáleslamolaridaddelNaOH(aq)?a)0,2649Mb)3,7512Mc)0,3751Md)2,6490M
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizaciónentreelácidomalónico,ácidodicarboxílico,H C O ,yNaOHes:
H C O (aq)+2NaOH(aq)�oNa H C O (aq)+2H O(l)ElnúmerodemolesdeHAneutralizadospermitecalcularsumasamolar:
0,32126gH C O26,21mLNaOH(aq)
10 mgH C O1gH C O 1mmolH C O
104mgH C O 2mmolNaOH1mmolH C O =0,2375M
Ningunarespuestaescorrecta.
7.159.Dadalaecuación:2 (s)�o2KCl(s)+3 (g)
Unamuestrade3,00gde sedescomponeyeloxígenoserecogea24,0°Cy0,982atm.¿Quévolumendeoxígenoseobtienesuponiendounrendimientodel100%?a)304mLb)608mLc)911mLd)1820mLe)2240mL(Dato.R=0,082atm·L· · )
(O.Q.L.Asturias2011)
ElnúmerodemolesdeO queseobtieneapartirdelsólidoes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 382
3,00gKClO 1molKClO 122,6gKClO 3molO
2molKClO =0,0367molO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 0,0367mol 0,082atm·L·mol1·K 1 24+273 K
0,982atm 1000mL1L =910mL
Larespuestacorrectaeslac.
7.160.Sisemezclan200mLdeunadisolucióndenitratodeplomo(II)0,2Mconotros200mLdeunadisolucióndesulfatodesodio0,3M,seformancomoproductossulfatodeplomo(II)insolubleyotroproductosoluble,nitratodesodio.Laconcentracióndelsulfatodesodioquesobraes:a)0,02Mb)0,05Mc)0,2Md)Nada,estánenlasproporcionesestequiométricasadecuadas.
(O.Q.L.Asturias2011)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentrePb NO yNa SO es:Pb NO (aq)+Na SO (aq)�o2NaNO (aq)+PbSO (s)
Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses:
200mLNa SO 0,3M 0,3mmolNa SO1mLNa SO 0,3M =60mmolNa SO
200mLPb NO 0,2M 0,2mmolPb NO1mLPb NO 0,2M =40mmolPb NO
Larelaciónmolares:60mmolNa SO40mmolPb NO =1,5
Comolarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquesobraNa SO yque eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNa SO sobrante:
40molPb NO 1mmolNa SO1molPb NO =40mmolNa SO
60mmolNa SO inicial −40Na SO gastado =20Na SO sobrante Considerandovolúmenesaditivoslaconcentraciónmolardeladisoluciónresultantees:
20mmolNa SO200+200 mLdisolucion =0,05M
Larespuestacorrectaeslac.
7.161.Siaunadisolucióndesulfatodesodioseleadicionaotradeclorurodebario:a)Sedesprendeungastóxicodecolorverde.b)Sehueleintensamenteaazufre.c)Apareceunprecipitadoblanco.d)Sedesprendemuchocalor.
(O.Q.L.Murcia2011)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 383
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBaCl yNa SO es:BaCl (aq)+Na SO (aq)�o2NaCl(aq)+BaSO (s)
Setratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadode decolorblanco.Larespuestacorrectaeslac.
7.162.Aldesmontarelcalentadordeaguaquellevaunalavadorasehaencontradoqueestárecubiertodeunacapablancaquesedesealimpiaryqueestáconstituidaporcarbonatodecalcio.Sepuededecirque:a)Elcolordecarbonatodecalcioesamarillo.b)Laúnicasoluciónserárestregarfuertementeconunestropajo.c)SeconsiguelimpiarsiseintroduceenunadisolucióndeNaOH.d)Convinagreypacienciaseconsigueeliminarlasustancia.
(O.Q.L.Murcia2011)
La ecuaciónquímica ajustada correspondiente a la reacción entre vinagre, acido acético(CH COOH)yCaCO es:
2CH COOH(aq)+CaCO (s)�oCa CH COO (aq)+CO (g)+H O(l)SetratadeunareaccióndeneutralizaciónentreelácidoCH COOHylabaseCaCO quesedisuelveypasaaformarlasalCa CH COO quequedaendisoluciónacuosa.Larespuestacorrectaeslad.
7.163.Lacombustióndelpropanoloriginaeldióxidodecarbonosegún:a)C3H7OH+2,5 �o3 +4 b)C3H7OH+4,5 �o3 +4 c)3 +4 �oC3H7OH+4,5 d)C3H7OH+2 �o +5
(O.Q.L.Murcia2011)
LacombustióndeloshibrocarburosysusderivadosoxigenadosproduceCO (g)yH O(l).Enelcasodelpropanol,C3H7OH,laecuaciónajustadacorrespondienteasucombustiónes:
C3H7OH(l)+92 O2(g)�o3CO2(g)+4H2O(l)
Larespuestacorrectaeslab.
7.164.Unamuestrade6,25gdecincreaccionacon1,20gdefósforodandofosfurodecinc.Despuésdelareacciónquedan2,46gdecinc,¿quémasadefosfurodecincdehaformado?a)2,50gb)5,00gc)3,33gd)7,50g
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Deacuerdoconlaleydeconservacióndelamasa:m (inicial)+ m (inicial)–m (sobrante) =m (formado)
Sustituyendo:m (formado)=1,20g+ 6,25g–2,46g =5,00g
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 384
Larespuestacorrectaeslab.(CuestiónsimilaralapropuestaenCastillayLeón2009).
7.165.CuandosemezclaKOH(s)con (s)seproduceungas.¿Quégases?:a) b) c)HCld)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Se tratadeuna reacciónácido‐basey laecuaciónquímicaajustadacorrespondiente a lamismaes:
KOH(s)+NH Cl(s)�oNH (g)+KCl(s)+H O(g)Elgasquesedesprendeesel .Larespuestacorrectaeslad.
7.166.Delossiguientesmetales¿cuálreaccionarámásviolentamenteconelagua?a)Cab)Kc)Mgd)Na
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Losmetalesalcalinosyalcalinotérreossonexcelentesreductoresyreaccionanfácilmenteconelagua.Lareaccióndelosalcalinosesviolenta,sobretodoenelcasodelKqueencontactoconelaguaestallalanzandollamasdecolorvioletaentodaslasdirecciones.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteaestareacciónes:
2K(s)+2H O(l)�o2KOH(aq)+H (g)Larespuestacorrectaeslab.
7.167. La combustión completa del isooctanose produce según la siguiente reacción (sinajustar):
+ �o + ¿Quévolumende medidoa60°Cy750mmHgseproduceporlacombustiónde100gdeestehidrocarburo?a)0,256Lb)194Lc)35,0Ld)39,9Le)219L(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=760mmHg)
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeloctanoes:2C H (l)+25O (g)�o16CO (g)+18H O(l)
ElnúmerodemolesdeCO queseproducenes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 385
100gC H 1molC H114gC H 8molCO1molC H =7molCO
ConsiderandocomportamientoidealelvolumenocupadoporlosmolesdeCO :
V= 7mol 0,082atm·L·mol1·K 1 60+273 K
750mmHg 760mmHg1atm =194L
Larespuestacorrectaeslab.
7.168.Cuandoseirradiadióxigenoconluzultravioleta,seconvierteparcialmenteenozono:3 (g)�o2 (g)
Uncontenedorcondióxigenoa20°Cy800mmHgdepresión, se irradiaduranteunciertotiempoy lapresióndesciendea700mmHg,medidaa lamismatemperatura.Elporcentajededioxígenoqueseconvierteenozonoes:a)66,6%b)33,4%c)62,5%d)2,14%e)37,5%
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Comosemantienenconstanteselvolumenylatemperaturadelrecipiente,elnúmerodemolesesdirectamenteproporcionalalapresión.Planteandolatablademoles(presiones):
O O ninicial 800 �ntransformado x �nformado � ⅔xnfinal 800−x ⅔xntotal 800–x+⅔x=700
Elnúmerodemolesalfinales:800–⅓x=700 �o x=300mmHgtransformados
Elporcentajecorrespondientees:300mmHgO transformado
800mmHgO inicial 100=37,5%
Larespuestacorrectaeslae.
7.169.Loshidrurosiónicosreaccionanconelaguaylosproductosson:a)Disoluciónácidaydihidrógenogas.b)Disoluciónácidaydioxígenogas.c)Disoluciónbásicaydihidrógenogas.d)Disoluciónneutraydioxígenogas.e)Dioxígenoydihidrógeno.
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Losmetalesalcalinosyalcalinotérreosformanhidrurosiónicosyestosreaccionanconelagua formando el hidróxido correspondiente (disolución básica) y desprendiendohidrógenogaseoso.Lasecuacionesquímicascorrespondientesaestasreaccionesson:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 386
NaH(s)+H O(l)�oNaOH(aq)+H (g)CaH (s)+2H O(l)�oCa OH (aq)+2H (g)
Larespuestacorrectaeslac.
7.170.¿Cuálesdelossiguientesproductosquímicoscontribuyenenmayormedidaala“lluviaácida”?a)Residuosdeuranioradiactivos.b)Ozonoenlasuperficieterrestre.c)Cloroparadesinfeccióndeaguas.d)Fosfatosendetergentes.e)Óxidosdenitrógeno.
(O.Q.N.ElEscorial2012)
Losóxidosdenitrógeno(NO )queseformanenlosmotoresdecombustióncontribuyenalaformacióndelalluviaácida.Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesa lasreaccionesdeformacióndelamismason:
N (g)+O (g)�o2NO(g)2NO(g)+O (g)�o2NO (g)3NO (g)+H O(l)�o2HNO (aq)+NO(g)
Larespuestacorrectaeslae.
7.171.Laconcentracióndebromuropresenteenladisoluciónresultantedemezclarunlitrodeunadisolución1molardebromurodepotasiocondoslitrosdeunadisolución1molardenitratodeplataes:a)0,3333molarb)1molarc)2molard)Bastantemenorque0,0001molar.
(O.Q.L.Murcia2012)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreKBryAgNO es:KBr(aq)+AgNO (aq)�oKNO (aq)+AgBr(s)
Elnúmerodemolesdecadaunodelosreactivoses:
1LKBr1M 1molKBr1LKBr1M =1molKBr
2LAgNO 1M 1molAgNO1LAgNO 1M =2molAgNO
Larelaciónmolares:2molAgNO1molKBr =2
Como la relaciónmolar esmayor que1 quiere decir que sobraAgNO y queKBreselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeAgBrformado.ElAgBresunsólidoinsolubleporloquelacantidaddeionbromuroquepermaneceendisoluciónesmuypequeña.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 387
Larespuestacorrectaeslad.
7.172. Cuando se hace pasar dióxido de carbono a través de una disolución que contienehidróxidodebario:a)Elgasquesalehueleahierbamojada.b)Ladisolucióncambiadelrosaalamarillo.c)Precipitaunsólidoblanco.d)Nopasanada.
(O.Q.L.Murcia2012)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCO yBa OH es:CO (aq)+Ba OH (aq)�oBaCO (s)+H O(s)
Setratadeunareaccióndeprecipitaciónenlaqueseformaunprecipitadode decolorblanco.Larespuestacorrectaeslac.
7.173.Elrendimientoteóricodeunareacciónenfasegaseosadependedela:a)Estequiometríadelareacción.b)Presión.c)Temperatura.d)Cantidaddereactivolimitante.
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
Elreactivolimitantedeunareaccióndeterminalacantidaddeproductoformadoy,portanto,elrendimientodelareacción.Larespuestacorrectaeslad.
7.174.Paralareacción:Mg(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (g)
¿Cuáleslamasademagnesioquereaccionacon25 deHCl2,5M?a)1,20gb)0,31gc)0,61gd)2,4g
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
RelacionandoHClconMg:
20cm HCl2,5M 2,5mmolHCl1cm HCl2,5M
1mmolMg2mmolHCl
24,3mgMg1mmolMg
1gMg10 mgMg =0,61gMg
Larespuestacorrectaeslac.
7.175.Paralareacción:2NaOH(aq)+ (aq)�o (aq)+2 (l)
¿CuáleselvolumendeNaOH0,5Mquereaccionaexactamentecon25 de 2M?a)100 b)200 c)50 d)25
(O.Q.L.CastillayLeón2012)
ElnúmerodemmolesdeH SO aneutralizares:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 388
25cm H SO 2M 2mmolH SO 1mLH SO 2M =50mmolH SO
RelacionandoH SO coNaOH:
50mmolH SO 2mmolNaOH1mmolH SO 1cm NaOH0,5M0,5mmolNaOH =100 NaOH0,5M
Larespuestacorrectaeslaa.
7.176. ¿Cuántosmolesde se requierenparacompletar lacombustiónde2,2gde generando y ?a)0,05gb)0,15c)0,25d)0,50
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2012)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelpropanoes:C H (g)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(l)
RelacionandoC H conO :
2,2gC H 1molC H44gC H 5molO1molC H =0,25mol
Larespuestacorrectaeslac.
7.177.Parapreparar0,5Ldeunadisolucióndeamoniaco1,5Msehacereaccionarsuficientesulfatodeamonioconhidróxidodepotasio.Sielrendimientodelareacciónesdeun90%,lacantidaddesalnecesariaexpresadaengramoses:a)37,9b)42,1c)55,0d)75,7
(O.Q.L.Asturias2012)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreKOHy NH SO es:2KOH(aq)+ NH SO (aq)�o2NH (aq)+2H O(l)+K SO (aq)
RelacionandoNH con NH SO :
0,5LNH 1,5M 1,5molNH 1,5M1LNH 1,5M
1mol NH SO2molNH =0,375mol NH SO
0,375mol NH SO 132g NH SO1mol NH SO =49,5g NH SO
Comoelrendimientodelprocesoesel90%:
49,5g NH SO 100g NH SO teorico90g NH SO real =55,0g
Larespuestacorrectaeslac.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 389
7.178.CasitodoelcarbóndehullaquesequemaenEE.UU.contienedel1al3%deazufre,elcualsehallageneralmenteformandopartedemineralescomolaspiritas( ).Durantelacombustióndelcarbón,esteazufreseconvierteendióxidodeazufresegúnlareacción:
4 +11 �o2 +8 Partedeestedióxidodeazufresufreenlaatmósferaunprocesocausantebásicamentede:a)Efectoinvernadero.b)Disminucióndelacapadeozono.c)Lluviaácida.d)Formacióndelacarboxihemoglobinaquedificultaeltransportedeoxígenoenlasangre.
(O.Q.L.Asturias2012)
Eldióxidodeazufre,SO ,procedentedelatostacióndeestosmineralessetransforma,enlaatmósfera,conlaayudadelaradiaciónsolarentrióxidodeazufre,SO ,deacuerdoconlasiguienteecuación:
2SO (g)+O (g) 2SO (g)También puede transformarse mediante la reacción con el ozno troposférico según laecuación:
SO (g)+O (g)�oSO (g)+O (g)Posteriormente, losóxidosdeazufreencontactoconelaguade lluvia formanlosácidoscorrespondientes:
SO (g)+H O(l)�oH SO (aq)SO (g)+H O(l)�oH SO (aq)
Estefenómenoseconoceconelnombredela“lluviaácida”.Larespuestacorrectaeslac.
7.179.Eltrióxidodeazufreseobtieneporoxidacióndeldióxidodeazufresegúnlaecuación:2 + �o2
Si a partir de 16,0 g de unamuestra de se obtienen 18,0 g de , ¿cuál ha sido elrendimientodelproceso?a)70%b)80%c)90%d)100%
(O.Q.L.Galicia2012)
LamasadeSO quesedeberíadehaberobtenidoapartirde16,0gdeSO es:
16,0gSO 1molSO64gSO 1molSO1molSO 80gSO1molSO =20,0gSO
Elrendimientodelprocesoes:
η= 18,0gSO real20,0gSO teorico 100=90%
Larespuestacorrectaeslac.
����� o� UV radiación
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 391
8.PROBLEMASdeREACCIONESQUÍMICAS
8.1.Unamuestragranuladadeunaaleaciónparaaviones(Al,MgyCu)quepesa8,72gsetrató inicialmente conunálcaliparadisolver el aluminio, y después conHClmuydiluidoparadisolverelmagnesiodejandounresiduodecobre.Elresiduodespuésdehervirloconálcalipesó2,10g,yelresiduoinsolubleenácidoapartirdelanteriorpesó0,69g.Determinalacomposicióndelaaleación.
(Canarias1997)
LamuestradealeaciónestáformadaporxgAlygMgzgCu
portanto,sepuedeescribirque:x+y+z=8,72
�AltratarlaaleaciónconálcalisedisuelveelAlqueseseparadelamezcla:Al(s)+3OH (aq)�oAl OH (aq)
portanto,sepuedeescribirque:y+z=2,10�ox=6,62gAl
�AltratarelresiduodeMgyCuconHClsedisuelveelMgqueseseparadelamezcla:Mg(s)+2HCl(aq)�oMgCl (aq)+H (g)
portanto,sepuedeescribirque:z=0,69gCudedondey=1,41gMg
8.2. Cuando se queman completamente 14,22 g de una mezcla líquida que contieneexclusivamentemetanol ( ) y etanol ( ) se obtienen 16,21 g de agua. Sepide:a)Ajustarlasreaccionesdecombustiónqueseproducen.b)Hallarlosporcentajesenmasademetanolydeetanolenlamezclalíquida.c)Determinarlamasade quesedesprendeenlacombustiónyelvolumenqueocuparíaestegasmedidosobreaguaa70°Cyaunapresióntotalde934mmHg.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · =8,3415 J· · ;presiónde vapordelaguaa70°C=0,312·10 N· )
(CastillayLeón1997)
a) Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a las combustiones de ambosalcoholesson:
(l)+32 O2(g)�oCO2(g)+2H2O(l)
(l)+3 (g)�o2 (g)+3 (g)
b)Llamandoxey,respectivamente,alosgramosdeCH OHyCH CH OHenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelH Oformada:
xgCH OH1molCH OH32gCH OH 2molH O
1molCH OH18gH O1molH O =1,125xgH O
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 392
ygCH CH OH1molCH CH OH46gCH CH OH 3molH O
1molCH CH OH18gH O1molH O =1,174ygH O
Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:gCH OH+ygCH CH OH=14,22gmezcla
1,125xgH O+1,174ygH O=16,21gH O�o
x=9,93gCH OH
y=4,30gCH CH OH
Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:9,93gCH OH14,22gmezcla 100=30,2%
4,30gCH CH OH14,22gmezcla 100=69,8%
c)RelacionandocadaunodelosalcoholesconelCO formado:
9,93gCH OH1molCH OH32gCH OH 1molCO
1molCH OH =0,31molCO
4,30gCH CH OH1molCH CH OH32gCH CH OH 2molCO
1molCH CH OH =0,19molCO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgashúmedoes:
V= 0,31+0,19 mol 8,3145J·mol 1·K 1 70+273 K934mmHg0,312 10
5N m 2760mmHg 0,312 105N m 2
=0,13 CO2
8.3.Sedisponedeunamuestrade15,00gdegalenaque contieneun78%de sulfurodeplomo.Setrataconácidosulfúricodel98%deriquezaycuyadensidades1,836g/mL.Enlareacciónseproduce queserecogesobreagua,obteniéndose1litrodeácidosulfhídricodedensidad1,025g/mL.Calcular:a)Volumendeácidosulfúricogastado.b)Molaridadymolalidaddeladisolucióndeácidosulfhídricoresultante.
(CastillayLeón1997)
a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:PbS(s)+H SO (aq)�oPbSO (s)+H S(g)
ElnúmerodemolesdePbScontenidosenlamuestradegalenaes:
15,00ggalena 78gPbS100ggalena
1molPbS239gPbS =0,049molPbS
RelacionandoPbSconH SO :
0,049molPbS 1molH SO1molPbS 98gH SO
1molH SO =4,8gH SO
Comosedisponededisoluciónderiqueza98%:
4,8gH SO 100gH SO 98%98gH SO 1mLH SO 98%
1,836gH SO 98% =2,7mL %
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 393
b)RelacionandoPbSconH S:
0,049molPbS 1molH S1molPbS =0,049molH S
Lamolaridaddeladisoluciónes:0,049molH S1LH S aq =0,049M
Lamasadisolucióndeácidosulfhídricoobtenida:
1LH S aq 10 mLH S aq1LH S aq 1,025gH S aq
1mLH S aq =1025gH S aq
LamasadeH Sformadoes:
0,049molH S 34gH S1molH S =1,66gH S
Lamolalidaddeladisoluciónes:0,049molH S
1025gH S aq 1,66gH S gH O10 gH O1kgH O =0,048M
8.4.Enlascalderasdeunacentraltérmicaseconsumencadahora100kgdeuncarbónquecontiene un 3% de azufre. Si todo el azufre se transforma en dióxido de azufre en lacombustión:a) ¿qué volumen de dicho gas,medido en condiciones normales, se libera por hora en lachimenea?Paraeliminareldióxidodeazufreliberadoenlacentraltérmica,sedisponedeunacalizadel83% de riqueza en carbonato de calcio. Suponiendo que el rendimiento del proceso deeliminacióndel esdel75%yquelareacciónquetienelugares:
+ +½ �o + b)¿Quécantidaddecalizaseconsumiráporhora?c)¿Quécantidaddesulfatodecalcioseobtendráporhora?d)Enelprocesoanteriorseoriginanunos lodosdesulfatodecalcioqueseretiranconun40%dehumedad.Calculecuántastoneladasdelodosseretiranalaño.
(CastillayLeón1998)(CastillayLeón2005)(CastillayLeón2011)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelazufrees:S(s)+O (g)�oSO (g)
Elnúmerodemolesdedióxidodeazufrequeseproducenporhoraes:
100kgcarbon 10 gcarbon1kgcarbon
3gS100gcarbon
1molS32gS
1molSO1molS =93,75molSO
a)Elvolumendedióxidodeazufre,medidoenc.n.,quesedesprendees:
93,75molSO 22,4LSO1molSO =2100L
b)Relacionandodióxidodeazufreconcalizateniendoencuentarendimientodelprocesoyriquezadelacaliza:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 394
xgcaliza 75gcaliza(real)100gcaliza(teo)83gCaCO100gcaliza
1molCaCO100gCaCO 1molSO1molCaCO =93,75molSO
Seobtiene,x=15060gcaliza.c)Relacionandodióxidodeazufre con sulfatode calcio teniendoen cuenta rendimientodelproceso:
93,75molSO 1molCaSO1molSO 136gCaSO1molCaSO 75gCaSO (real)
100gCaSO (teo) =9563gCaSO4
d)Relacionandosulfatodecalcioconlodoshúmedos:9563gCaSO4
dıa 140glodo100gCaSO 1tlodo106glodo365dıaano =4,9 tlodoaño
(En2011secambiaelapartadodporelc).
8.5.Unglobosellenaconhidrógenoprocedentedelasiguientereacción:(s)+ (l)�o (aq)+ (g)
a)Ajustelareacción.b) ¿Cuántosgramosdehidrurodecalcioharán faltaparaproducir250mLdehidrógeno,medidosencondicionesnormales,parallenarelglobo?c)¿QuévolumendeHCl0,1Mseránecesarioparaquereaccionetodoelhidróxidodecalcioformado?d)¿Quévolumenadquiriráelglobosiasciendehastalazonadondelapresiónesde0,5atmylatemperaturade‐73°C?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Extremadura1998)
a)Laecuaciónquímicaajustadaes:(s)+ (l)�o (aq)+ (g)
b)Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegasaobteneres:
n= 1atm·0,25L0,082atm·L·mol 1·K 1 273K =1,1·10
2molH2
RelacionandoH yCaH :
1,1·10 2molH 1molCa OH2molH 42gCa OH1molCa OH =0,235g
c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizacióndelCa OH conHCles:
2HCl(aq)+Ca OH (aq)�oCaCl (aq)+2H O(l)RelacionandoH yHCl:
1,1·10 2molH 1molCa OH2molH 2molHCl
1molCa OH 1LHCl0,1M0,1molHCl =0,11LHCl
d) Considerando comportamiento ideal, el volumen ocupado el gas en condicionesdiferentesalasinicialeses:
V= 1,1·102mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 273 73 K
0,5atm =3,7L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 395
El descenso de la temperatura debe reducir el volumen ocupado por el gas, pero eldescenso de presión hace aumentar el volumen del gas y este aumento compensa lareduccióndelvolumenproducidaporelenfriamientodelgas.
8.6. Al tratar 0,558 g de una aleación de cinc y aluminio con ácido clorhídrico, sedesprendieron 609 mL de hidrógeno que fueron recogidos sobre agua a 746 mmHg depresióny15°Cdetemperatura.a)Escribelasreaccionesdelcincyelaluminioconelácidoclorhídrico.b)Calculaelnúmerodemolesdehidrógenoqueseobtuvieronenelexperimento.c)Calculalacomposicióndelamuestraexpresandoelresultadoen%.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;presióndevapordelaguaa15°C=13mmHg)
(Valencia1998)
a)LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelosmetalesconHClson:Zn(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (g)
Al(s)+6HCl(aq)�o2 (aq)+3 (g)
b)Aplicandolaecuacióndeestadodeungasideal:
n=(746 13)mmHg 1atm
760mmHg 609mL1L
103mL0,082atm·L·mol 1·K 1 15+273 K =2,49·10�2molH2
c)Llamandoxey,respectivamente,alosgramosdeZnyAlenlaaleaciónyrelacionandoestascantidadesconelH formado:
xgZn 1molZn65,4gZn1molH1molZn =0,0153xmolH
ygAl 1molAl27gAl 3molH2molAl =0,0556ymolH
Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:xgZn+ygAl=0,558gmezcla
0,0153xmolH +0,0556ymolH =0,0249molH�o
x=0,152gZn
y=0,406gAl
Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:0,152gZn
0,558gmezcla 100=27,2%Zn0,406gAl
0,558gmezcla 100=72,8%Al
8.7. Por la acción del agua sobre el carburo de aluminio ( ) se obtiene metano ehidróxidodealuminio.Calculaelvolumendegasmetano,medidosobreaguaa16°Cy736mmHgdepresión,queseobtiene,suponiendounapérdidadegasdel1,8%,partiendode3,2gdecarburodealuminiodel91,3%deriqueza.(Datos. Constante R = 0,082 atm·L· · ; presión de vapor del agua a 16°C = 13,6mmHg)
(Valencia1998)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónquímicaentreAl C yH Oes:Al C (s)+12H O(l)�o3CH (g)+4Al OH (aq)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 396
RelacionandoAl C conCH4:
3,2gmuestra 91,3gAl C100gmuestra1molAl C144gAl C 3molCH1molAl C =6,09·10‐2molCH
Teniendoencuentalapérdidadegas:
6,09·10 2molCH (teorico) 1,8molCH (perdido)100molCH (teorico) =1,1·10
3molCH (perdido)
6,09·10 2molCH (teorico)‐1,1·10 3molCH (perdido)=5,98·10 2molCH (real)Considerando comportamiento ideal y teniendo en cuenta que el gas se encuentrarecogidosobreagua:
V= 5,98·102mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 16+273 K
736 13,6 mmHg 760mmHg1atm =1,49LCH4
8.8.Setienen90gdeetano( )gas.Suponiendoqueeletanoesungasideal,calcula:a)Volumenqueocupaa1atmy25°C.b)Númerodemoléculasdeetanoquehayenlos90g.c)Volumende (gas,consideradotambiénideal)quesepuedeformar,alamismapresiónytemperatura,apartirdeletanosilareacciónsiguienteescompleta(ajustapreviamentelaecuaciónquímica):
(g)+ (g)�o (g)+ (l)(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Valencia1998)
Elnúmerodemolesdegascorrespondientealos90gdeetanoes:
90gC H 1molC H30gC H =3molC H
a)Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgasenlascondicionesdadases:
V= 3mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1atm =73,3L
b)Aplicandoelconceptodemol,elnúmerodemoléculascorrespondientealamasadegases:
3molC H 6,022·1023moleculasC H1molC H =1,8·1024moléculas
c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndeletanoes:
C H (g)+ 72O (g) 2 CO (g)+3H O(l)
RelacionandoC H yCO :
3molC H 2molCO21molC H =6molCO
Considerando comportamiento ideal, el volumen ocupado por el gas en las condicionesdadases:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 397
V= 6mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1atm =146,6L
8.9. Se tratan 6 g de aluminio en polvo con 50mL de disolución acuosa 0,6M de ácidosulfúrico.Suponiendoqueelprocesoquetienelugares:
Al(s)+ (aq)�o (aq)+ (g)Determina,trashaberajustadolaecuaciónquímica:a) El volumen de hidrógeno que se obtendrá en la reacción, recogido en una cubetahidroneumáticaa20°Cy745mmHg.(Lapresióndevapordelaguaa20°Ces17,5mmHg).b) La cantidad de · que se obtendrá por evaporación de la disoluciónresultantedelareacción.c)Elreactivoquesehallaenexcesoylacantidadquesobra,expresadaengramos.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Valencia1998)
Paralaresolucióndelosapartadosa)yb)esprecisoresolveranteselapartadoc).c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yAles:
2Al(s)+3H SO (aq)�oAl SO (aq)+3H (g)Paradeterminarcuál esel reactivo limitante,esprecisocalcularelnúmerodemolesdecadaunadelasespeciesreaccionantes:
6gAl 1molAl27gAl =0,222molAl
50mLH SO 0,6M 0,6molH SO103mLH SO 0,6M =0,03molH SO
o 0,03molH SO0,222molAl =0,13
Como la relación molar es menor que 1,5 quiere decir que sobra Al que queda sinreaccionar y que el es el reactivo limitante que determina las cantidades desustanciasquereaccionanyseproducen.RelacionandoH SO yAl:
0,03molH SO 2molAl3molH SO 27gAl1molAl =0,54gAl(gastado)
6,0gAl(inicial)–0,54gAl(gastado)=5,46gAl(enexceso)a)RelacionandoH SO yH :
0,03molH SO 3molH3molH SO =0,03molH
Considerando comportamiento ideal y que además el gas se encuentra recogido sobreagua(cubetahidroneumática),elvolumenqueocupaes:
V= 0,03mol 0,082atm·L·mol1·K 1 20+273 K
745‐17,5 mmHg 760mmHg1atm =0,75L
b)RelacionandoH SO yAl SO :
0,03molH SO 1molAl SO3molH SO =0,01molAl SO
ComosetratadeAl SO ·H O:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 398
0,01molAl SO 1molAl SO ·H O1molAl SO 360gAl SO ·H O
1molAl SO ·H O =3,6g · O
8.10.Paradeterminarlariquezadeunamuestradecincsetoman50gdeellaysetratanconuna disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,18 g· y 35% en peso de HCl,necesitándosepara lacompletareaccióndelcinccontenidoen lamuestra,129 dedichadisolución.a)Establecerlaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónquetienelugar.b)Determinarlamolaridaddeladisolucióndeácidoclorhídrico.c)Hallarelporcentajedecincenlamuestra.d)¿Quévolumendehidrógeno,recogidoa27°Cya lapresiónde710mmHg,sedesprenderáduranteelproceso?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia1999)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:Zn(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (g)
b) Tomando como base de cálculo 100 g de disolución de HCl de riqueza 35%, suconcentraciónmolares:
35gHCl100gHCl35% 1molHCl36,5gHCl
1,18gHCl35%1cm3HCl35% 10
3cm3HCl35%1LHCl35% =11,3M
c)ElnúmerodemolesdeHClquereaccionanes:
123cm3HCl35% 11,3molHCl103cm3HCl35% =1,46molHCl
ParacalcularlariquezadelamuestraserelacionanlosmolesdeHClyZn:
1,46molHCl 1molZn2molHCl65,4gZn1molZn =47,6gZn
47,6gZn50gmuestra 100=95,3%Zn
d)RelacionandoHClconH :
1,46molHCl 1molH2molHCl =0,73molH
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 0,73mol 0,082atm·L·mol1·K 1 27+273 K
710mmHg 760mmHg1atm =19,2L
8.11.Paraconocerlacomposicióndeunaaleacióndealuminioycinc,setrataunamuestrade0,136gdeéstaconexcesodeácidoclorhídricoyserecogen129,0mLdehidrógenogasencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.
(Galicia1999)(Canarias2000)
LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelosmetalesconelHClson:Zn(s)+2HCl(aq)�oZnCl (aq)+H (g)2Al(s)+6HCl(aq)�o2AlCl (aq)+3H (g)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 399
ElnúmerodemolesdeH desprendidoes:
129,0mLH 1LH103mLH 1molH22,4LH =5,8·10 3molH
Llamandox ey a lasmasas de Zn yMg contenidas en la aleación y relacionando estascantidadesconelH formado:
xgZn 1molZn65,4gZn1molH1molZn =1,5·10
2xmolH
ygAl 1molAl27gAl 3molH2molAl =5,6·10
2ymolH
Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:xgZn+ygAl=0,136galeacion
1,5·10 2x+5,6·10 2y molH =5,8·10 3molH�o
x=0,045gZn
y=0,091gAl
Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:0,044gZn
0,136galeacion 100=32,4%Zn0,092gAl
0,136galeacion 100=67,6%Al
(EnCanarias2000elgasserecogea27°Cy1atm).
8.12.La tostaciónde lapirita (mineraldedisulfurodehierro) conducea laobtencióndedióxido de azufre y trióxido de dihierro, compuestos que pueden emplearse para lafabricacióndeácidosulfúricoyobtencióndehierrorespectivamente.Calcule:a)La cantidadde trióxidodedihierroquepodríaobtenerseapartirde100 toneladasdepiritadeunariquezadel86%endisulfurodehierro,sielrendimientoglobaldelprocesodeextraccióndelmencionadoóxidoesdel82%.b)Elvolumendedisolucióndeácidosulfúricodel98%deriquezaydensidad1,83g/cm3quepodríaobtenerseconlapiritamencionadasielrendimientoglobaldelprocesodeobtencióndeácidosulfúricoesdel70%.
(CastillayLeón1999)
a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealatostacióndelapiritaes:4FeS (s)+11O (g)�o2Fe O (s)+8SO (l)
RelacionandopiritaconFe O :
100tpirita 10 gpirita1tpirita
86gFeS100gpirita
1molFeS119,8gFeS 2molFe O
4molFeS =3,589 10 molFe O
Sielrendimientodelprocesoesdel82%:
3,589 10 molFe O 159,6gFe O1molFe O 1tFe O
10 gFe O 82tFe O exp100tFe O teo =46,97t
b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndelH SO es:SO (g)+½O (aq)+H O(l)�oH SO (aq)
RelacionandopiritaconSO :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 400
100tpirita 10 gpirita1tpirita
86gFeS100gpirita
1molFeS119,8gFeS 8molSO4molFeS =1,436 10 molSO
Sielrendimientodelprocesoesdel70%lacantidaddeH SO aobteneres:
1,436 10 molSO 1molH SO1molSO 70molH SO exp
100molH SO teo =1,005 10 molH SO
SielH SO esdel98%deriqueza:
1,005 10 molH SO 98gH SO1molH SO 100gH SO 98%
98gH SO =1,005 10 gH SO 98%
Elvolumendedisolucióndel98%es:
1,005·10 gH SO 98% 1cm H SO 98%1,83gH SO 98% 1m gH SO 98%
10 cm H SO 98% =54,9m3H2SO498%
8.13.Elorigende formacióndeuna cueva seencuentraen ladisolucióndelcarbonatodecalciograciasalaguadelluviaquecontienecantidadesvariablesde ,deacuerdoconelproceso:
(s)+ (g)+ (l)�o (aq)+2 (aq)a)Suponiendoqueunacueva(subterránea)tiene formaesféricayunradiode4m,queelaguade lluvia contiene enpromedio20mgde /L,que la superficie sobre la cueva esplanay,por tanto,eláreadondecae la lluvia responsablede la formaciónde lacuevaescircular,de4mderadio,yqueenpromediocaen240L/ alañoenellugardondesehaformadolacueva,calculaeltiempoquehanecesitadoparaqueseformaralacueva.b) Calcula la concentración (en mol/L y en mg/L) que tendría el en el aguasubterráneadeesacueva,suponiendoquelaúnicafuentedeaguafueralalluviaylaúnicafuentedecalciofueralareacciónarribaindicada.Sisetomaraunlitrodeaguadelacuevayse evaporara el agua, en estas condiciones, ¿qué cantidad de bicarbonato de calcio seobtendría?c) En realidad se ha analizado el agua de la cueva, observándose que tiene la siguientecomposiciónenmg/L: 40,0; 13,1; 7,8; 153,0; 23,8y 10,9.Suponiendo que al evaporar un litro de aguamineral, todo el calcio se combina con elbicarbonato, calcula la masa de formado. Si el bicarbonato que sobra secombinaconelsodio,calculalamasade formado.Sielsodiosobrantesecombinaconelcloruro,calcula lamasadeclorurode sodioque se forma.Sielcloruro sobrante secombinaconelmagnesio,calcula lamasadeclorurodemagnesioobtenida.Sielmagnesioque sobra se combina con el sulfato, calcula lamasade sulfatodemagnesio obtenida. Sifinalmenteelsulfatoquesobrasecombinaracon ,¿cuánto deberíatenerelagua(enmg/L),yquemasade seformaría?(Datos. esfera=4/3π ; círculo=π ;densidad (s)=2,930g· )
(Valencia1999)
a)Eláreasobrelaquecaeelaguadelluviaes:A=π· 4m =50,265m
Elvolumendeaguaquecaesobrelacuevaenunañoes:
50,265m 240Lm ·ano =12064
Lano
ElvolumendelacuevayportantodeCaCO quesedisuelvees:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 401
V= 43 π 4m106cm1m =2,681·108cm CaCO
LacantidaddeCaCO quesetienequedisolverenlacuevaes:
2,681·108cm CaCO 2,930gCaCO1cm CaCO 1molCaCO100gCaCO =7,855·106molCaCO
RelacionandoCaCO yCO :
7,855·106molCaCO 1molCO1molCaCO 44gCO1molCO =3,456·108gCO
RelacionandoCO yaguadelluvia:
3,456·108gCO 103mgCO1gCO 1Lagua20mgCO =1,728·1010Lagua
Eltiemponecesariopararecogerelaguadelluviaes:
1,728·1010Lagua 1ano12064L =1,432·10
6años
b) Teniendo en cuentaque el aguade lluvia contiene20mgCO /L la concentracióndeCa expresadaenmol/Lymg/Les:
20mgCOL 1gCO
103mgCO 1molCO44gCO 1molCa1molCO =4,54·10 4mol
L
4,54·10 4 molCaL 40gCa1molCa 10
3mgCa1gCa =18,2mgL
c)Trabajandoenmmolesymg,lasmasasdelassalesqueseformanson:�Ca HCO (considerandolimitanteelionCa )
40mgCa 1mmolCa40mgCa 1mmolCa HCO1mmolCa 162mgCa HCO1mmolCa HCO =162mgCa HCO
�NaHCO (obtenidoconelionHCO sobrante)162mgCa HCO –40mgCa =122mgHCO 153mgHCO (total)–122mgHCO (gastado)=31mgHCO (sobrante)
31mgHCO 1mmolHCO61mgHCO 1mmolNaHCO1mmolHCO 84mgNaHCO1mmolNaHCO =42,7mg
�NaCl(obtenidoconelionNa sobrante)42,7mgNaHCO –31mgHCO =11,7mgNa 13,1mgNa (total)–11,7mgNa (gastado)=1,4mgNa (sobrante)
1,4mgNa 1mmolNa23mgNa 1mmolNaCl1mmolNa 58,5mgNaCl1mmolNaCl =3,6mgNaCl
�MgCl (obtenidoconelionCl sobrante)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 402
3,7mgNaCl–1,4mgNa =2,3mgCl 10,9mgCl (total)–2,3mgCl (gastado)=8,6mgCl (sobrante)
8,6mgCl 1mmolCl35,5mgCl 1mmolMgCl2mmolCl 95,3mgMgCl1mmolMgCl =11,5mg
�MgSO (obtenidoconelionMg sobrante)11,5mgMgCl –8,6mgCl =2,9mgMg 7,8mgMg (total)–2,9mgMg (gastado)=4,9mgMg (sobrante)
4,9mgMg 1mmolMg24,3mgMg 1mmolMgSO1mmolMg 120,3mgMgSO1mmolMgSO =24,3mg
�K SO (obtenidoconelionSO sobrante)24,3mgK SO –4,9mgMg =19,4mgSO 23,8mgSO (total)–19,4mgSO (gastado)=4,4mgSO (sobrante)
4,4mgSO 1mmolSO96mgSO 1mmolK SO
1mmolSO 174,2mgK SO1mmolK SO =8,0mg
LamasadeionK necesariaparaesacantidaddeK SO es:8,0mgK SO –4,4mgSO =3,6mg
8.14.Un gramodeunproductoalimenticio seataca siguiendo elmétododeKjeldahl conácido sulfúrico y catalizadores adecuados, con lo que todo el nitrógeno se convierte ensulfatoamónico.Despuésdeunaseriedetratamientos,elsulfatoamónicosetransformaenamoníacoqueserecogesobre25mLdeácidosulfúrico0,1M.Elexcesodeácidosevaloraconhidróxidosódico0,1Mconsumiéndose7mLdelmismo.Calcular:a)Elcontenidoennitrógenodelproducto.b)Elporcentajedeproteínasenelmismo,silaproporcióndenitrógenoenellasesdel16%.
(CastillayLeón1999)
a)ElnúmerototaldemmolesdeH SO usadosenelprocesodedigestiónes:
25mLH SO 0,1M 0,1mmolH SO1mLH SO 0,1M =2,5mmolH SO
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaneutralizacióndelexcesodeH SO es:H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)
ElnúmerodemmolesdeH SO enexcesoes:
7mLNaOH0,1M 0,1mmolNaOH1mLNaOH0,1M
1mmolH SO2mmolNaOH =0,7mmolH SO
ElnúmerodemmolesdeH SO usadosenladigestiónes:2,5mmolH SO total 0,7mmolH SO exceso =1,8mmolH SO digestión
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNH es:H SO (aq)+2NH (aq)�o NH SO (aq)+2H O(l)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 403
RelacionandoH SO conN:
1,8mmolH SO 2mmolNH1mmolH SO 1mmolN1mmolNH 14mgN1mmolN =50,4mgN
RelacionandoNconproteína:50,4mgN1galimento
1gN10 mgN
100gproteína16gN 100=31,5%proteína
8.15.Aunlaboratoriollegaunamuestrahúmedaqueesunamezcladecarbonatosdecalcioymagnesiodelaquesedeseaconocerlacomposiciónporcentual.Paraellosepesan2,250gde lamisma y se calcinan en un crisol de porcelana hasta su total descomposición a losóxidoscorrespondientes.Enelprocesosedesprendedióxidodecarbonogaseoso,quemedidoa1,5atm y 30°C ocupaun volumen de413,1 .Una vez frío el crisol seprocedea supesada, llegandoa laconclusióndequeelresiduosólidoprocedentede lacalcinacióntieneunamasade1,120g.Calculelacomposiciónporcentualdelamezcla.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2000)
Las ecuaciones químicas correspondientes a la descomposición térmica de amboscarbonatosson:
CaCO (s)�oCaO(s)+CO (g)MgCO (s)�oMgO(s)+CO (g)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeCO desprendidoes:
n= 1,5atm·413,1mL0,082atm·L·mol 1·K 1 30+273 K
1L103mL =2,5·10
2molCO
Llamandox ey a lasmasas de CaCO yMgCO3 contenidas en lamezcla y relacionandoestascantidadesconelCO formado:
xgCaCO 1molCaCO100gCaCO 1molCO1molCaCO = x
100 molCO
ygMgCO 1molMgCO84,3gMgCO 1molCO
1molMgCO = y84,3 molCO
�o x100 +
y84,3 =2,5·10
2
RelacionandolasmasasdeCaCO yMgCO conelCaOyMgOformados:
xgCaCO 1molCaCO100gCaCO 1molCaO1molCaCO 56gCaO1molCaO =
56x100 gCaO
ygMgCO 1molMgCO84,3gMgCO 1molMgO1molMgCO 40,3gMgO1molMgO =
40,3y84,3 gMgO
o 56x100 +84,3y84,3 =1,12
Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtiene:x=0,717gCaCO y=1,503gMgCO
Elporcentajedecadacarbonatorespectodelamuestrahúmedaes:0,717gCaCO2,25gmezcla 100=31,9%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 404
1,503gMgCO2,25gmezcla 100=66,8%
8.16. En las botellas de aguamineral suele figurar el análisis químico de las sales quecontieney,además,el residuo seco,quecorrespondeal residuo sólidoquedejaun litrodeaguamineralcuando seevaporaa sequedad.Estenúmeronocoincidecon la sumade lasmasas de las sustancias disueltas, porque al hervir, algunas sustancias sufrentransformaciones, como por ejemplo, los bicarbonatos que se transforman en carbonatos,conlacorrespondientepérdidadedióxidodecarbonoyagua:
(aq)�o (s)+ (g)+ (g)Elanálisisdeunaguamineralenmg/Leselsiguiente:
40,87,813,1124,116,630,7
a)Compruebaquetienelamismacantidaddecargaspositivasynegativas.b)Suponiendoque todoelcalcio seencuentraen formadebicarbonatodecalcioyque seproducen las pérdidas indicadas en la introducción, calcula el residuo seco al evaporar asequedadunlitrodeaguamineral.c)Sialevaporarasequedad,todoelsulfatoseencuentraenformadesulfatodesodio,¿quémasade sulfatode sodio,de cloruro de sodio,de clorurodemagnesio y de carbonatodecalcioseobtienenenelresiduoseco?
(Valencia2000)
a) Se calcula el número de mmoles correspondientes a los cationes (moles de cargaspositivas)yaniones(molesdecargasnegativas)contenidosenunlitrodeaguamineral:
40,8mgCa 1mmolCa40mgCa 2mmol(+)1mmolCa =2,04mmol(+)
7,8mgMg 1mmolMg24,3mgMg 2mmol(+)1mmolMg =0,64mmol(+)
13,1mgNa 1mmolNa23mgNa 1mmol(+)1mmolNa =0,57mmol(+)
�o3,25mmol(+)
Procediendodelamismaformaconlosaniones:
124,1mgHCO 1mmolHCO61mgHCO 1mmol(‐)
1mmolHCO =2,03mmol(‐)
16,6mgSO 1mmolSO96mgSO 2mmol(‐)1mmolSO =0,35mmol(‐)
30,7mgCl 1mmolCl35,5mgCl
1mmol(‐)1mmolCl =0,87mmol(‐)
�o3,25mmol(‐)
Haciendounbalancedecargasseobservaquecoincideelnúmerodecargaspositivasconeldecargasnegativas.b)Elresiduosecoestaráformadoporlasmasasdeloscationesyanionesalaquehayquedescontarlamasadelosgasesqueseliberanenlareacción(CO yH O):
m . =m –m �om . =m – m +m
m =[ 40,8+7,8+13,1 + 124,1+16,6+30,7 ]mg=233,1mgm =40,8mgCa +124,1mgHCO =164,9mgCa HCO
TodoelCa secovierteenCaCO :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 405
Ca HCO (aq)�oCaCO (s)+CO (g)+H O(g)
m =40,8mgCa 1mmolCa40mgCa 1mmolCaCO1mmolCa 100mgCaCO1mmolCaCO =102,0mgCaCO
Portanto,lamasadelresiduosecoes:m . =(233,1mgiones)–[164,9mgCa HCO +102,0mgCaCO ]=170,2mg
c)Lasmasasdelassalescontenidasenlasbotellason:�Na SO (considerandolimitanteelionSO )
16,6mgSO 1mmolSO96mgSO 1mmolNa SO
1mmolSO 142mgNa SO1mmolNa SO =24,6mg
�NaCl(obtenidoconelionNa sobrante)
16,6mgSO 1mmolSO96mgSO 2mmolNa1mmolSO 23mgNa1mmolNa =8,0mgNa
13,1mgNa (total)–8,0mgNa (gastado)=5,1mgNa (sobrante)
5,1mgNa 1mmolNa23mgNa 1mmolNaCl1mmolNa 58,5mgNaCl1mmolNaCl =13,0mgNaCl
�MgCl (considerandolimitanteelionMg quereaccionaconelCl sobrante)
7,8mgMg 1mmolMg24,3mgMg 1mmolMgCl1mmolMg 95,3mgMgCl1mmolMgCl =30,6mg
�CaCO (calculadoenelapartadoanterior)=102,0mg
8.17.Unamuestrade3g,mezcladeclorurodeamonio( )yclorurodesodio(NaCl)sedisuelveen60 deunadisolucióndehidróxidodesodioquecontiene26g· deNaOH.Sehierve ladisolución resultantehastaconseguireldesprendimientode todoelamoníacoformado.ElexcesodeNaOHsevalora,hastaneutralización,con24 deunadisolucióndeácidosulfúricoquecontiene39,5g· de .Calculeelcontenidodeclorurodeamonioenlamuestraoriginal.
(Murcia2001)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNaOHyNH Cles:NH Cl(s)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+NH (g)+H O(l)
LosmolesdeNaOHquereaccionanconNH Clseobtienenmediante ladiferenciade losmolestotalesylosconsumidosconH SO .▪MolestotalesdeNaOH
60cm disolucion 26gNaOH103cm disolucion
1molNaOH40gNaOH =0,039molNaOH
▪MolesenexcesodeNaOH(reaccionadosconH SO )LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:
H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 406
LosmolesdeNaOHquereaccionanconladisolucióndeH SO deconcentración39,5g/L:
24cm disolucion 39,5gH SO103cm disolucion
1molH SO98gH SO 2molNaOH1molH SO =0,019molNaOH
▪MolesdeNaOHquereaccionanconNH Cl0,039molNaOH �0,019molNaOH =0,020molNaOH
RelacionandoNaOHyNH Cl:
0,020molNaOH1molNH Cl1molNaOH
53,5gNH Cl1molNH Cl =1,07gNH Cl
Lariquezadelamuestraes:1,07gNH Cl3gmezcla 100=35,7%
8.18.EnelorigendelaTierra,lacortezasólidaestabarodeadadeunaatmósferaqueestabaconstituidapor , , , yvapordeagua.Estaatmósfera,sometidaalaradiaciónsolar, descargas eléctricas y erupciones volcánicas, originó elmedio químico en el que seformaronlosprimerosseresvivos.En1952, S.Miller yH.Urey introdujeron enunaparato , , , ydespuésdesometerlamezclaalaaccióndedescargaseléctricas,comprobaronalcabodeunosdíaslaformacióndemoléculassencillas: HCHO(formaldehídoometanal) (ácidoláctico) (glicina) (urea)Enunaexperienciadelaboratorio,quereproduceelexperimentodeMilleryUrey,separtióexclusivamente de , y . Al final de la experiencia el análisis dio el siguienteresultado: 0,1273gdeformaldehído 0,0543gdeácidoláctico 0,1068gdeácidoacético 0,1190gdeurea
0,0962gdeglicina yciertacantidaddehidrógenomolecular.Calcula lamasa de las tres sustancias de partida y la cantidad demoles de hidrógenomolecularalfinaldelaexperiencia.
(Valencia2001)
Enlosproductosobtenidos,elcarbonoprocededelCH ,eloxígenoprocededelH OyelnitrógenodelNH .Porcomodidadserealizantodosloscálculosenmgymmoles.�Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeformaldehído,CH O,es:
CH (g)+H O(g)�oCH O(g)+2H (g)Elnúmerodemolesdeformaldehídoes:
0,1273gCH O10 mgCH O1gCH O 1mmolCH O
30mgCH O =4,24mmolCH O
Relacionandolacantidaddedeformaldehídoconelrestodesustancias:
4,24mmolCH O 1mmolCH1mmolCH O
16mgCH1mmolCH =67,9mg
4,24mmolCH O 1mmolH O1mmolCH O
18mgH O1mmolH O =76,4mg
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 407
4,24mmolCH O 2mmolH1mmolCH O =8,48mmol
�Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeácidoláctico,C H O ,es:3CH (g)+3H O(g)�oC H O (g)+6H (g)
Elnúmerodemolesdeácidolácticoes:
0,0543gC H O 10 mgC H O1gC H O 1mmolC H O
90mgC H O =0,60mmolC H O
Relacionandolacantidaddeácidolácticoconelrestodesustancias:
0,60mmolC H O 3mmolCH1mmolC H O 16mgCH1mmolCH =29,0mg
0,60mmolC H O 3mmolH O1mmolC H O 18mgH O
1mmolH O =32,6mg
0,60mmolC H O 6mmolH1mmolC H O =3,62mmol
�Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeácidoacético,C H O ,es:2CH (g)+2H O(g)�oC H O (g)+4H (g)
Elnúmerodemolesdeácidoacéticoes:
0,1068gC H O 10 mgC H O1gC H O 1mmolC H O
60mgC H O =1,78mmolC H O
Relacionandolacantidaddeácidoacéticoconelrestodesustancias:
1,78mmolC H O 2mmolCH1mmolC H O 16mgCH1mmolCH =57,0mg
1,78mmolC H O 2mmolH O1mmolC H O 18mgH O
1mmolH O =64,1mg
1,78mmolC H O 4mmolH1mmolC H O =7,12mmol
�Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeurea,CON H ,es:CH (g)+H O(g)+2NH (g)�oCON H (g)+4H (g)
Elnúmerodemolesdeureaes:
0,1190gCON H 10 mgCON H1gCON H 1molCON H
60gCON H =1,98mmolCON H
Relacionandolacantidaddeureaconelrestodesustancias:
1,98mmolCON H 1mmolCH1mmolCON H 16mgCH1mmolCH =31,7mg
1,98mmolCON H 1mmolH O1mmolCON H 18mgH O
1mmolH O =35,7mg
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 408
1,98mmolCON H 2mmolNH1mmolCON H 17mgNH1mmolNH =67,4mg
1,98mmolCON H 4mmolH1mmolCON H =7,92mmol
�Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeglicina,C H NO ,es:2CH (g)+2H O(g)+NH (g)�oC H NO (g)+5H (g)
Elnúmerodemolesdeglicinaes:
0,0962gC H NO 10 mgC H NO1gC H NO 1molC H NO
75gC H NO =1,28mmolC H NO
Relacionandolacantidaddeglicinaconelrestodesustancias:
1,28mmolC H NO 2mmolCH1mmolC H NO 16mgCH1mmolCH =41,0mg
1,28mmolC H NO 2mmolH O1mmolC H NO 18mgH O
1mmolH O =46,2mg
1,28mmolC H NO 1mmolNH1mmolC H NO 17mgNH1mmolNH =21,8mg
1,28mmolC H NO 5mmolH1mmolC H NO =6,40mmol
Presentandolosresultadosparcialesenformadetabla:masa(mg) mol(mmol)
Sustancia m(mg) 127,3 67,9 76,4 — 8,48 54,3 29,0 32,6 — 3,62 106,8 57,0 64,1 — 7,12 119,0 31,7 35,7 67,4 7,92 96,2 41,0 46,2 21,8 6,40
Total 503,6 226,6 255,0 89,2 33,508.19.La fermentaciónde laglucosa, ,paraproduciretanoltiene lugardeacuerdoconlareacción(noajustada):
�o + Calculalacantidaddeetanol,enkg,queproduciríalafermentaciónde2,5kgdeglucosasielrendimientodelareacciónesdel25%.
(Valencia2001)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealafermentacióndelaglucosaes:C H O (s)�o2CH CH OH(l)+2CO (g)
Relacionandoglucosaconetanol:
2,5kgC H O 103gC H O1kgC H O 1molC H O
180gC H O 2molCH3CH2OH1molC H O =27,8molCH CH OH
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 409
27,8molCH CH OH 46gCH CH OH1molCH CH OH
1kgCH CH OH103gCH CH OH =1,28kgCH CH OH
Teniendoencuentaunrendimientodel25%:
1,28kgCH CH OH 25kgCH CH OH(real)100kgCH CH OH(total) =0,32kg
8.20.Paradeterminarlacomposicióndeunbicarbonatosódicocomercial,formadoporunamezcladecarbonatoácidodesodioycarbonatodesodio,juntoconpequeñascantidadesdeaguaysalesamónicasvolátiles,sepesan0,9985gdesustanciaquesedisuelvenenaguayacidulanconácidosulfúrico.Eldióxidodecarbonoquesedesprendeseabsorbeendisolucióndehidróxidopotásico, comprobándoseunaumentodemasade0,5003genelaparatodeabsorción.La disolución sulfúrica se evapora a sequedad y se pesa el residuo una vez calcinado,obteniéndose0,8362g.a)Calculeelporcentajedeloscarbonatosácidoyneutroexistentesenlamuestraoriginal.b) Explique cómo hubiera realizado prácticamente en el laboratorio la determinaciónseñalada.
(CastillayLeón2001)
a)LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalareaccióndeloscomponentesdelamezclaconH SO son:
Na CO (s)+H SO (aq)�oNa SO (aq)+CO (g)+H O(l)2NaHCO (s)+H SO (aq)�oNa SO (aq)+2CO (g)+2H O(l)
LlamandoxeyalosmolesdeNa CO yNaHCO contenidasenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelCO absorbido:
xmolNa CO 1molCO1molNa CO 44gCO1molCO =44xgCO
ymolNaHCO 1molCO1molNaHCO 44gCO1molCO =44ygCO
�o44x+44y=0,5003
Relacionando los moles de Na CO y NaHCO con el Na SO que queda después deevaporarasequedad:
xmolNa CO 1molNa SO1molNa CO 142gNa SO
1molNa SO =142xgNa SO
ymolNaHCO 1molNa SO2molNaHCO 142gNa SO
1molNa SO =71yNa SOo142x+71y=0,8362
Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtiene:
x=4,07·10 4gNa CO y=1,096·10 2gNaHCO Elporcentajedecadaespecierespectodelamuestraoriginales:
4,07·10 4gNa CO0,9985gmezcla 106gNa CO
1molNa CO 100=4,3%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 410
1,096·10 2gNaHCO0,9985gmezcla 84gNaHCO1molNaHCO 100=92,2%
b)SetaraunmatrazErlenmeyerysepesalamezclaoriginal,seañadeaguaysetapaconun tapóncondosorificios,unopara colocarun tubode seguridadporelque seechaelácidosulfúricoyotroporelqueseconectauntubodesiliconaquepermita lasalidadeldióxidodecarbonogaseosohacialadisolucióndehidróxidodepotasio.Se pesa la disolución de hidróxido de potasio antes y después de que pase el gas. Ladiferenciademasaproporcionalamasadedióxidodecarbonoliberadoporlamezcla.Se toma disolución que queda en el matraz Erlenmeyer y se pasa a una cápsula deporcelana,previamentetarada.Sepesaysecalientaasequedad.Sedejaenfriarysevuelveapesar.Ladiferenciademasaproporcionalamasadesulfatodesodioformado.
8.21.Cuandoelgas obtenidoalhacerreaccionar41,6gdeAlconunexcesodeHClsehacepasarsobreunacantidadenexcesodeCuO:
Al(s)+HCl(aq)�o (aq)+ (g)(g)+CuO(s)�oCu(s)+ (l)
a)¿CuántosgramosdeCuseobtendrán?b)¿Cuálseríaelrendimientosiseobtuvieran120gdeCu?
(Canarias2002)
a)Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdadasson:2Al(s)+6HCl(aq)�o2AlCl (aq)+3H (g)H (g)+2CuO(s)�oCu(s)+H O(l)
RelacionandoAlyCu:
41,6gAl 1molAl27gAl 3molH2molAl
1molCu1molH 63,5gCu1molCu =146,8gCu
b)Para calcular el rendimientodel proceso se relacionan las cantidades experimental yteóricadeCu:
120gCu(experimental)146,8gCu(teorica) 100=81,8%
8.22.Elfosfatotricálcico,principalcomponentede larocafosfática,es insolubleenaguay,portanto,nopuedeutilizarsecomoabono.Porreacciónconelácidosulfúricoseoriginaunamezcladedihidrógenofosfatodecalcioysulfatodecalcio.Esamezcla,queseconoceconelnombrede“superfosfatodecal”,síqueessolubleenagua.
+2 �o +2 Sedeseaobtenerunatoneladadesuperfosfatodecalapartirderocafosfáticaquecontiene70% de riqueza en peso de fosfato de calcio y de ácido sulfúrico del 93% de riqueza ydensidad1,75g/mL.Calculaelpesodemineralnecesarioyelvolumendeácidoconsumido,sabiendoqueserequiereun10%deexcesodelácidoyqueelrendimientodelprocesoesdel90%.¿QuéporcentajedeCa,SyPcontieneelsuperfosfato?
(Valencia2002)
Elsuperfosfatodecalesunamezclaformadapor:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 411
1molCa HPO 234gCa HPO1molCa HPO =234gCa HPO
2molCaSO 136gCaSO1molCaSO =272gCaSO4
�o506gmezcla
Se desea obtener 1 t de mezcla pero el rendimiento es del 90%, la cantidad teórica aproducires:
xtmezcla(teorica) 90gmezcla(real)100tmezcla(teorica) =1tmezcla(real)�ox=1,11tmezcla
Relacionandolamezclaconunodesuscomponentes,porejemplo,CaSO :
1,11tmezcla 10 gmezcla1tmezcla 2molCaSO506gmezcla =4387,4molCaSO
RelacionandoCaSO conCa PO :
4387,4molCaSO 1molCa PO2molCaSO 310gCa PO
1molCa PO =6,8·105gCa PO
Comolarocafosfáticatieneunariquezadel70%:
6,8·105gCa PO 100groca70gCa PO 1kgroca103groca =971kgroca
RelacionandoCaSO conH SO :
4387,4molCaSO 2molH SO2molCaSO 98gH SO
1molH SO =4,30·105gH SO
ComoseutilizaunadisolucióndeH SO del93%deriqueza:
4,30·105gH SO 100gH SO 93%93gH SO 1mLH SO 93%
1,75gH SO 93% =2,64·105mLH SO 93%
Comoseañadeunexcesodel10%deladisolucióndeH SO :
2,64·105mLH SO 93% 10mLH SO 93%(exceso)100mLH SO 93%(necesario) =2,64·10
4mLH SO 93%
Elvolumentotaldeácidogastado:
2,64·105+2,64·104 mLH SO 93% 1LH SO 93%103mLH SO 93% =290,4L 93%
ElporcentajedeCa,SyPenelsuperfosfatoes:3molCa
506gmezcla40gCa1molCa 100=23,7%Ca
2molS506gmezcla
32gS1molS 100=12,6%S
2molP506gmezcla
31gP1molP 100=12,3%P
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 412
8.23. Se mezclan 20 g de cinc puro con 200 mL de HCl 6 M. Una vez terminado eldesprendimiento de hidrógeno, lo que indica que la reacción ha terminado, ¿cuál de losreactivosquedaráenexceso?Calculaelvolumendehidrógeno,medidoencondicionesnormales,quesehabrádesprendidoalfinalizarlareacción.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Canarias2003)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:Zn(s)+2HCl(aq)�oZnCl (aq)+H (g)
Paradeterminarcuál esel reactivo limitante,esprecisocalcularelnúmerodemolesdecadaunadelasespeciesreaccionantes:Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
20gZn 1molZn65,4gZn =0,306molZn
200mLHCl6M 6molHCl103mLHCl6M =1,2molHCl
�o 1,2molHCl0,306molZn =3,9
Como larelaciónmolares>2quieredecirquesobraHCl,por loqueZneselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeH formada:
0,306molZn 1molH1molZn =0,306molH
RelacionandoHClyZn:
0,306molZn 2molHCl1molZn 103mLHCl6M
6molHCl =102mLHCl6M(gastado)
200mLHCl6M(inicial)–102mLHCl6M(gastado)=98mLHCl6M(enexceso)Considerandocomportamientoideal,elvolumenqueocupaelgases:
V= 0,306mol 0,082atm·L·mol1·K 1 273K
1atm =6,9L
8.24.Unamezclade carbonatode sodio y carbonatodepotasio,depeso total1,000g, setrata con ácido clorhídrico en exceso. La disolución resultante se lleva a sequedad y elresiduoobtenido(nadamásmezcladeclorurosdesodioypotasio)pesa1,091g.Calcula lafracciónmolardelosdoscompuestosenlamezclainicial.
(Baleares2003)
LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdeloscarbonatosconHClson:Na CO (s)+2HCl(aq)�o2NaCl(s)+CO (g)+H2O(g)K CO (s)+2HCl(aq)�o2KCl(s)+CO (g)+H2O(g)
Llamando x e y a losmoles de Na CO y de K CO , respectivamente, contenidos en lamezcla,seobtienenlassiguientescantidadesdemezclainicialyderesiduo:
xmolNa CO 106gNa2CO31molNa2CO3
106xgNa CO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 413
ymolK CO 106gK CO1molK CO 138ygK CO
xmolNa CO 2molNaCl1molNa CO
58,5gNaCl1molNaCl 117xgNaCl
ymolK CO 2molKCl1molK CO
74,5gKCl1molKCl 149ygKCl
Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:106xgNa CO +138ygK CO =1,000gmezcla
117xgNaCl+149ygKCl=1,091gresiduo�o
x=4,4·10 molNa CO
y=3,9·10 molK CO
Lasrespectivasfraccionesmolaresson:
x = 4,4·10 molNa CO4,4·10 molNa CO +3,9·10 molK CO =0,47
x = 3,9·10 molK CO4,4·10 molNa CO +3,9·10 molK CO =0,53
8.25.Elamoníaco,sindudaunodeloscompuestosmásimportantesdelaindustriaquímica,seobtieneindustrialmentemedianteelprocesoideadoen1914porFritzHaber(1868‐1934)en colaboración con el ingeniero químico Carl Bosch (1874‐1940). La preparación dehidróxidodeamonioylaobtencióndeureasondosdesusmuchasaplicaciones.a)¿Quévolumendeamoníaco,medidoenlascondicionesdelproceso(400°Cy900atm),seobtendría a partir de 270 litros de hidrógeno y 100 litros de nitrógeno,medidos en lasmismascondiciones,sisesabequeelrendimientodelareacciónesdel70%.b) ¿Cuántos litros de hidróxido de amonio, del 28% y densidad 0,90 g· , se podránprepararconelamoníacoobtenidoenelapartadoanterior?c)Laurea (carbamida), , esun compuesto sólido cristalinoque seutiliza comofertilizanteycomoalimentoparalosrumiantes,alosquefacilitaelnitrógenonecesarioparalasíntesisdelasproteínas.Suobtenciónindustrialsellevaacaboporreacciónentredióxidodecarbonoyamoníacoa350°Cy35atm.¿Cuálseráelvolumendedióxidodecarbonoyeldeamoníaco,medidosambosenlascondicionesdelproceso,necesariosparaobtener100kgdeureasielrendimientodelprocesoesdel80%?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia2003)
a)LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeobtencióndeNH es:N (g)+3H (g)�o2NH (g)
Alexistir inicialmentecantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeelloses el reactivo limitante para poder calcular la cantidad de NH obtenida. Teniendo encuentaque1moldecualquiergasocupaVLendeterminadascondicionesdepyT.
270LH 1molHVLH = 270V molH
100LN 1molNVLN = 100V molN
�o270V molH100V molN
=2,7
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 414
Comoseobserva,larelaciónmolaresmenorque3,locualquieredecirquesobraN ,porloquesegastatodoel queeselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeNH obtenido.Para relacionar el reactivo limitante, H , con NH se tiene en cuenta la ley de lascombinacionesvolumétricasdeGay‐Lussac:
270LH 2LNH3LH =180LNH
Comoelrendimientodelprocesoesdel70%elvolumenobtenidoes:
180LNH 70LNH (real)100LNH (teorico) =126L
b)Para saber el volumendedisolución acuosaque sepuedepreparar con los126LdeNH ,medidosa900atmy400°C,delapartadoanterioresprecisoconocerelnúmerodemolescorrespondientealosmismos.Aplicandolaecuacióndeestadodeungasideal:
n= 900atm·126L0,082atm·L·mol 1·K 1 400+273 K =2055molNH3
Comoelhidróxidodeamonioesunadisoluciónacuosadel28%deamoniaco,NH (aq):
2055molNH317gNH1molNH 100gNH 28%
28gNH3=1,25·105gNH4OH28%
1,25·105gNH 28%1mLNH 28%0,9gNH 28% 1LNH 28%
10 mLNH 28% =139L 28%
c) Se desea obtener 100 kg de urea y el rendimiento del proceso es del 80%, luego lacantidadquehabráquepreparares:
xkgCO NH (teorico) 80kgCO NH (real)100kgCO NH (teorico) =100kgCO NH (real)
seobtiene,x=125kgCO NH (teorico).Losmolesdeureaaprepararson:
125kgCO NH 10 gCO NH1kgCO NH 1molCO NH
60gCO NH =2084molCO NH
Laecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndelaureaes:CO (g)+2NH (g)�oCO NH (s)+H O(l)
RelacionandoureaconCO :
2084molCO NH 1molCO1molCO NH =2084molCO
Considerandocomporamientoideal,elvolumendeCO quesenecesitaenlareacciónes:
V= 2084mol 0,082atm·L·mol1·K 1 350+273 K
35atm =3042L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 415
ComoelnúmerodemolesgastadosdeNH eseldoblequedeCO ,yambassustanciassongaseosas, el volumen, medido en las mismas condiciones de presión y temperatura,tambiénseráeldoble,V=6084L .
8.26.Alhacerreaccionarconoxígeno5,408gdeunaaleacióndeMgyAl,seobtienecomoresiduo una mezcla de los óxidos de ambos metales que pesa 9,524 g. Determinar elporcentajeenpesodelMgenlaaleación.
(Extremadura2003)
Lasecuacionesquímicascorrespondientesalaoxidacióndeambosmetaleses:Mg(s)+O (g)�oMgO(s)
2Al(s)+ 32 O (g)�oAl O (s)
LlamandoxeyalosmolesdeMgyAl,respectivamente,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:
xmolMg 24,3gMg1molMg +ymolAl27gAl1molAl =5,408galeacion
xmolMg 1molMgO1molMg 40,3gMgO1molMgO +ymolAl
1molAl O2molAl 102gAl O1molAl O =9,524goxidos
Resolviendoelsistemaseobtiene:x=0,1234molMg y=0,0892molAl
LamasadeMgenlaaleaciónes:
0,1234molMg 24,3gMg1molMg =2,999galeacion
ElporcentajedeMgenlaaleaciónes:2,999gMg
5,408galeacion 100=55,4%Mg
8.27. Una gota (0,1mL) de una disolución de ácido clorhídrico del 20% enmasa y unadensidadde1,10g· ,seextiendesobreunaláminadealuminiode0,10mmdeespesor.Suponiendoquetodoelácidoreaccionaytraspasalaláminadeunladoaotro,calcule:a)Lamolalidaddeladisolucióndeácidoclorhídrico.b)Elvolumendehidrógenodesprendido,medidoa27°Cy101kPa.c)Eláreaydiámetrodelagujerocircularproducido.(Datos.R=0,082atm·L· · ;1atm=101,325kPa; =2,70g· )
(Murcia2003)(CastillayLeón2012)
a)Tomandounabasedecálculode100gdedisolucióndeHCldel20%setienen20gdeHCly80gdeH O.Aplicandoelconceptodemolalidad:
20gHCl80gH O
1molHCl36,5gHCl
103gH O1kgH O =6,9m
b)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyAl:6HCl(aq)+2Al(s)�o2AlCl (aq)+3H (g)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 416
LosmolesdeHClgastados:
0,1mLHCl20% 1,10gHCl20%1mLHCl20% 20molHCl100gHCl20% 1molHCl36,5gHCl =6·10 molHCl
RelacionandoHClconH :
6·10 molHCl 3molH6molHCl =3·10 molH
Considerandocomporamientoideal,elvolumendeH ,medidoa101000Pay27°C,quesedesprendeenlareacciónes:
V= 3·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K101kPa 101,325kPa1atm =7,4·10 L
c)RelacionandoHClconAl:
6·10 molHCl 2molAl6molHCl27gAl1molAl
1cm3Al2,70gAl =2·10 cm3Al
Suponiendoqueelagujeroformadoescircular,enlachapadesapareceuncilindrodeAl.Como el volumen del cilindro es V = S·h, siendo S la superficie básica y h la altura delcilindro,seobtiene:
S= 2·10 cm3
0,10mm 10 mm3
1cm3 =20mm2
Considerandoquelasuperficieescircular,S=πr ,eldiámetroes:
r= 20mmπmm =2,52mm�oD=5,04mm
(En el Murcia 2003 se utiliza una gota de HCl con la mitad de volumen y el doble deconcentración, 12 M; además, no se pregunta ni la molalidad de la disolución ni eldiámetrodelorificio).
8.28.Unamuestra de 1,02 g·que contenía solamente carbonato de calcio y carbonato demagnesio, se calentó hasta descomposición de los carbonatos a óxidos y (g). Lasreaccionesqueseproducenson:
(s)�oCaO(s)+ (g)(s)�oMgO(s)+ (g)
Elresiduosólidoquequedódespuésdelcalentamientopesó0,536g.Calcula:a)Lacomposicióndelamuestra.b)Elvolumende producido,medidoenc.n.
(Cádiz2003)
a)Llamandoxey,respectivamente,alosmolesdeCaCO yMgCO enlamezclasepuedeplantearlasiguienteecuación:
xmolCaCO 100gCaCO1molCaCO +ymolMgCO 84,3gMgCO
1molMgCO =1,02gmezcla
Relacionandoestascantidadesconelresiduoformado:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 417
xmolCaCO 1molCaO1molCaCO 56gCaO1molCaO +ymolMgCO
1molMgO1molMgCO 40,3gMgO1molMgO =0,536gres.
Resolviendoelsistemaseobtiene:
x=5,90·10 molCaCO y=5,09·10 molMgCO Lasmasascorrespondientesson:
5,90·10 molCaCO 100gCaCO1molCaCO =0,590gCaCO
5,09·10 molMgCO 84,3gMgCO1molMgCO =0,429gMgCO
Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:0,590gCaCO1,02gmezcla 100=57,8% 0,429gMgCO1,02gmezcla 100=42,1%
b)RelacionandolosmolesdecadacomponenteconelCO producido:
5,90·10 molCaCO 1molCO1molCaCO +5,09·10 molMgCO 1molCO
1molMgCO =0,011molCO
Elvolumencorrespondientemedidoencondicionesnormaleses:
0,011molCO 22,4LCO1molCO =0,25L
8.29.Unamezclade4,800gdehidrógenoy36,400gdeoxígenoreaccionancompletamente.Demuestreque lamasatotalde lassustanciaspresentesantesydespuésde lareacciónsonlasmismas.
(CastillayLeón2004)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH yO es:2H (g)+O (g)�o2H O(l)
Lamasainicialdelasespeciespresentesenlareacciónes:4,800gH +36,400gO =41,2g
Alexistir inicialmentecantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarcuáldeelloseselreactivolimitanteparapodercalcularlacantidaddeH Oobtenida.
4,800gH 1molH2gH =2,4molH
36,400gO 1molO32gO =1,1375molO�o 2,4molH
1,1375molO =2,1
Comoseobserva,larelaciónmolaresmayorque2,locualquieredecirquesobraH ,porloquesegasta todoel , queeselreactivo limitante yquedetermina la cantidaddeH Oobtenida.RelacionandoH conO sepuedeobtenerlamasadeH sobrante:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 418
1,1375molO 2molH1molO 2gH1molH =4,55gH
4,800gH (inicial)–4,550gH (gastado)=0,25gH (exceso)RelacionandoH conH2Oseobtienelamasadeéstaformada:
1,1375molO 2molH O1molO 18gH O
1molH O =40,95gH O
Lamasafinaldelasespeciespresentesenlareacciónes:0,25gH (exceso)+40,95gH O=41,2g,portanto,secumplelaleydeLavoisier.
8.30.Enel laboratorioencontramosun frascoviejoquecontieneunamuestrade cinc, sinmásinformación.Parasabercuálessuriquezasehacereaccionar4,25gdeesamuestraconunexcesodeácidoclorhídrico6M,loquedalugaralaformacióndehidrógenogasyclorurodecinc.Elgashidrógenoserecogea20°Cy745mmHgocupandounvolumende950mL.Calcular:a)Lariquezadeesamuestradecincen%.b)Quévolumendedisoluciónácidaesnecesarioparaobteneresevolumendehidrógenogas.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Galicia2004)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyZnes:Zn(s)+2HCl(aq)�oZnCl (aq)+H (g)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:
n= 745mmmHg·950mL0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K
1atm760mmHg
1L103mL =3,9·10
�2molH
RelacionandoH yZn:
3,9·10�2molH 1molZn1molH 65,4gZn1molZn =2,55gZn
ElporcentajedeZnenlamuestraes:2,55gMg
4,25gmuestra 100=60,0%Zn
b) Relacionando H con HCl se obtiene el volumen de disolución ácida necesaria paraobtenerelgas:
3,9·10�2molH 2molHCl1molH 10
3mLHCl6M6molHCl =13mLHCl6M
8.31.Unamuestraqueconsisteenunamezcladeclorurosdesodioypotasiopesa0,3575g,produce 0,1162 g de perclorato de potasio. Calcula los porcentajes de cada uno de losclorurosdelamezcla.
(Cádiz2004)
Comoelpercloratodepotasioformadoprocededelcloruropotasiodelamezclaoriginal:
0,1162gKClO 1molKClO138,6gKClO 1molCl
1molKClO 1molKCl1molCl 74,6gKCl1molKCl =0,0625gKCl
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 419
Elporcentajedepercloratodepotasioenlamezclaoriginales:0,0625gKCl
0,3575gmezcla 100=17,5%KCl
Elrestoesclorurodesodio:100%mezcla–17,5%KCl=82,5%NaCl
8.32. El sulfato de amonio se obtiene industrialmente burbujeando amoníaco gaseoso atravésdeácidosulfúricodiluido,según:
2 (g)+ (l)�o (s)Calcula:a)Elvolumendeamoníaco,a20°Cy700mmHg,necesarioparaobtener50kgdesulfatodeamoniodel80%deriquezaenpeso.b)Elvolumendeácidosulfúricodel50%deriquezaenpesoydensidad1,40g· queseconsumiráendichapreparación.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Cádiz2004)
Lacantidadde NH SO aobteneres:
50·103g NH SO 80% 80g NH SO100g NH SO 80%1mol NH SO
132g NH SO =303mol NH SO
a)Relacionando NH SO conNH :
303mol NH SO 2molNH1mol NH SO =151,5molNH
Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 151,5mol 0,082atm·L·mol1·K 1 20+273 K
700mmHg 760mmHg1atm =3952L
b)Relacionando NH SO conH SO :
303mol NH SO 1molH SO1mol NH SO 98gH SO
1molH SO =2,97·104gH SO
ComosedisponedeunadisolucióndeH2SO4deriqueza50%:
2,97·104gH SO 100gH SO 50%50gH SO 1mLH SO 50%
1,40gH SO 50% =4,24·104mL 50%
8.33. El proceso Ostwald para la fabricación de lleva consigo la oxidación delamoníacoporairesobreuncatalizadordeplatino,según:
4 (g)+5 (g)�o6 +(g)+4NO(g)2NO(g)+ (g)�o2 (g)
¿Qué volumen de aire (este contiene un 21% de oxígeno en volumen) a 27°C y 1 atm senecesitaparalaconversióncompletaporesteprocesode5toneladasde en ?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Cádiz2004)
Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónglobales:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 420
4NH (g)+5O (g)�o6H2O+(g)+4NO(g)ElnúmerodemolesdeNH atransformares:
5tNH 10 gNH1tNH 1molNH17gNH =2,94·10 molNH
RelacionandoNH conO (reacción1):
2,94·105molNH 5molO4molNH =3,68·10 molO
RelacionandoNH conO (reacción2):
2,94·105molNH 4molNO4molNH 1molO2molNO =1,47·10 molO
LacantidadtotaldeO2consumidoes:3,68·10 molO (reacción1)+1,47·10 molO (reacción2)=5,15·10 molO (total)
En unamezcla gaseosa la composición volumétrica coincide con la composiciónmolar,relacionandoO conaire:
5,15·105molO 100molaire21molO =2,45·106molaire
Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelairees:
V= 2,45·106mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K
1atm =6,03·107Laire
8.34.Alatemperaturade25°Cy750mmHgdepresiónreaccionancompletamente250gdeunapiedracalizaconunadisolucióndeHCldel35%enpesoydensidad1,18g/mLsegúnlasiguientereacción:
(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (g)+ (l)sabiendoquelapiedracalizatieneunariquezaen (s)del80%,calcule:a)Elvolumendedióxidodecarbonoproducidomedidoenlasmismascondicionesdepresiónytemperaturadelareacción.b)ElvolumendeladisolucióndeHClnecesario.c)Cantidaddepiedracalizanecesariaparaobtener1kgde (s).(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Córdoba2004)
ElnúmerodemolesdeCaCO contenidosenlamuestradecalizaes:
250gcaliza 80gCaCO100gcaliza1molCaCO100gCaCO =2molCaCO
a)RelacionandoCaCO yCO :
2molCaCO 1molCO1molCaCO =2molCO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 2mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
750mmmHg 760mmHg1atm 1L103mL =49,5L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 421
b)RelacionandoCaCO yHCl:
2molCaCO 2molHCl1molCaCO 36,5gHCl1molHCl
100gHCl35%35gHCl 1mLHCl35%1,18gHCl35% = mLHCl35%
c)RelacionandoCaCl yCaCO :
1kgCaCl 103gCaCl
1kgCaCl 1molCaCl111gCaCl 1molCaCO1molCaCl =9molCaCO
RelacionandoCaCO ycaliza:
9molCaCO 100gCaCO1molCaCO 100gcaliza80gCaCO = gcaliza
8.35.Laindustriaquímicautilizagrandescantidadesdeácidos.Dehechoentre losdiversosproductos químicos de más producción de la industria española (tanto orgánicos comoinorgánicos)estáelácidonítricoqueencuentrasusprincipalesaplicacionesen laindustriadelosfertilizantes,explosivosyfabricacióndeproductosquímicos.a)Enunfrascodeácidonítricoconcentrado,seleelassiguientesinscripciones:
masamolecular:63,01 densidad:1,38 riquezaenpeso:60%a1)¿CuántosmLdelácidosenecesitanparapreparar250mLdedisoluciónde 2M?a2)¿CuántosmLde 2Msonnecesariosparaalcanzarelpuntodeequivalenciaenunatitulaciónde50mLdehidróxidoamónico0,5M?Justifique,cualitativamentesienelpuntodeequivalenciaelpHseráácido,básicooneutro.b)Seledioaunestudianteunácidodesconocido,quepodíaserácidoacético,( ),ácido pirúvico ( ) o ácido propiónico ( ). El estudiante preparóunadisolucióndelácidodesconocidodisolviendo0,100gdelmismoen50,0mLdeagua.Acontinuación,valoróladisoluciónhastaelpuntodeequivalenciaconsumiéndose11,3mLdeunadisolucióndeNaOH0,100M.Identifiquerazonadamenteelácidodesconocido.
(Sevilla2004)
a1)LamasadeHNO quesenecesitaparaprepararladisolución2Mes:
250mLHNO 2M 2molHNO10 mLHNO 2M
63,01gHNO1molHNO =31,51gHNO
Comosedisponededisolucióndel60%:
31,51gHNO 100gHNO 60%60gHNO 1mLHNO 60%
1,38gHNO 60% 38mL %
a2)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónes:HNO (aq)+NH (aq)�oNH NO (aq)+H O(l)
Elnúmerodemmolessolutocontenidosenladisoluciónbásicaes:
50mLNH 0,5M 0,5mmolNH1mLNH 0,5M =2,5mmolNH
RelacionandoNH yHNO 2M:
2,5mmolNH 1mmolHNO1mmolNH 1mLHNO 2M
2mmolHNO =12,5mL 2M
Comoreaccionancantidadesestequiométricas,enelpuntodeequivalenciahayNH NO :NH NO (aq)�oNH (aq)+NO (aq)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 422
Elionnitratonosehidrolizayaqueeslabaseconjugadadelácidonítrico(ácidofuerte);yel ionamonioeselácidoconjugadodelamoníaco(basedébil),portanto,sehidrolizadeacuerdoconlareacción:
NH (aq)+H O(l)m�oNH (aq)+H O (aq)Enestareacciónseproduceniones ,luegoelpHdeladisoluciónesácido.
b)LlamandoHXalácidodesconocido,lareaccióndeneutralizacióndelmismoes:HX(aq)+NaOH(aq)�oNaX(aq)+H O(l)
ElnúmerodemolesdeHXneutralizadosconNaOHes:
11,3mLNaOH0,1M 0,1molNaOH103mLNaOH0,1M
1molHX1molNaOH =1,13·10
�3molHX
RelacionandolosgramosymolesdelácidoHX:
0,100gHX1,13·10�3molHX =88,5g·mol
�1
Calculando las masas molares de los ácidos propuestos: acético (CH COOH, M = 60);propiónico (CH CH COOH,M = 74); pirúvico (CH COCOOH,M = 88). Se observa que lamasamolar obtenidaapartirde la reaccióndeneutralización coincide con ladelácidopirúvicoque,portanto,serálasustanciaproblema.
8.36. Lamayoría de las pastillas antiácido contienen, entre otras cosas, unamezcla decarbonatodecalcioycarbonatodemagnesio.Paracalcularelcontenidoencarbonatosseañadeunexcesodeácidoclorhídrico,conloquetodoelcarbonatosetransformaendióxidodecarbono:
(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (g)+ (l)(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (g)+ (l)
Acontinuación,sevaloraelexcesodeácidoclorhídricoconunadisolucióndeNaOH:NaOH(aq)+HCl(aq)�oNaCl(aq)+ (l)
Datosdelaexperiencia:Pesodelapastillaantiácido:1,4576gPesodelfragmentodepastillautilizadoenelanálisis:0,3515gDisolucióndeácidoclorhídrico:0,18MDisolucióndehidróxidodesodio:0,10M
Procedimiento:Seintroduceelfragmentodepastillaenunmatrazerlenmeyerde250mLyseañaden25mLdedisolucióndeHCl0,18M.Conayudadeunavarillaagitadorasedisuelve lamuestra.Seañadentresgotasdedisoluciónderojocongo,queesunindicadorácido‐basequetomacolorvioletaenmedioácidoycolorrosaenmediobásico,ysevaloracondisolucióndeNaOHhastaqueelindicadorviredelcolorvioletaarosa.Enlaexperienciaseconsumieron7,3mLdeestadisolución.Calcula:a)Molesdecarbonatodecontenidosenlamuestrautilizadaparaelanálisis.b)Molesdecarbonatodecontenidosenunapastilla.c)Gramosdecarbonatodecalcioydemagnesiocontenidosenunapastilla,sabiendoquedelpesototaldecarbonatosel89,47%correspondeacarbonatodecalcioyel10,53%restanteacarbonatodemagnesio.
(Valencia2004)
a)MolesdeHCltotalesañadidos:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 423
25mLHCl0,18M 0,18molHCl103mLHCl0,18M =4,5·10�3molHCl
�MolesdeHClenexceso(reaccionanconNaOH):
7,3mLNaOH0,10M 0,10molNaOH103mLNaOH0,10M 1molHCl1molNaOH =7,3·10
�4molHCl
�MolesdeHClquereaccionanconCO :
4,5·10�3 7,3·10�4 molHCl=3,8·10�3molHClPortanto,losmolesdecarbonatoenlamuestrason:
3,8·10�3molHCl 1molCO2molHCl =1,9·103mol
b)RelacionandolapastillaantiácidoylosmolesdeCO :
1,4576gpastilla 1,9·10�3molCO
0,3515gpastilla =7,9·10�3mol
c) Llamando x e y, respectivamente, a los gramos de CaCO yMgCO contenidos en lapastillaantiácido,losmolesdecarbonatocorrespondientesson:
xgCaCO 1molCaCO100gCaCO 1molCO1molCaCO = x
100molCO
ygMgCO 1molMgCO84,3gMgCO 1molCO1molMgCO = y
84,3molCOo
x100 +
y84,3 =7,9·10
�3molCO
Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:x100 +
y84,3 =7,9·10
�3molCO
xgCaCOygMgCO = 89,47gCaCO10,53gMgCO
�ox=0,686g
y=0,081g
8.37.Duranteunprocesoindustrialdeproduccióndeácidosulfúrico12Msehacometidounerrorquedacomoresultadolaobtencióndeunácido10,937M.a)Calculeelvolumendeácidosulfúrico,de90%deriquezaenpesoydensidad1,8g/mL,quehay que añadir a 1000 litros de aquella disolución para que resulte exactamente 12M.Supongaquelosvolúmenessonaditivos.b)Esteácidoseutilizapara lafabricacióndesulfatocálcico.Laempresanecesitaproducir7800 kg de este compuesto. Para ello dispone de suficiente cantidad de las dosmateriasprimasnecesarias:carbonatodecalcioyácidosulfúrico.Elprimeroseencuentraenestadopuro y el segundo es12M. Si se sabeque el rendimientode la reacción esdel84% ¿quévolumendedisolucióndeácidosulfúricodebeemplearse?
(Murcia2005)
a)ElnúmerodemolesdeH SO enladisoluciónpreparadaes:
1000LH SO 10,397M 10,937molH SO1LH SO 10,397M 10937molH SO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 424
ElnúmerodemolesdeH SO contenidosenxmLdeunadisolucióndeH SO del90%deriquezaenpesoydensidad1,8g/mLes:
xmLH SO 90% 1,8gH SO 90%1mLH SO 90% 90gH SO
100gH SO 90%1molH SO98gH SO =1,65·10�2xmolH SO
La disolución resultante de la mezcla de ambas disoluciones deberá tener unaconcentración12M:
10,937+1,65·10�2x molH SO1000+x·10�3 Ldisolucion =12M�ox=2,35·105L %
b)Sielrendimientodelprocesoesdel84%lacantidadteóricadeCaSO aproducires:
xkgCaSO (teo) 84kgCaSO (real)100kgCaSO (teo) =7800kgCaSO (real)�ox=9286kgCaSO (teo)
LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeCaSO es:CaCO (s)+H SO (g)�oCaSO (s)+CO (g)+H O(l)
RelacionandoCaSO conladisolucióndeH SO 12M:
9286·103gCaSO 1molCaSO132gCaSO 1molH SO
1molCaSO 1LH SO 12M12molH SO =5690L 12M
8.38.Antelaposiblefaltadereservasdepetróleosehanensayadoenalgunosvehículosotrostiposdecombustibles,entreellosunamezcladebutanoyetanol.a)Escribelasreaccionesdecombustióndecadasustancia.b) Determina cuál de ellos contribuyemás al efecto invernadero (emisión de ) si sequeman100gdecadauno.
(Canarias2005)
a)Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelbutanoes:
(g)+132 (g)�o4 (g)+5 (l)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoles:(g)+3 (g)�o2 (g)+3 (l)
b)LamasadeCO producidaenlacombustiónde100gdebutanoes:
100gC H 1molC H58gC H 4molCO1molC H 44gCO1molCO =303g
LamasadeCO producidaenlacombustiónde100gdeetanoles:
100gC H O1molC H O46gC H O 2molCO1molC H O
44gCO1molCO =191g
Alavistadelosresultadosobtenidos,seconcluyequeelbutanocontribuyemásqueeletanolalefectoinvernadero.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 425
8.39.Elmetanoesunode losgasesquecontribuyenalefecto invernaderoyseproduceencantidadesimportantescomoconsecuenciade losresiduosde lasgranjasdeanimalesparalaalimentación.Lareaccióndelmetanoconaguaesunaformadeprepararhidrógenoquepuedeemplearsecomofuentedeenergíanetaenlaspilasdecombustible.
(g)+ (g)�oCO(g)+3 (g)Secombinan995gdemetanoy2510gdeagua:a)¿Quiéneselreactivolimitante?b)¿Cuáleslamasamáximadehidrógenoquesepuedepreparar?c)¿Quémasadereactivoenexcesoquedarácuandoacabelareacción?
(Baleares2005)
a)Relacionandoentresílosmolesdeambassustancias:
995gCH 1molCH16gCH =62,2molCH
2150gH O1molH O18gH O =139,4molH O
�o 62,2molCH139,4molH O =0,45
Comolarelaciónmolares<1quieredecirquesobra ,porloqueelreactivolimitanteesCH .
b)LacantidaddeH formadodependedelacantidaddereactivolimitante:
62,2molCH 3molH1molCH 2gH1molH =373g
c) Los moles de H O consumidos en la reacción dependen de la cantidad de reactivolimitante:
62,2molCH 1molH O1molCH =62,2molH O
LosmolesdeH Oenexcesoson:139,4molH O(inicial)�62,2molH O(gastado)=77,2molH O(exceso)
LamasadeH Oenexcesoes
77,2molH O 18gH O1molH O =1390g
8.40. El cloro gaseoso ( ) puede obtenerse en el laboratorio, en pequeñas cantidadeshaciendoreaccionareldióxidodemanganesoconácidoclorhídricoconcentrado,según:
(s)+4HCl(aq)�o (aq)+ (g)+2 (l)Sehacen reaccionar100gde con0,8LdedisolucióndeHCldel35,2% enmasa ydensidad1,175g· Calcule:a)Lamolaridaddelácidoempleado.b)Elvolumendecloroproducidoencondicionesnormales.
(Cádiz2005)
a)Tomandocomobasedecálculo1LdedisolucióndeHCl:10 mLHCl35,2%1LHCl35,2% 1,175gHCl35,2%1mLHCl35,2% 35,2gHCl
100gHCl35,2% 1molHCl36,5gHCl =11,3M
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 426
b)ParacalcularlacantidaddeCl producidoesnecesariocalcularpreviamentecuáleselreactivolimitante:
100gMnO 1molMnO86,9gMnO =1,15molMnO
0,8LHCl11,3M 11,3molHCl1LHCl11,3M =9,07molHCl
�o 9,07molHCl1,15molMnO =7,9
Comolarelaciónmolaresmayorque4quieredecirquesobraHCl,porloqueMnO2eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCl formada:
1,15molMnO 1,15molCl1molMnO 22,4LCl1molCl =25,8L
8.41.Unamuestra de hulla contiene 1,6% en peso de azufre.Mediante la combustión, elazufreseoxidaadióxidodeazufregaseoso:
S(s)+ (g)�o (g)quecontaminalaatmósfera.Un tratamiento posterior del dióxido de azufre con cal viva (CaO) transforma el en
.Siunacentraltérmicaconsumediariamente6600tdehulla,calcule:a)Lamasa(enkg)de queseproduce.b)Elvolumen(en )de queseliberaaunatemperaturade20°Cy1atmdepresión.c)SielconsumodiariodeCaOesde150t¿sepuedeeliminartodoel producido?Encasocontrario,¿quécantidadde seliberaalaatmósfera?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Córdoba2005)
a)LacantidadSpresenteenlahullaes:
6600thulla 106ghulla1thulla 1,6gS
100ghulla1molS32gS =3,3·106molS
RelacionandoSySO liberadoenlacombustión:
3,3·106molS 1molSO1molS 64gSO1molSO 1kgSO103gSO =2,1·105kg
b)Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 3,3·106mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K
1atm 1m3
103L =7,9·104m3
c)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreSO yCaOes:SO (g)+CaO(s)�oCaSO (s)
RelacionandoCaOySO seobtienelacantidaddeSO eliminado:
150·106gCaO 1molCaO56gCaO 1molSO1molCaO64gSO21molSO 1kgSO103gSO =1,7·105kg
Estacantidadesmenorquelaobtenidaenelapartadoa),luegoNOseeliminatodoelSO producido.
2,1·105kgSO (producido)�1,7·105kgSO (eliminado)=4,0·104kg (liberado)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 427
8.42.Unaindustriaquímicaobtieneácidosulfúricoycincapartirdeblenda(ZnS).Lafábricatratadiariamente100toneladasdemineralqueposeeunariquezadel60%.a) Si el 1% del azufre se pierde como dióxido de azufre, calcule el volumen de este gasexpulsadodiariamentealexterior,suponiendoquesalea27°Cy1atm.b)Siel0,1%deldióxidodeazufresetransformaenlaatmósferaenácidosulfúricoycaeaunestanque que contiene 1000 de agua, calcule la molaridad de la disolución ácidaformada.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Cádiz2005)
a)Laecuaciónquímicacorrespondientealprocesodetransformacióndeblendaenácidosulfúricoes:
ZnS(s)�oSO (g)�oH SO (aq)RelacionandolacantidaddeblendaconladeSO :
100tblenda 106gblenda1tblenda
60gZnS100gblenda
1molZnS97,4gZnS
1molSO1molZnS =6,16·10
5molSO
Siel1%delSO producidoseexpulsaalexterior:
6,16·105molSO (producido) 1molSO (expulsado)100molSO (producido) =6,16·10
3molSO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 6,16·103mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K
1atm =1,52·105L
b)LacantidaddeH SO formadoapartirdelSO expulsadoes:
6,16·104molSO (expulsado) 0,1molSO (transformado)100molSO (expulsado)
1molH SO100molSO =6,16molH SO
Suponiendoquenoexistevariacióndevolumen, laconcentraciónmolarde ladisoluciónobtenidaes:
6,16molH SO1000m3agua 1m
3agua1000Lagua =6,16·10
6M
8.43.Elnitritodesodiosepuedeobtenerhaciendopasarunamezclagaseosademonóxidodenitrógenoyoxígenoatravésdeunadisoluciónacuosadecarbonatosódico.Lareacciónsinajustareslasiguiente:
(aq)+NO(g)+ (g)�o (aq)+ (g)A través de 250mL de (aq) 2molar, se hace pasar 45 g deNO (g) y (g) enconsiderableexceso,obteniéndose62,1gdenitritodesodio.a)Determinarcuáleselreactivolimitante.b)Calcularelrendimientoenlaobtencióndelnitritodesodio.
(Almería2005)
a)Laecuaciónquímicaajustadaes:2Na CO (aq)+4NO(g)+O (g)�o4NaNO (aq)+2CO (g)
Para determinar el reactivo limitante se calculan losmoles iniciales de cada una de lassustanciasreaccionantes.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 428
45gNO 1molNO30gNO =1,5molNO
0,25LNa CO 2M 2molNa CO1LNa CO 2M =0,5molNa CO
�o 1,5molNO0,5molNa CO =3
Comolarelaciónmolaresmayorque2quieredecirquesobraNO,porloque eselreactivolimitante.b)ParacalcularelrendimientodelareacciónesprecisocalcularlacantidaddeNaNO2quesedeberíahaberobtenidoapartirdelreactivolimitanteyrelacionarlaconlacantidaddesustanciaobtenida:
0,5molNa CO 4molNaNO2molNa CO 69gNaNO1molNaNO =69gNaNO
η 62,1gNaNO (experimental69gNaNO (teórico 100=90%
8.44.Losnutrientesdelasplantascontenidosenlosfertilizantessonelnitrógeno,elfósforoyelpotasio.Enlaetiquetadecualquierfertilizanteapareceelporcentajequecontienedecadauno de estos elementos expresado en forma de , y . Un fertilizante utilizadofrecuentementees“CompoFertilizanteUniversal7‐5‐6”,que indicaquecontieneun7%denitrógeno,5%de y6%de .Un método sencillo para analizar el fósforo contenido en un fertilizante consiste en laprecipitación y pesada en forma de ·6 (tetraoxofosfato (V) de amonio ymagnesio hexahidrato), lo que constituye un ejemplo típico de análisis gravimétrico ogravimetría.Laprecipitacióndeestasalseproducealadicionarcatión ycatión aunadisoluciónquecontengaelanión :
(aq)+ (aq)+ (aq)+ (aq)+5 (l)�o ·6 (s)Enunerlenmeyerde1Lse introducen20,47gde fertilizanteysedisuelvenen150mLdeaguadestilada.Seadicionan60mLdedisolución0,4Mdesulfatodemagnesio.Seañadenunasgotasdefenolftaleínayseguidamente,lentamenteyagitando,seadicionadisolución1M de amoníaco hasta que se forme un precipitado blanco y se produzca el viraje delindicador de incoloro a rojo. En esta operación se consumen 30 mL de disolución deamoníaco.Despuésdeesperar15minutosparaquesedimenteelprecipitado,sefiltrasobrepapeldefiltro,previamentepesado,enunembudoBuchner,utilizandotrompadeaguaparavacío. Después de calentar en la estufa a 40°C, hasta un peso constante, se obtuvo unprecipitadoquepesó3,64g.a)Teóricamenteelfertilizantees7‐5‐6,esdecir,7%denitrógeno,5%de y6%de .Calculaconestosdatosteóricoselporcentajedenitrógeno,fósforoypotasio.b)Conlosdatosdelproblema,calculaelporcentajerealde ydeP.c)Calculalosmolesdecatión utilizadosenexceso.d)Calculalosmolesde utilizadosenexceso.e)Sielprecipitado recogido fuera ·6 (s)en lugarde ·6 (s),¿cuálhabríasidoelresultadodelporcentajedePcontenidoenelfertilizante?f) El fósforo contenido en el fertilizante suele encontrarse en forma de y ,porqueloshidrógenofosfatosylosdihidrógenofosfatossonsolublesenagua,mientrasquelosfosfatossoninsolubles.Justifica lasrazonespor lascuales laprecipitaciónde ·6
se ha de realizar enmedio básico, razón por la cual se utiliza fenolftaleína comoindicadoryseadicionaamoníacohastaelvirajedelindicador.
(Valencia2005)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 429
a)Tomandocomobasedecálculo100gdefertilizantequesegúnsuetiquetacontiene7%denitrógeno,5%deP O y6%deK O,losporcentajesteóricosdeP,KyNson:
5gP O 1molP O142gP O 2molP
1molP O 31gP1molP =2,2%P
6gK O 1molK O94,2gK O
2molK1molK O
39,1gK1molK =5,0%K
ysegúndiceelenunciado,7,0%N.b)ElporcentajedePenel“compo”es:
3,64gNH MgPO ·6H O 1molNH MgPO ·6H O245,3gNH MgPO ·6H O =0,0148molNH MgPO ·6H O
0,0148molNH MgPO ·6H O 1molP1molNH MgPO ·6H O =0,0148molP
0,0148molP20,47gcompo
31gP1molP 100=2,2%P
Sabiendoqueel“compo”contiene2,2%deP,lacantidadcorrespondientedeP O es:
2,2gP 1molP31gP 1molP O2molP 142gP O1molP O 100=5,0%
c)MmolesMg utilizados:
60mLMgSO40,4M0,4mmolMgSO41mLMgSO40,4M
1mmolMg1mmolMgSO4=24,0mmolMg
▪MmolesMg gastados:
0,0148molNH MgPO ·6H O 1molMg1molNH MgPO ·6H O =0,0148molMg
0,0148molMg 10 mmolMg1molMg =14,8mmolMg
▪MmolesMg enexceso:24,0mmolMg (utilizado)–14,8mmolMg (gastado)=9,2mmol (exceso)
d)MmolesNH utilizados:
30mLNH 1M 1mmolNH1mLNH 1M =30,0mmolNH
▪MmolesNH gastados:
0,0148molNH MgPO ·6H O 1molNH1molNH MgPO ·6H O =0,0148molNH
0,0148molNH 10 mmolNH1molNH 1mmolNH1mmolNH =14,8mmolNH
▪MmolesNH3enexceso:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 430
30,0mmolNH3(utilizado)–14,8mmolNH3(gastado)=15,2mmolNH3(exceso)e)ElporcentajedePenel“compo”considerandoprecipitadodeKMgPO4 6H2Oes:
3,64gKMgPO ·6H O 1molKMgPO ·6H O266,3gKMgPO ·6H O
1molP1molKMgPO ·6H O =0,0137molP
0,0137molP20,47gcompo
31gP1molP 100=2,1%P
f)Enmedioácidoseencuentranpresenteslasespecies:HPO ,H PO yH PO ;mientrasqueenmediobásico,sóloseencuentrapresenteelion queeselquedebeexistirendisoluciónparaqueprecipiteelNH MgPO ·6H O.
8.45.Unamuestrade1800gdepiedracaliza( )sesometeacalentamientodemodoqueparcialmentesetransformaenóxidocálcico(CaO),segúnlareacción:
(s)�oCaO(s)+ (g)Se obtiene así un residuo de 1000 g compuesto por y CaO, que tratado con unadisolución12MdeHClconsume2,5Lsegúnlasreacciones:
(s)+2 (aq)�o (aq)+ (g)+ (l)CaO(s)+2 (aq)�o (aq)+H2O(l)
Calcule:a)Elporcentajede enlapiedracaliza.b)Elvolumende queseproduceenelprocesomedidoa80°Cy1,5atm.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia2006)
a)ElnúmerodemolesdeHClconsumidoenlasreaccioneses:
2,5LHCl12M 12molHCl1LHCl12M =30molHCl
LlamandoxeyalasmasasdeCaCO yCaOcontenidasenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelHClconsumido:
xgCaCO 1molCaCO100gCaCO 2molHCl1molCaCO = x50 molHCl
ygCaO 1molCaO56gCaO 2molHCl1molCaO =y28 molHCl
�o x50 +y28 =30
RelacionandolasmasasdeCaCO yCaOconlamezcla:xgCaCO +ygCaO=1000gmezcla
Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtiene:x=364gCaCO y=636gCaO
ElporcentajedeCaCO respectodelamuestrainicialdecalizaes:364gCaCO1800gcaliza 100=20,2%
b)ElCO seproducesóloapartirdelCaCO contenidoenlacaliza:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 431
364gCaCO 1molCaCO100gCaCO 1molCO1molCaCO =3,64molCO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 3,64mol 0,082atm·L·mol1·K 1 80+273 K
1,5atm =70,2L
8.46.Lacerusita,unmineralquecontieneplomo,escarbonatodeplomo(II) impuro.Paraanalizarunamuestradelmineralydeterminarsucontenidoen setrata lamuestraprimeroconácidonítricoconelfindedisolverelcarbonatodeplomo(II):
(s)+ (aq)�o (aq)+ (g)+ (l)Alañadirácidosulfúricoprecipitasulfatodeplomo(II):
(aq)+ (aq)�o (s)+ (aq)Elsulfatodeplomo(II)puroseseparaysepesa.Suponiendoqueunamuestrade0,583gdemineralproduce0,628gde .Ajustalaestequiometríadelasdosreaccionesycalculaelporcentajeenmasade enlamuestrademineral.
(Baleares2006)
Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdadasson:(s)+2 (aq)�o (aq)+ (g)+ (l)
(aq)+H2SO4(aq)�o (s)+2 (aq)
RelacionandoPbSO ymineral:0,628gPbSO0,583gmineral
1molPbSO303,2gPbSO 1molPbCO1molPbSO 267,2gPbCO1molPbCO 100= , %
8.47.Hallarlapurezadeunamuestradesulfatodeamoniosabiendoquealtratar1,316kgdesulfatodeamoniosólidoimpurocondisolucióndehidróxidodesodioserecogen377Ldeamoníaco(quecorrespondenal90%delvolumentotaldeamoníacodesprendido),medidosalatemperaturade18°Cylapresióndemercuriode742mmHg.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Cádiz2006)(Asturias2006)
Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentre NH SO yNaOHes:NH SO (s)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2NH (g)+2H O(l)
ElvolumendeNH desprendidoes:
377LNH (recogido) 100LNH (desprendido)90LNH (recogido) =418,8LNH (desprendido)
Suponiendocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:
n= 742mmHg·418,8L0,082atm·L·mol 1·K 1 18+273 K
1atm760mmHg =17,1mol
RelacionandoNH con NH SO :
17,1molNH 1mol NH SO2molNH 132g NH SO
1mol NH SO =1129g NH SO
Lariquezadelamuestraes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 432
1129g NH SO1,316kgmuestra
1kgmuestra103gmuestra 100=85,8%
8.48.Calculalacantidaddehidróxidodesodioquehayenunadisolución,sabiendoque100mLdelamismanecesitan,paraserneutralizados,76mLdeácidosulfúrico1,0M.
(Canarias2006)
Laecuaciónquímicaajustadaes:H SO (aq)+2NaOH(aq)�oNa SO (aq)+2H O(l)
RelacionandoH SO conladisolucióndeNaOH:
76mLH2SO41,0M1,0molH2SO4
103mLH2SO41,0M 2molNaOH1molH2SO4
40gNaOH1molNaOH =6,1gNaOH
8.49.Enunhospitalde2000camassegeneran2,4kgderesiduosporcamaydíaquesontratadosmedianteincineracióna1200°C.a)Sabiendoqueporcadakgderesiduosincineradosseproducen3,1 deemisióngaseosa,conunaconcentraciónenpartículasde12g/ ,calcule lacantidad,expresadaenkg/día,departículasemitidasalaatmósfera.b)Lascenizasretiradasdelhornoincinerador,quesuponenel30%delamasainicialdelosresiduos,setratanconunreactivoinertizadorenproporciónde1kgdereactivoporcada3kg de cenizas, generándose unos bloques de densidad 1,6 g/ . ¿Qué volumen de estosbloques,expresadoen ,seproducirácadaañoenelhospital?c) En la sección de radioterapia del hospital se produce un vertido de 600 L diarios,contaminado por en concentraciones de 800 mg/L. Calcula la cantidadestequiométricade sulfatode sodio,expresadaeng/día,necesariaparaprecipitar todoelradiocomo segúnlareacción:
+ �o +2 (CastillayLeón2006)
a)Lacantidaddiariaderesiduoes:
2000camas 2,4kgresiduocama·dıa =4800 kgresiduodıa
Lamasadepartículasemitidasalaatmósferaes:
4800 kgresiduodıa 3,1m gaskgresiduo
12gpartıculasm gas 1kgpartıculas10 gpartıculas =187,6
kgpartículasdía
b)Lacantidadanualdereactivoinertizadores:
4800 kgresiduodıa 30kgceniza100kgresiduo1kgreactivo3kgceniza 365dıa1año =1,75·10 kgreactivo
ano
Elvolumendereactivoinertizadores:
1,75·10 kgreactivoano 1cm reactivo
1,6greactivo 10 greactivo1kgreactivo
1m reactivo10 cm reactivo =109,5
reactivoaño
c)LacantidaddiariadeRa vertidoes:
600 Lvertidodıa 800mgRaLvertido 1gRa10 mgRa 1molRa226gRa =2,12molRadıa
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 433
RelacionandoRa conNa SO :
2,12molRadıa 1molNa SO1molRa 142gNa SO
1molNa SO =301 día
8.50.Elácidosulfúricoconcentradoreaccionaconelbromurodepotasiosegúnlareacción:+KBr�o + + +
Calcule:a)Enelsupuestodequeseobtengan25Lde ,medidosa27°Cy1,7atm,¿quévolumendebromolíquidodedensidad3,12g/mLsehabrángenerado?b)IndiquecuálseríalacantidadmínimadepartidadelreactivoKBrparaelcitadoproceso,enelcasodequelariquezadelproductofuesedel92%,suponiendoqueelrendimientodelareacciónllegaal95%.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2006)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yKBres:2H SO +2KBr�oK SO +SO +Br +2H O
a)Suponiendocomportamientoideal,elnúmerodemolesdeSO es:
n= 1,72atm·25L0,082atm·L·mol 1·K 1 27+273 K =1,75molSO
RelacionandoSO conBr :
1,75molSO 1molBr1molSO 159,8gBr1molBr 1mLBr3,12gBr =89,5mL
b)RelacionandoSO conBr suponiendoriqueza92%yrendimiento95%:
xgKBr92% 92gKBr100gKBr92% 95gKBr exp100gKBr teo
1molKBr119gKBr
1molSO2molKBr =1,75molSO
Seobtiene,x=476,5gKBr92%.
8.51. Las plantas utilizany para formar azúcares mediante en el proceso de
fotosíntesis,deacuerdoalareaccióngeneral:11 +12 �o +12
a)¿Quévolumende a30°Cy730mmHgutilizaunaplantaparasintetizarun500gdesacarosa( )?b) Sabiendo que el contenido enunamuestrade aire contiene0,035% v/vde , ¿quévolumendeaire,en lascondicionesnormalesdepresióny temperatura,purifica laplantaporcada100gdeazúcaressintetizados?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Córdoba2006)
a)RelacionandoC H O conCO :
500gC H O 1molC H O342gC H O 12molCO
1molC H O =17,5molCO
Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 434
V= 17,5mol 0,082atm·L·mol1·K 1 30+273 K
730mmHg 760mmHg1atm =453L
b)RelacionandoC H O conCO y teniendo en cuentaquede acuerdo con la leydeAvogadro,enunamezclagaseosa,lacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar:
100gC H O 1molC H O342gC H O 12molCO
1molC H O 100molaire0,035molCO =1·104molaire
Suponiendocomportamientoideal,elvolumendeairepurificadoes:
1·104molaire 22,4Laire1molaire =2,2·105Laire
8.52.Elácidofosfórico,tambiénllamadoortofosfórico,sepuedeobtenertratandoelmineralfosforita (fosfato de calcio impuro) con ácido sulfúrico concentrado, según la siguienteecuaciónquímica:
(s)+3 (aq)�o2 (aq)+3 (s)Sehacen reaccionar2 kgde fosforita (70% enpesode fosfatode calcio) con la cantidadadecuada de ácido sulfúrico concentrado, obteniéndose una disolución acuosa de ácidofosfóricodedensidad1,34g· yriqueza50%enpeso.Calculaelvolumenobtenido,enlitros,delácidofosfóricodelariquezaydensidadcitado.
(PreselecciónValencia2006)
LacantidaddeCa PO contenidoenlafosforitaes:
2kgfosforita 103gfosforita
1kgfosforita 70gCa PO 100gfosforita 1molCa PO
310gCa PO =4,52molCa PO
RelacionandoCa PO yH PO :
4,52molCa PO 2molH PO1molCa PO
98gH PO1molH PO =886gH PO
ComoelH PO esunadisoluciónderiqueza50%:
886gH PO 100gH PO 50%50gH PO 1mLH PO 50%
1,34gH PO 50% =1322mL 50%
8.53.LasprimerascerillasnotóxicasfueronpatentadasenEstadosUnidospor laDiamondMatchCompanyen1910.Comomaterialinflamable,paralacabezadelacerilla,seutilizabatrisulfurodetetrafósforo.Estesulfurosepreparacalentandounamezcladeazufreyfósfororojoenproporciónestequiométrica:
4P(s)+3S(s)�o (s)Cuandoardelacerillasedesprendenhumosblancosde y según:
(s)+8 (g)�o (s)+3 (g)a)Calculalacantidaddefósfororojonecesariaparaobtener25tde sielrendimientodelprocesoesdel80%.b) Calcula el volumen enmL,medido a 200°C y 770mmHg, de desprendido en lacombustióncompletade0,25gde .(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2006)
a)Sielrendimientodelprocesoesdel80%,lacantidaddeP S quehabríaquesintetizarparatenerrealmente25tes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 435
xtP S (teo) 80tP S (real)100tP S (teo) =25tP S (real)�ox=31,25tP S
RelacionandoP S yP:
31,25tP S 10 gP S 1tP S
1molP S 220gP S
4molP1molP S 31gP1molP
1tP10 gP =17,6tP
b)RelacionandoP4S3ySO :
0,25gP4S31molP4S3220gP4S3
3molSO1molP4S3
=3,4·10 3molSO
Considerandocomportamientoidealelvolumenocupadoporelgases:
V= 3,4·103mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 200+273 K
770mmHg 103mL1L 1atm
760mmHg =130mL
8.54. Unamuestra de 0,738 g del sulfato , al reaccionar con en exceso,produjo1,511gde .CalculalamasaatómicadeM.
(Valencia2006)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelsulfatometálicoyBaCl es:M SO (s)+3BaCl (aq)�o2MCl (aq)+3BaSO (s)
RelacionandoBaSO conM SO seobtienelamasadelmetalM:
1,511gBaSO 1molBaSO233,33gBaSO 1molM SO
3molBaSO 2x+288 gM SO1molM SO =0,738gM SO
Seobtiene,x=26,94g· .La masa molar obtenida corresponde al elemento aluminio (Al) cuyo número deoxidaciónes+3.
8.55.Elantimoniotieneunacrecienteimportanciaenlaindustriadesemiconductores,enlaproduccióndediodosydedetectoresde infrarrojos.Compuestosdeantimonioen formadeóxidos, sulfuros, antimoniatos y halogenuros se emplean en la fabricación dematerialesresistentesal fuego, esmaltes, vidrios,pinturas y cerámicas.El trióxidodeantimonio es elmásimportanteyseusaprincipalmentecomoretardantedellama.Estasaplicacionescomoretardantes de llama comprenden distintosmercados como ropa, juguetes o cubiertas deasientos.ElmetalantimoniosepuedeobtenerapartirdeSb4O6porreacciónconcarbono,según:
(s)+6C(grafito)�o4Sb(s)+6CO(g)a)Siseutilizan125gdeCy300gde ,¿quécantidaddeSbmetálicoseobtiene,sielrendimientodelareacciónesdel80%?b) ¿Qué cantidad de mineral de antimonio del 75% de riqueza en es necesarioconsumirparaquesedesprendan28LdeCO(g)medidosa740mmHgy40°C?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia2007)
a)Alexistircantidadesinicialesdeambosreactivossedebedeterminarpreviamentecuáldeelloseselreactivolimitante:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 436
125gC 1molC12gC =10,4molC
300gSb O 1molSb O583,2gSb O =0,5molSb O
�o 10,4molC0,5molSb O =21
Comolarelaciónmolaresmayorque6quieredecirquesobraC,porloque eselreactivolimitante.RelacionandoSb O conSb:
300gSb O 1molSb O583,2gSb O 4molSb
1molSb O 121,8gSb1molSb =250,6gSb
Teniendoencuentaqueelrendimientodelprocesoesdel80%:
250,6gSb 80gSb(experimental)100gSb(teorico) =200,5gSb
b)Suponiendocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:
n= 740mmHg·28L0,082atm·L·mol 1·K 1 40+273 K
1atm760mmHg =1,06molCO
RelacionandoCOconmineral:
1,06molCO 1molSb O6molCO 583,2gSb O
1molSb O 100gmineral75gSb O =137,6gmineral
8.56. La ComunidadAutónoma deGalicia acoge en su territorio algunas de las centralestérmicasen lasqueseproduceenergíaeléctricaapartirde lacombustióndecombustiblesfósiles.Elcontenidoenazufredeestoscombustibleses lacausadequeen lacombustiónseproduzcadióxidodeazufre,queesunode losgasescontaminantesde laatmósfera.En laatmósferaeldióxidodeazufrepuedecombinarseconeloxígenoparaformareltrióxidodeazufre. Por otra parte el trióxido de azufre se combina con agua para dar lugar a laformacióndeácidosulfúrico.a) Escriba y ajuste las reacciones de formación de dióxido de azufre a partir de azufreelemental,deltrióxidodeazufreapartirdeldióxidoydelácidosulfúricoapartirdeltrióxidodeazufre.b)Sien lacentraltérmicasequemauncombustibleconuncontenidodel1,25%deazufre,determine lamasa de ácido sulfúrico que se produce por cada tonelada de combustiblequemado,teniendoencuentaqueelrendimientodelareaccióndeformacióndeldióxidodeazufreesdel90%yeldelaformacióndeltrióxidodeazufreesdel30%.
(Galicia2007)
a)Lasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelprocesoson:�FormacióndelSO apartirdelazufre
S(s)+ (g)�o (g)
�FormacióndelSO apartirdelSO 2 (g)+ (g)�o2 (g)
�FormacióndelH SO apartirdelSO (g)+ (l)�o (aq)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 437
b)Sabiendoquelamuestracontieneun1,25%deS,sepuedeconocerlacantidaddeSquehayen1tdecombustible(1toneladason10 kg):
1000kgcombustible 10 gcombustible1kgcombustible
1,25gS100gcombustible
1molS32gS =390,6molS
RelacionandoSySO yteniendoencuentaelrendimientodeesareacción:
390,6molS 1molSO1molS 90molSO (experimental)100molSO (teorico) =351,6molSO
RelacionandoSO ySO yteniendoencuentaelrendimientodeesareacción:
351,6molSO21molSO1molSO2
30molSO (experimental)100molSO (teorico) =105,5molSO
SitodoelSO setransformaenH2SO4:
105,5molSO 1molH SO1molSO 98gH SO
1molH SO 1kgH SO10 gH SO =10,3kg
8.57.Enun experimentopara estudiar el efectodealgunos factores sobre la velocidaddereacción,unestudiantepesódosmuestrasdiferentesdecarbonatocálcicode2gcadauna.Cadamuestrafuecolocadaenunmatrazsobreelplatodeunabalanzaelectrónicacomoseapreciaen lafigura.Lamuestra1constadegrandespartículasde ,mientrasque lamuestra2estáformadaporpartículasmuchomáspequeñas.Elestudianteañadió100mLdeHCl0,5Malamuestra1ysiguiólaevolucióndelamasaa18°Ccomosemuestraenlafiguraadjunta.Lareacciónquetienelugares:
(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (l)+ (g)
Paralamuestra1ysuponiendolareaccióncompletadelcarbonatocálcico:a)Calcula,enlitros,elvolumende producidoa18°Cy1atmdepresión.b)Calculalavariacióntotaldemasa.c)CalculalaconcentracióndeHClquepermaneceenelmatraz.Conlamuestra2serealizaunexperimentosimilar.d)Dibujaunesquemadelagráficadevariacióndemasaconeltiempocomparándolaconlaqueseobtuvoparalamuestra1.Razonaelmotivodeestecomportamiento.e)Sielmatrazesde1litroysetapatraslaadicióndeHCl,calculalapresiónenelinteriordelmatraz tras la desaparición del carbonato de calcio. Suponer que la temperatura semantieneconstante.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia2007)
a)ElnúmerodemolesdeCO queseobtienees:
2gCaCO 1molCaCO100gCaCO 1molCO1molCaCO =0,02molCO
Suponiendocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 438
V= 0,02mol 0,082atm·L·mol1·K 1 18+273 K
1atm =0,48L
b)Lapérdidademasaqueseregistraenel sistemasecorrespondecon lamasadeCO desprendido:
0,02molCO 44gCO1molCO =0,88g
c)ElnúmerodemolesdeHClqueseintroducenenelmatrazes:
100mLHCl0,5M 0,5molHCl103mLHCl0,5M =0,05molHCl
Relacionando CaCO y HCl se obtiene el número de moles de esta sustancia que seconsumenenlareacciónes:
0,02molCaCO 2molHCl1molCaCO =0,04molHCl
LacantidaddeHClquequedasinreaccionaralfinaldelprocesoes:0,05molHCl(inicial)–0,04molHCl(gastado)=0,01molHCl(exceso)
Considerandoquenoexiste variacióndevolumenen la reacción, la concentraciónde ladisolucióndeHClsobrantees:
0,01molHCl100mLdisolucionHCl
103mLdisolucionHCl1LdisolucionHCl =0,1M
d) La muestra 2 se encuentra másfinamente pulverizada (mayor superficieespecífica),porloquelareacciónconHClserámás rápida. La curva que se obtienees:
e) Suponiendo comportamiento ideal y despreciando el volumen ocupado por ladisoluciónresultante,lapresiónenelinteriordelmatrazsedebealCO generado:
p= 0,02mol 0,082atm·L·mol1·K 1 18+273 K
1L =0,48atm
8.58.Elóxidodecobre(II)yóxidodehierro(III)puedenreducirseconhidrógenogaseosoyformarmetalyagua.a)Formulayajustacadaunadelasreaccionesdereducción.b)Sehacenreaccionarconhidrógenogaseoso27,1gdeunamezcladelosóxidoscúpricoyférricoyseobtienen7,7gdeagua.¿Cuáleslacomposicióncentesimaldelamezcla?
(Baleares2007)
a)Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesdadasson:
0 2 4 6
Masa/g
tiempo/s
mvs.t
Muestra2
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 439
CuO(s)+ (g)�oCu(s)+ (g)
(s)+3 (g)�o2Fe(s)+3 (g)
b)ElnúmerodemolesdeH Oqueseobtieneenambasreaccioneses:
7,7gH O1molH O18gH O 0,43molH O
LlamandoxeyalasmasasdeFe O yCuOcontenidasenlamezclayrelacionandoestascantidadesconelH Oproducida:
xgFe O 1molFe O159,8gFe O 3molH O
1molFe O = 3x159,8 molH O
ygCuO 1molCuO79,5gCuO1molH2O1molCuO =
y79,5 molH O
�o 3x159,8 +
y79,5 =0,43
RelacionandolasmasasdeFe O yCuOconlamezcla:xgFe O +ygCuO=27,1gmezcla
Resolviendoelsistemadeecuacionesseobtiene:x=14,4gFe O y=7,3gCuO
Expresandoelresultandoenformadeporcentajeenmasa:14,4gFe O21,7gmezcla 100=66,4%
7,3gCuO21,7gmezcla 100=33,6%CuO
8.59.Elbromosepuedeobtenerenellaboratorioporreacciónentreelbromurodepotasio,elácidosulfúricoyelóxidodemanganeso(IV),deacuerdoconlaecuación:
2KBr+ +3 �o2 + + +2 Calcule:a) La cantidad (en gramos) de
del 60% de riqueza en peso que se necesita para
obtener60,0gde .b)Sisehacenreaccionar6,372gdeKBrcon11,42gde del60%deriquezaenpeso,enpresenciade excesodedióxidodemanganeso,demuestre cuálde los compuestos es elreactivolimitante.
(Cádiz2007)
a)RelacionandoBr conH SO :
60,0gBr 1molBr159,8gBr 3molH SO
1molBr 98gH SO1molH SO =110,4gH SO
ComosedisponedeH SO deriqueza60%:
110,4gH SO 100gH SO 60%60gH SO =184g 60%
b)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 440
6,372gKBr 1molKBr119gKBr =0,054molKBr
11,42gH SO 60% 60gH SO100gH SO 60%1molH SO
98gH SO =0,070molH SO
Larelaciónmolarentreamboses:0,070molH SO0,054molKBr =1,3
Comolarelaciónmolaresmenorque1,5quieredecirquesobraKBr,porloque eselreactivolimitante.
8.60.La tostación (calentamientoenatmósferadeaire (con )de sulfuroses laprimeraetapa para la obtención de algunos elementos químicos metálicos y de ácido sulfúrico.Cuando se utiliza comomateria prima la pirita de hierro, , la reacción química detostaciónconducea la formaciónde y principalmente.Contestea lassiguientescuestionesponiendoentodasellaslasreaccionesajustadasdelosprocesosqueintervienen.a)Determinelacantidaddehierroquesepuedeobtenercuandosereducenconcarbón,enlas condiciones adecuadas, los 25 g de trióxido de dihierro obtenido en el proceso detostación,sielrendimientodeesteprocesodereducciónesdel80%.Cuando el dióxido de azufre se utiliza para la preparación de ácido sulfúrico, hay queoxidarlo con el oxígeno ( ) del aire, en presencia de catalizadores y a temperatura de450°C,paraobtenertrióxidodeazufre,quedespuésserecogesobreaguaobteniéndoseunadisolucióndeácidosulfúrico.b)Hallelaconcentraciónmolardeladisoluciónde obtenidasienlavaloraciónde25
detaldisoluciónsegastaron40 dehidróxidodesodio0,1M.c)Calculeelrendimientodelprocesodetostaciónsilacantidaddepiritautilizadafuede100g.Suponiendoqueelrendimientodelprocesodetostacióneselmismorespectoalaobtencióndedióxidodeazufre:d)Calculeelvolumendeaguasobreelqueserecogió(reaccionó)eltrióxidodeazufre,sielrendimientodelaoxidaciónconelaireesdel50%.
(CastillayLeón2007)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareduccióndeFe O conCes:2 (s)+3C(s)�o2Fe(s)+3 (g)
RelacionandoFe O conFe:
25gFe O 1molFe O159,6gFe O 2molFe
1molFe O 55,8gFe1molFe 80gFe exp100gFe teo =14,0gFe
b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:(aq)+2NaOH(aq)�o (s)+2 (l)
RelacionandoNaOHconH SO :40cm NaOH0,1M25cm H SO 0,1mmolNaOH1cm NaOH0,1M
1mmolH SO2mmolNaOH =0,08M
c)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealatostacióndelapiritaes:4 (s)+11 (g)�o2 (s)+8 (l)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 441
RelacionandopiritaconFe O :
100gFeS 1molFeS119,8gFeS 2molFe O
4molFeS 159,6gFe O1molFe O =66,6gFe O
Elrendimientodelprocesodetostaciónes:
η= 25gFe O exp66,6gFe O teo 100=37,5%
d)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaformacióndeH SO es:(g)+½ (g)+ (l)�o (aq)
RelacionandoH OconFe O teniendoencuentaunrendimientodel50%paraelprocesodeoxidación:
xmolH O100molH O teo50molH O exp 1molSO1molH O
2molFe O8molSO 159,6gFe O
1molFe O =25gFe O
Seobtiene,x=0,313molH O.SuponiendoparaelH Ounadensidadde1g/mL,elvolumenes:
0,313molH O 18gH O1molH O
1mLH O1gH O =5,6
8.61.Paraalimentar lascalderasdeuna industria, seutiliza carbónquecontiene80%decarbonoy3%deazufre.Sielconsumodecarbónesde4t/díaylosgasesemitidosson2.000
/h,calcule:a)Laconcentracióndepartículasenelgasdeemisión,expresadaenmg/ ,siun3%delcontenidoinicialencarbonodelcarbónseemiteenformadepartículasinquemadas.b)Elcontenidoen enlosgasesdeemisión,expresadoenmg/m3.c) ¿Qué rendimiento tendríaqueexigirseal sistemadedepuraciónde si lanormativamedioambientallimitaselasemisionesdelmismoaunmáximode500mg/ ?d)Siparadepurarlosgasesseoptaportratarlosconcalizaparatransformarlosensulfatodecalciosegúnlareacción: + +½ �o + ¿qué cantidad estequiométrica anual de caliza, expresada en toneladas, se necesita paraeliminarlasemisionesde ,sisedisponedeunacalizadel83%deriquezaencarbonatodecalcio?e)¿Quécantidaddesulfatodecalcio,expresadaen toneladas,seretiraráanualmentesielmismocontieneun30%enmasadehumedad?
(CastillayLeón2007)
a)LascantidadesdeCycontenidasenelcarbónson:
4tcarbondıa 10
6gcarbon1tcarbon 80gC
100gcarbon =3,20·106gC
dıa
4tcarbondıa 10
6gcarbon1tcarbon 3gS
100gcarbon =1,20·105gS
dıa
Elcaudaldiariodegasemitidoes:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 442
2000m gash 24h1dıa =
4,80·104m gasdıa
LacantidaddeCemitidosinquemarpordíaes:
3,20·106gCdıa 3gC(sinquemar)100gC(total) = 9,60·10
4gC(sinquemar)dıa
LaconcentracióndiariadepartículasdeCsinquemarenelgasdeemisiónes:
9,60·104gCdıa 10
3mgC1gC
4,80·104m gasdıa
=2000 mgCm3gas
b)SuponiendoquetodoelSO procededelScontenidoenelcarbón:
1,20·105gSdıa 1molS32gS
1molSO1molS 64gSO1molSO = 2,40·10
5gSOdıa
LaconcentracióndiariadeSO enelgasdeemisiónes:
2,40·105gSOdıa 10
3mgSO1gSO
4,80·104m gasdıa
=5000mgm3gas
c)LacantidaddeSO aeliminardelgasemitidoparacumplirlanormativaes:
5000mgSO (total)m3gas 500mgSO (normativa)
m3gas =4500mgSO (eliminado)m3gas
ElrendimientodelprocesodeeliminacióndeSO es:
4500mgSO (eliminado)m3gas
5000mgSO (total)m3gas
100=90%
d)LacantidaddeSO aeliminardelgasemitidoenunañoes:
4500mgSO (total)m3gas 2000m gas
h 24hdıa 365dıaano 1gSO
103mgSO = 7,88·107gSO
año
RelacionandoSO conCaCO :
7,88·107gSOaño 1molSO64gSO 1molCaCO1molSO 100gCaCO1molCaCO 1tCaCO106gCaCO = 123,2tCaCOaño
RelacionandoCaCO concalizadel83%:123,2tCaCO
año100tcaliza83tCaCO =148,4tñ
d)RelacionandoSO conCaSO :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 443
7,88·107gSOaño 1molSO64gSO 1molCaSO1molSO 136gCaSO1molCaSO 1tCaSO106gCaSO = 167,5tCaSOaño
Comolasustanciacontieneun30%dehumedad:167,5tCaSO (seco)
año 130tCaSO (humedo)100tCaSO (seco) =217,8 t (húmedo)
ñ
(ProblemasimilaralpropuestoenCastillayLeón2005).
8.62.Unpesticidacontieneentreotrassustancias,sulfatodetalio.Aldisolverunamuestrade10,20gdelpesticidaenaguayañadiryodurodesodioseobtieneunprecipitadode0,1964gdeyodurodetalio.Lareacciónqueseproducees:
(aq)+2NaI(aq)�o2TlI(s)+ (aq).a)¿Cuáleselporcentajeenmasade enlamuestraoriginal?b)MolesdedisolucióndeNaInecesarios.c) ¿Cuántos litrosdeunadisolución conteniendo20mg/Lde taliopuedenprepararse con250gdelpesticida?
(Córdoba2007)
a)LacantidaddeTlIqueprecipitaproporcionaladeTl SO contenidaenelpesticida:0,1964gTlI
10,20gpesticida1molTlI331,3gTlI
1molTl SO2molTlI 504,8gTl SO1molTl SO 100=1,47%
b)LacantidaddeTlIqueprecipitaproporcionalaNaInecesariaparalaprecipitación:
0,1964gTlI 1molTlI331,3gTlI 2molNaI2molTlI =5,9·10
4molNaI
c)LacantidaddeTlquecontieneelpesticidaes:
250gpesticida 1,47gTl SO100gpesticida
1molTl SO504,8gTl SO 2molTl
1molTl SO 204,4gTl1molTl =2,976gTl
RelacionandolacantidaddeTlquecontieneelpesticidaconladisoluciónapreparar:
2,976gTl 10 mgTl1gTl 1Ldisolucion20mgTl =148,8Ldisolución
8.63.Losminerosdelsiglopasadoiluminabanlasgaleríasquemandoacetileno(etino).Estasustancia se obtenía in situpor reaccióndel carburode calcio ( ) conagua según lasiguientereacción:
(s)+2 (l)�o (g)+ (aq)Calculalapurezadeunamuestrade sabiendoquealtratar2,056gdeCaC2conagua,seobtienen656 deacetileno,medido sobreaguaa22°Cy748mmHg.Lapresióndevapordelaguaa22°Ces19,8mmHg.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2007)
Considerandocomportamientoidealelnúmerodemolesdegassecoes:
n=748 19,8 mmHg 1atm
760mmHg ·656cm1L
10 cm 0,082atm·L·mol 1·K 1 22+273 K =2,6·10 2molC H
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 444
RelacionandoelC H producidoconelCaC empleado:
2,6·10 2molC H2,056gmuestra 1molCaC1molC H 64gCaC1molCaC 100=80,9%
8.64. Cierta empresa compra 5000 kg de cinc con el fin de usarlo para galvanizar unapartida de hierro con objeto de evitar su corrosión. Para determinar la riqueza del cincadquiridosetomaron50,00gdelmismoysetrataronconácidoclorhídricoderiqueza37%enpesoydensidad1,110g· ,consumiéndose126 dedichoácido.Calcula:a)LamolaridaddeladisolucióndeHClutilizada.b)Elporcentajedecincenlamuestra.c)Elvolumendehidrógenoobtenidoenelensayoanalítico,medidoa25°Cy740mmHg.Nota.Laecuacióncorrespondientealareacciónentreácidoclorhídricoycinces:
Zn(s)+2HCl(aq)�o (aq)+ (g)(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2007)
a)Tomandocomobasedecálculo100gdedisolucióndeHCl,lamolaridaddelamismaes:37gHCl
100gHCl37% 1molHCl36,5gHCl1,11gHCl37%1cm HCl37%10 cm HCl37%
1LHCl37% =11,3M
b)RelacionandoelHClconsumidoconlamuestraseobtienelariquezadelamisma:
126cm HCl37% 1,11gHCl37%1cm HCl37% 37gHCl100gHCl37% 1molHCl36,5gHCl =1,42molHCl
1,42molHCl50,00gmuestra
1molZn2molHCl
65,4gZn1molZn 100=92,7%Zn
c)RelacionandoelHClconsumidoconH :
126cm HCl37% 1,11gHCl37%1cm HCl37% 37gHCl100gHCl37% 1molHCl36,5gHCl
1molH2molHCl =0,71molH
Considerandocomportamientoidealelvolumenocupadoporelgases:
V= 0,71mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
740mmHg 760mmHg1atm =17,8L
8.65.Unamuestrade0,4278gdeunelementometálicoXdemasaatómica139,del93%deriqueza,sedisolviótotalmenteenácidoclorhídricoconcentradodel32,14%deriquezaenpesoydensidad1,16g/mL.Elhidrógenodesprendidoserecogiósobreagua,a17,5°Cy735mmHg,ocupandounvolumende107mL.(Lasimpurezassoninertesynoreaccionanconelácido)a)CalculalafórmulaempíricadelclorurodeX.b)¿Quévolumendedisolucióndeácidoclorhídricoconcentradoseconsumió?c)¿Quépesodeclorurometálicoseformó?(Datos.R=0,082atm·L· · ;presióndevapordelaguaa17,5°C=15mmHg)
(Valencia2007)
a)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelmetalXyHCles:2X(s)+2nHCl(aq)�o2XCl (aq)+nH (g)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 445
Para determinar la fórmula del cloruro, basta con calcular el valor den, para lo que senecesitacalcularpreviamenteelnúmerodemolesdeXydeH .�MolesdeXcontenidosenlamuestrametálica:
0,4278gmuestra 93gX100gmuestra
1molX139gX =2,86·10
3molX
�ConsiderandocomportamientoidealelnúmerodemolesdeH secoes:
n= 735 15 mmHg·107mL0,082atm·L·mol 1·K 1 17,5+273 K
760mmHg1atm 1L
10 mL =4,26·103molH
RelacionandomolesdeH ymolesdeCl:
4,26·10 3molH 2nmolHClnmolH 1molCl1molHCl =8,52·10
3molCl
Larelaciónentre losmolesdeCly losdeXproporciona la fórmulaempíricadelclorurometálico:
8,52·10 3molCl2,86·10 3molX ≈3
molClmolX �oFórmulaempírica:
b)RelacionandoH yHCl:
4,26·10 3molH 2nmolHClnmolH 36,5gHCl1molHCl =0,311gHCl
Comosedisponededisoluciónderiqueza32,14%:
0,311gHCl 100gHCl32,14%32,14gHCl 1mLHCl32,14%1,16gHCl32,14% =0,83mLHCl32,14%
c)RelacionandoXyXCl :
2,86·10 3molX 1molXCl1molX 245,5gXCl1molXCl =0,702g
8.66.Unamuestrade2,5gdeunamezcladecloruroamónicoyuncloruroalcalinosedivideendospartes iguales.Unadeellassetrataconnitratodeplata0,1Myelclorurodeplataformadoselava,secaypesa3,28g.Laotrapartesetrataconunadisolucióndehidróxidodesodioal30%m/vy,comoconsecuencia,sedesprenden236mLdeamoníaco,medidosa25°Cy734mmHg.Calcula:a)Lacomposicióndelamezcla.b)¿Dequécloruroalcalinosetrata?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Murcia2008)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH ClyNaOHes:NH Cl(s)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+NH (g)+H O(l)
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdegases:
n= 734mmHg·236mL0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K
1atm760mmHg
1L103mL =9,3·10
3molNH
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 446
RelacionandoNH conlamezcladecloruros:
9,3·10 3molNH1,25gmezcla 1molNH Cl
1molNH 53,5gNH Cl1molNH Cl 100=39,9%
Elrestodelamezcla,(100–39,9)%=60,1%escloruroalcalino.b)LasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesalasreaccionesentreloscloruroscomponentesdelamezclayelAgNO son:�paraNH Cl:
NH Cl(aq)+AgNO (aq)�oAgCl(s)+NH NO (aq)�paraelcloruroalcalino,XCl:
XCl(aq)+AgNO (aq)�oAgCl(s)+XNO (aq)RelacionandoambosclorurosconelAgClsepuededeterminarlamasamolardelcloruroalcalinoeidentificarlo:
9,3·10 3molNH 1molNH Cl1molNH 1molAgCl1molNH Cl =9,3·10
3molAgCl
1,25gmuestra 60,1gXCl100gmuestra
1molXClMgXCl
1molAgCl1molXCl =
0,751M molAgCl
9,3·10 3+ 0,751M molAgCl 143,4gAgCl1molAgCl =3,28gAgCl
Seobtiene,M=55,2g·mol .Lamasamolardelcloruroalcalinomáscercanaalaobtenidaes58,5g·mol quecorrespondealNaCl.
8.67.Sedisponede1200 litrosdeagua (ρ=1g/mL)yde1000kgdecarburodealuminio(Al4C3)deunapurezadel91,3%.a)Determineelreactivolimitanteenlareaccióndeobtencióndemetano:
+12 �o3 +4 b)Calcule el volumendemetanoque sepuedeobtenerauna temperaturade16°C y736mmHg,suponiendounapérdidadel1,8%delgasproducido.c)Calculeelvolumendeairenecesariopara lacombustióndelmetanoen lascondicionesmencionadas.(Datos.ConstanteR=0,082atm·L· · ;porcentajede enelaire=21%envolumen)
(Córdoba2008)
a)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
1200LH O103mLH O1LH O 1gH O
1mLH O1molH O18gH O =6,67·104molH O
1000kgAl C 103gAl C1kgAl C 1molAl C144gAl C =6,94·103molAl C
Larelaciónmolarentreambassustanciases:
6,67·104molH O6,94·103molAl C =9,6
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 447
comolarelaciónmolaresmenorque12quieredecirquequedaAl C sinreaccionarporloqueel eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCH queseobtiene.b) Relacionando H O con CH y teniendo en cuenta que si se pierde el 1,8% del CH formadoseobtieneenlaprácticaun98,2%delmismo:
6,67·104molH O 3molCH12molH O
98,2molCH (real)100molCH (teo) =1,64·10
4molCH4
Aplicandolaecuacióndeestadodelosgasesidealesseobtieneelvolumenocupadoporelgas:
V= 1,64·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 16+273 K
736mmHg 760mmHg1atm 1m103L =401,3
c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelCH es:CH (g)+2O (g)�oCO (g)+2H O(g)
RelacionandoCH conO :
1,64·104molCH 2molO1molCH =3,28·104molO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 3,28·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 16+273 K
736mmHg 760mmHg1atm 1m103L =802,6m O
RelacionandoO conaire:
802,6m O 100m aire21m O =3822 aire
(ProblemasimilaralpropuestoenValencia1998).
8.68.Apartirdelsulfurodecalcioseobtienesulfurodehidrógenosegúnlareacción:CaS+ + �o +
Elsulfurodehidrógenoobtenidoseoxidaparaobtenerazufresegúnlareacción:+ �o +S
a)¿Quécantidaddeazufrepuedeobtenerseapartirde500kgdeunamuestraquecontieneun80%deCaS?b) ¿Qué volumen de aire,medido en c. n., es necesario utilizar para oxidar el sulfuro dehidrógenoprocedentedelaprimerareacción?(Composicióndelaire:20%deoxígeno).
(Cádiz2008)
a)Relacionandolamuestraconazufre:
500·103gCaS80% 80gCaS100gCaS80%1molCaS72gCaS
1molS1molCaS
32gS1molS =1,78·10
5gS
b)RelacionandolamuestraconH S:
500·103gCaS80% 80gCaS100gCaS80%1molCaS72gCaS
1molH S1molCaS =5,56·10
3molH S
RelacionandoH SconO yaire:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 448
5,56·103molH S 1molO1molH S22,4LO1molO 100Laire20LO =6,23·105Laire
8.69.Elperóxidodehidrógenopuro esun líquidoviscoso casi incoloroy extremadamentecorrosivo.Normalmenteseutilizaendisolucionesacuosasdiluidasquehayquemanejarconguantesyprotecciónparalosojos.Elperóxidodehidrógenopuedeactuartantocomooxidantecomoreductor,aunqueesmáscomúnsucomportamientocomooxidante.Noobstante,frenteaoxidantesmásfuertesqueélactúacomoreductor.El peróxido de hidrógeno tiene una aplicación importante en la restauración de pinturasantiguas.Unode lospigmentosblancos favoritoserauncarbonatobásicomixtodeplomo,
.Trazasde sulfurodehidrógenodelambientehacenqueeste compuestoblanco se convierta en sulfuro de plomo (II) negro, con lo que la pintura oscurece. Laaplicacióndeperóxidodehidrógenooxidaestesulfuroasulfatodeplomo(II)blanco,conloqueserestauraelcolorcorrectodelapintura.En medio ácido, el anión dicromato oxida el peróxido de hidrógeno a oxígeno gaseosoreduciéndosea (aq)yseconvierteenoxígenomolecular.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealprocesoes:
(aq)+8 (aq)+3 (l)�o2 (aq)+3 (g)+7 (l)Setratan100mLdeunadisolución2,0Mdedicromatodepotasioconunexcesodeperóxidode hidrógeno en medio ácido. El oxígeno resultante de esta reacción se recoge en unrecipientede2,0La20°Cquecontiene,inicialmente,unamezcladehidrógenoynitrógenoa2,0 atm de presión y una composición en volumen del 60% de hidrógeno y el 40% denitrógeno. En lamezcla gaseosa final se hace saltar una chispa eléctrica que provoca laformacióndeaguaapartirdehidrógenoyoxígeno,elevándoselatemperaturadelamezclaa120°C.Calcula:a)Lacantidaddeaguaquesehaformado.b)Lapresiónparcialdecadacomponenteylapresióntotaldelamezclagaseosaa120°C,sidespuésdehaberhechosaltarlachispaeléctricatodaslassustanciasseencuentranenfasegaseosa.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Asturias2008)
a)RelacionandoK Cr O conH O:
100mLK Cr O 0,2M 0,2molK Cr O103mLK Cr O 0,2M
7molH O1molK Cr O 18gH O
1molH O =25,2g
b)ElnúmerodemolesdeO producidosapartirdelH O quereaccionaes:
100mLK Cr O 0,2M 0,2molK Cr O103mLK Cr O 0,2M
3molO1molK Cr O =0,6molO
ApartirdelaleydeDaltonsepuedencalcularlaspresionesparcialesdelamezcladeN yH quecontieneelrecipienteenelqueseinyectaelO formado.También,deacuerdoconla ley de Avogadro, la composición volumétrica de la mezcla de gases proporciona lacomposiciónmolar,así:
40%volN �oy =0,460%volH �oy =0,6
Laspresionesparcialesrespectivasson:p =p·y =2atm·0,4=0,8atmp =p·y =2atm·0,6=1,2atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 449
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemolesdecadagases:
n= 0,8atm·2L0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K =0,067molN
n= 1,2atm·2L0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K =0,1molH
Al saltar una chispa en la mezcla de N , H y O se produce la combustión del H deacuerdoconlaecuación:
2H (g)+O (g)�o2H O(g)LarelaciónmolarentreH yO es:
0,1molH0,6molO =0,2
Comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirsobraO quequedasinreaccionaryque se consume completamente que es el reactivo limitante que determina lacantidaddeH Oqueseforma.LacantidaddeO consumidoes:
0,1molH 1molO2molH =0,05molO
LacantidaddeO sobrantees:0,6molO (inicial)�0,05molO (consumido)=0,55molO (exceso)
LacantidaddeH Oformadaes:
0,1molH 2molH O2molH =0,1molH O
Considerandocomportamientoideal,lapresiónparcialejercidaporcadagasa120°Ces:
p = 0,067molN 0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K2L =1,07atm
p = 0,55molO 0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K2L =8,86atm
p =0,1molH O 0,082atm·L·mol 1·K 1 120+273 K
2L =1,61atm
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 450
8.70.Seusaeltérminoderocacalizaparanombraraaquellaformadaprincipalmenteporcarbonatodecalcio.Normalmentesonrocasdeorigensedimentarioformadasapartirdelosdepósitos de esqueletos carbonatados en los fondos de los océanos. Cuando tienen altaproporción de carbonato de magnesio se denominan dolomitas. La roca se disuelvelentamenteenlasaguasaciduladasporloqueelaguadelluvia,océanosyríos(ligeramenteácidas)provoca ladisoluciónde lacaliza,creandoun tipodemeteorizacióncaracterísticadenominada kárstica o cárstica. En Asturias, en especial en la zona oriental, podemosencontrar bellos ejemplosde estas formaciones cársticas. Las calizas tienen innumerablesaplicacionesindustrialessiendoquizáslamásimportantelaobtencióndecemento.Al laboratoriode lacementeradeAboño(Gijón)ha llegadounamuestrademineralcalizoparadeterminarsuriquezaencarbonatocálcico.Unamuestrade0,490gsedisuelveen50,0mLdeHCl0,150M.Estosuponeunexcesodeácidoyésteconsumeenunavaloración4,85mLdeNaOH0,125M.a)¿Cuáleselporcentajedecarbonatocálcicoquecontienelamuestra?b)¿Quévolumendedióxidodecarbonosedesprende,encondicionesestándar,aldisolverlos0,490gramosdemuestra?c)DescribeelprocedimientoexperimentalparavalorarelexcesodeHClconNaOH.Señalarazonadamentecuálseráelindicadormásadecuadocomoindicadordelpuntofinaldeestavolumetría.
Indicador IntervalodevirajeRojodemetilo 4,4‐6,2Azuldebromotimol 6,0‐7,6Fenolftaleína 8,2‐9,8
(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )(Asturias2008)
a)LasecuacionesquímicascorrespondientesalareaccióndelHClconNaOHyCaCO son,respectivamente:
HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+H O(l)2HCl(aq)+CaCO (s)�oCaCl (aq)+CO (g)+H O(l)
�ElnúmerototaldemmolesdeHClquereaccionanconambasbaseses:
50mLHCl0,15M 0,15molHCl1mLHCl0,15M =7,5mmolHCl
�ElnúmerototaldemmolesdeHClenexcesoquereaccionanconNaOHes:
4,85mLNaOH0,125M 0,125mmolNaOH1mLNaOH0,125M
1mmolHCl1mmolNaOH =6,06mmolHCl
�ElnúmerototaldemmolesdeHClquereaccionanconCaCO es:7,5·mmolHCl(total)–6,06·mmolHCl(exceso)=6,89·mmolHCl
RelacionandoHClconCaCO :
6,89mmolHCl 1mmolCaCO2mmolHCl 100mgCaCO1mmolCaCO =345mgCaCO
RelacionandoCaCO concalizaseobtienelariqueza:345mgCaCO490mgcaliza 100=70,3%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 451
b)RelacionandoCaCO conCO :
345mgCaCO 1mmolCaCO100mgCaCO 1mmolCO1mmolCaCO =3,45mmolCO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 3,45mmol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1atm =84,3mL
8.71.El cemento aluminoso contiene en su composición, entre otros, un 40% de óxido decalcio y un 40% de óxido de aluminio. En una fábrica determinada se desea obtenerdiariamenteunaproducciónde1200 tdeestecemento,empleándosecomomateriaprimacaliza (mineral que contiene carbonato de calcio), que al calcinarse se descompone endióxidodecarbonoyóxidodecalcio,ybauxita(mineralquecontieneóxidodealuminio).Sielrendimientoglobaldelprocesoesdel91%,calcula:a)Lamasadiariadecalizanecesaria,expresadaentoneladas,sisuriquezaesdel83%encarbonatodecalcio.b)Lamasadiariadebauxitanecesaria,expresadaentoneladas,sisuriquezaesdel57%enóxidodealuminio.c)Laemisiónanualdedióxidodecarbonoalaatmósfera,expresadaen a20°Cy1atm,provocadaporelprocesodecalcinacióndelacaliza.d)Lasolubilidaddeldióxidodecarbonoenaguaes2g·· ,a20°C,siestadisoluciónsetratacondisoluciónacuosadehidróxidodesodioseformaunadisoluciónacuosadecarbonatodesodio.Calculalaconcentracióndelacitadadisoluciónexpresadacomoporcentajeenmasaymolaridad.(Consideraqueladensidaddeladisoluciónes1g· ).(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2008)
Como el rendimiento del proceso es del 91% se calcula previamente la cantidad decementoquesedeseaproducir:
xtcemento(teo) 91tcemento(real)100tcemento(teo) =1200tcemento(real)�ox=1319tcemento
Lascantidadesdeóxidoscontenidosenelcementoson:
1319tcemento 40tCaO100tcemento =527,6tCaO
a)LaecuaciónquímicacorrespondientealaobtencióndeCaOapartirdeCaCO es:CaCO (s)�oCaO(s)+CO (g)
RelacionandoCaOconCaCO :
527,5tCaO 106gCaO1tCaO 1molCaO56gCaO 1molCaCO1molCaO 100gCaCO1molCaCO 1tCaCO106gCaCO =942,0tCaCO
RelacionandoCaCO concalizadel83%:
942,0tCaCO 100tcaliza83tCaCO =1134,9tcaliza
b)RelacionandoAl O conbauxitadel57%:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 452
527,5tAl O 100tbauxita57tAl O =925,3tbauxita
c)RelacionandocementoconCO :
1319tcementodıa 40tCaO
100tcemento106gCaO1tCaO 1molCaO56gCaO 1molCO1molCaO =
9,42·106molCOdıa
Lacantidademitidaenunañoes:
9,42·106molCOdıa 365dıaano = 3,44·10
9molCOano
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCO es:
V= 3,44·109molCOano 0,082atm·L·mol
1·K 1 20+273 K1atm 1m
3
103L =8,26·107m3
año
d)LaecuaciónquímicacorrespondientealaabsorcióndeCO conNaOHes:CO (s)+2NaOH(aq)�oNa CO (aq)+H2O(l)
SisepartedeunadisoluciónconunaconcentracióndeCO de2g/LlamolaridadrespectoalNa CO formadoes:
2gCOLdisolucion
1molCO44gCO 1molNa CO
1molCO =0,045M
LaconcentracióndeladisolucióndeNa CO expresadacomo%enmasaes:2gCOLdis 1molCO44gCO 1molNa CO
1molCO 106gNa CO1molNa CO Ldis
103mLdis1mLdis1gdis 100=0,48%
8.72.Sedisponedeunaaleaciónligeraformadapormagnesioycinc.Sisetomaunamuestrade ellade1,00g y sequema totalmente enatmósferadeoxígeno seobtiene1,41gde lamezcladeóxidos.Determinecuáleslacomposiciónporcentualdelaaleaciónoriginal.
(CastillayLeón2008)
Las ecuaciones químicas correspondientes a las reacciones de formación de los óxidosmetálicosson:
2Mg(s)+O (g)�o2MgO(s)2Zn(s)+O (g)�o2ZnO(s)
Llamandoxey,respectivamente,a losgramosdeMgyZnenlaaleaciónyrelacionandoestascantidadesconlosóxidosformados:
xgMg 1molMg24,3gMg2molMgO2molMg
40,3gMgO1molMgO =1,658xgMgO
ygZn 1molZn65,4gZn2molZnO2molZn 81,4gZnO1molZnO =1,245ygZnO
Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 453
xgMg+ygZn=1,00galeacion
1,658xgMgO+1,245ygZnO=1,41goxidos�o
x=0,40gMg
y=0,60gZn
Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:0,40gMg
1,00galeacion 100=40%Mg
0,60gZn1,00galeacion 100=60%Zn
8.73. Una industria química utiliza 10 t/día de sulfato de amonio que prepara según lasiguientereacción:
2 (aq)+ (aq)�o (aq)a)Silareaccióntranscurreconun80%derendimiento,¿quévolumendedisolución2Mdeácidosulfúricoseránecesarioutilizardiariamente?b)Enlareacciónseutilizaamoníacogaseosoqueestácontenidoenundepósitode10 decapacidadyaunatemperaturade25°C,¿cuálserálapresióndelgasdentrodelrecipientesisecarganenél100kgde ?c) ¿A qué temperatura se tendría que abrir la válvula de seguridad del depósito, si éstesoportaunapresiónmáximainteriorde20atm?d)Cuandosecargóelamoníacoeneldepósito,fuenecesariohacerunbarridodelastuberíasintroduciendoenéste0,5kgde (gasinerte).Calculalapresiónparcialdelnitrógenoeneldepósitoylapresióntotal.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2008)
a)Comoelrendimientodelprocesoesdel80%,previamentehayquecalcularlacantidaddesustanciaquesequiereobtener:
xt NH SO (teo) 80t NH SO (real)100t NH SO (teo) =10t NH SO (real)ox=12,5t NH SO
12,5t NH SO 106g NH SO1t NH SO
1mol NH SO132g NH SO =9,47·105mol NH SO
Relacionando NH SO conH SO :
9,47·105mol NH SO 1molH SO1mol NH SO =9,47·105molH SO
Altratarsededisolución2M:
9,47·105molH SO 1LH SO 2M2molH SO 1m H SO 2M
103LH SO 2M =43,75 2M
b)ElnúmerodemolesdeNH introducidoseneldepósitoes:
100kgNH 103gNH1kgNH
1molNH17gNH =5882molNH
Considerando comportamiento ideal, la presión que ejerce el NH en el interior delrecipientees:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 454
p= 5882mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
10m 1m103L =14,4atm
c)ComosetratadeunrecipientedeparedesrígidaselvolumenesconstanteporloquedeacuerdoconlaleydeCharles:
pT = pT �o
14,4atm(25+273)K =
20,0atmT �oT =414K
d)ElnúmerodemolesdeN introducidosparalimpiareldepósitoes:
0,5kgN 103gN1kgN
1molN28gN =17,9molN
Considerando comportamiento ideal, la presión que ejerce el N en el interior delrecipientees:
p = 17,9mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
10m3 1m3
103L =0,044atm
Deacuerdocon la leydeDalton de laspresionesparciales, lapresión totalde lamezclagaseosaes:
ptotal=p +p �optotal= 0,044+14,4 atm=14,444atm
8.74.El fósforo blanco, , sepuede obtener tratando elmineral fosforita (fosfato cálcicoimpuro) con carbón y arena (sílice).El proceso se realiza en un horno eléctrico según lasiguienteecuaciónquímica:
2 (s)+10C(s)+6 (s)�o6 (s)+10CO(g)+ (s)Sehacenreaccionar20kgde fosforita(70%enpesode fosfatocálcico)con lascantidadesnecesarias de los demás reactivos. Sabiendo que el rendimiento del proceso es del 80%,calcula:a)Lacantidad(enkg)defósforoblancoobtenido.b)Elvolumen(enL)demonóxidodecarbonogeneradomedidoa35°Cy780mmHg.c)Lacantidaddecarbón(enkg)necesariasisuriquezaesdel60%.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2008)
a)LosmolesdeCa PO quehayenlafosforitason:
20kgfosforita 103gfosforita
1kgfosforita 70gCa PO100gfosforita
1molCa PO310gCa PO =45,2molCa PO
Sielrendimientodelprocesoesdel80%:
45,2molCa PO 80molCa PO (real)100molCa PO (teo) =36,1molCa PO
RelacionandoCa PO conP :
36,1molCa PO 1molP2molCa PO 124gP1molP 1kgP103gP =2,24kg
b)RelacionandoCa PO conCO:
36,1molCa PO 10molCO2molCa PO =180,5molCO
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 455
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 180,5mol 0,082atm·L·mol1·K 1 35+273 K
780mmHg 760mmHg1atm =4442LCO
c)RelacionandoCa PO conC:
36,1molCa PO 10molC2molCa PO 12gC1molC
1kgC103gC
100kgcarbon60kgC =3,61kgcarbón
8.75. El cuerpo humano contiene aproximadamente 4 gramos de hierro y el 70% estálocalizadoenlahemoglobina,proteínapresenteenlosglóbulosrojos.Lasnecesidadesdehierrovaríansegúnlaedadyelsexo,perosepuedetomarcomomedia15mgdehierropordía.Portérminomediosóloseabsorbeel10%delhierrocontenidoenlosalimentos.Laalimentaciónnormalnocubre lasnecesidadesdehierroentodosloscasos,loqueobligaaadministrarciertasmedicinascomoFerro‐gradumet.Una técnica clásica para determinar el hierro presente en una disolución es lapermanganimetría,queutilizaelpoderoxidantedelpermanganatodepotasio( ):
+8 +5 �o +5 +4 Laconcentracióndeunadisolucióndepermanganatosedeterminaporvaloraciónfrenteaunasustanciapatróncomoeloxalatodesodio( ):
2 +16 +5 �o +10 +8 a)Teniendo en cuentaque el volumende sangredeunadulto esde4,5L yque contiene4,7·10 glóbulos rojos pormL, calcula el número de átomos de hierro presentes en cadaglóbulorojo.b)Para valorar una disolución de permanganato de potasio se pesaron tresmuestras deoxalatodesodiode0,1573;0,1324y0,1285gysedisolvieronenunErlenmeyer,enpresenciadeunexcesodeácido sulfúrico.Losvolúmenesdedisolucióndepermanganatodepotasioconsumidos en cada muestra fueron 42,4; 35,5 y 34,2 mL respectivamente. Calcula lamolaridaddeladisolucióndepermanganatodepotasio.c)UnagrageadeFerro‐gradumetsedisolvióenpresenciadeácidosulfúricoenexcesoyparavalorar el contenido en hierro se consumieron 32,1 mL de la disolución anterior depermanganato.Calculaelpesode ·1,5 contenidoenunagragea.d)Lasalmejasymejillones(lassustanciasmásricasenhierro)contienen25mgdehierroporcada100gdeproducto,mientrasquelaslentejassólocontienen7mg.¿Quécantidaddealmejasode lentejashabríaque consumirdiariamentepara cubrir lasnecesidadesdeunadulto,segúntodalainformaciónaportadaanteriormente?(Dato.NúmerodeAvogadro,L=6,022·10 )
(Valencia2008)
a)Lamasadehierrocontenidaenlahemoglobinaes4gFe(total) 70gFe(hemo)100gFe(total) =2,8gFe(hemo)
Elnúmerodeglóbulosrojosenlasangrees:
4,5Lsangre 103mLsangre1Lsangre 4,7·10
6globulos1mLsangre =2,12·1010globulos
RelacionandolacantidaddeFeconlosglóbulosrojos:
2,8gFe2,12·1010globulos
1molFe55,8gFe
6,022·1023atomosFe1molFe =1,43·1012 átomoFeglóbulo
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 456
b)RelacionandoNa C O condisolucióndeKMnO encadaunadelasvaloraciones:
0,1573gNa C O42,4mLdisolucion
1molNa C O134gNa C O 2molKMnO5molNa C O 10
3mLdisolucion1Ldisolucion =0,01107M
0,1324gNa C O35,5mLdisolucion
1molNa C O134gNa C O 2molKMnO5molNa C O 10
3mLdisolucion1Ldisolucion =0,01113M
0,1285gNa C O34,2mLdisolucion
1molNa C O134gNa C O 2molKMnO5molNa C O 10
3mLdisolucion1Ldisolucion =0,01121M
Como las tres valoraciones son concordantes, el valormedio de la concentración de ladisolucióndepermanganatodepotasioes:
0,01107M+0,01113M+0,01121M3 =0,01114M
c)RelacionandoKMnO conFe2 :
32,1mLdisoluciongragea 0,01114molKMnO103mLdisolucion 5molFe
2
1molKMnO = 1,79·103molFe2
gragea
LamasadeFeSO ·1,5H OcontenidaenunagrageadeFerro‐gradumetes:
1,79·10 3molFe2gragea 1molFeSO ·1,5H O
1molFe2 178,8gFeSO ·1,5H O1molFeSO ·1,5H O =0,32 g ·1,5
gragea
d)Considerandoquepor términomedioun adultonecesita15mgFe/día, lasmasasdealimentosricosenhierronecesariasdiariamenteson:
�Almejaso 15mgFedıa 100galmejas25mgFe =60galmejasdía
�Lentejaso 15mgFedıa 100glentejas7mgFe =214,3glentejasdía
8.76.Unmétodo para ajustar la concentración de una disolución deHCl es añadirle unapequeñacantidaddeMg:
Mg+2HCl�o + ¿Cuántosmg deMg hay que añadir sobre 250mL de HCl 1,023M para que disoluciónresultanteseaexactamente1,000M?
(Valencia2008)
ElnúmerodemolesdeHClsobrantesdeladisolucióndeHCles:
250mLdisolucion 1,023 1,000 molHCl103mLdisolucion =5,75·10 molHCl
RelacionandoHClconMg:
5,75·10 molHCl 1molMg2molHCl24,3gMg1molMg
103mgMg1gMg =70mgMg
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 457
8.77.Sesospechaqueunamezclade y contieneCaO.Parasalirdeladudase toma una muestra de 80 g y se calienta hasta descomposición de las sales, en susrespectivos óxidos. Se recogen 3 g de y 25 g de ¿Cuál es la composición de lamezcla?
(Murcia2009)
Lasecuacionesquímicasajustadascorrespondientesa las reaccionesdedescomposicióntérmicadelCa HCO yCaCO son:
Ca HCO (s)�oCaCO (s)+CO (g)+H O(g)CaCO (s)�oCaO(s)+CO (g)
ElH OformadaprocedesolodeladescomposicióndelCa HCO loqueproporcionalacantidaddeestasustanciaenlamuestraoriginal:
3gH O80gmezcla
1molH O18gH O 1molCa HCO1molH O 162gCa HCO1molCa HCO 100=33,8%
El CO formado procede de la descomposición de ambas sales. El procedente delCa HCO es:80gmezcla 33,8gCa HCO100gmezcla 1molCa HCO162gCa HCO 2molCO
1molCa HCO 44gCO1molCO =14,7gCO
ElrestodelCO deberáprocederdeladescomposicióndelCaCO :25 14,7 gCO80gmezcla 1molCO44gCO 1molCaCO1molCO 100gCaCO1molCaCO 100=29,3%
Comosecomprueba,lamuestrasícontieneCaO:100%mezcla–[33,8%Ca HCO +29,3%CaCO ]=36,9%CaO
8.78. Al calentar dicromato de amonio se produce una reacción vigorosa en la cual sedesprendenitrógeno,aguayóxidodecromo(III).Escribelaecuacióndelprocesoycalculalacantidaddeesteóxidoquese formayelvolumendenitrógenodesprendidoencondicionesnormalesdepresiónytemperaturacuandosedescomponen21,4gdedicromatodeamonio.
(Baleares2009)
La ecuación química ajustada correspondiente a la descomposición térmica delNH Cr O es:
(s)�o (s)+ (g)+4 (g)
Relacionando NH Cr O conCr O :
21,4g NH Cr O 1mol NH Cr O252g NH Cr O 1molCr O
1mol NH Cr O 152gCr O1molCr O =12,9g
Relacionando NH Cr O conN :
21,4g NH Cr O 1mol NH Cr O252g NH Cr O 1molN
1mol NH Cr O 22,4LN1molN =1,9L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 458
8.79.100mLdeunadisoluciónde seneutralizancon25mLdeunadisolución2Mde¿Cuálserálaconcentraciónde ?
(Canarias2009)
La ecuación química correspondiente a la reacción de neutralización entre Al OH yH SO es:
2Al OH (aq)+3H SO (aq)m�o2Al SO (aq)+3H O(l)ElnúmerodemmolesdeAl OH aneutralizares:
25mLAl OH 2M 2mmolAl OH1mLAl(OH)32M =50mmolAl OH
RelacionandoAl OH conH SO :50mmolAl OH100mLH SO 3mmolH SO
2mmolAl OH =0,75M
8.80.En la industriaaeronáutica seutilizanaleacionesdeAl/Cu.Unprocesoquepermiteanalizar lacomposicióndedichaaleaciónesportratamientoconunadisoluciónacuosadeácidoclorhídricoyaqueelcobrenoreaccionaconesteácidoyelaluminioreaccionaensutotalidaddandotriclorurodealuminio( ).Se tratan2,4gdealeaciónAl/Cu con25mLdeHCldel36% ydensidad1,18g· . Sesupone que ha reaccionado todo el aluminio y que el HCl se encuentra en exceso. LadisoluciónácidaresultantesevaloracondisolucióndeNaOH2,0M,utilizandofenolftaleínacomoindicador,gastándose20,5mLdedichadisolución.a)EscribelareaccióndeneutralizaciónydeterminaelnúmerodemolesdeHClenexceso.b) Escribe la reacción de la aleación con ácido clorhídrico sabiendo que se desprendehidrógenomolecular( )ydeterminalacomposicióncentesimaldelaaleación.c)Determinaelvolumendehidrógenoquesedesprendemedidoencondicionesnormales.
(CastillayLeón2009)
a)LaecuaciónquímicacorrespondientealaneutralizacióndelHCles:HCl(aq)+NaOH(aq)�oNaCl(aq)+ (l)
LacantidaddeHClqueseañadeinicialmentealaaleaciónes:
25mLHCl36%1,18gHCl36%1mLHCl36% 36gHCl
100gHCl36% 1molHCl36,5gHCl =0,29molHCl
LacantidaddeHClqueseneutralizaconNaOH(exceso)es:
20,5mLNaOH2,0M 2,0molNaOH10 mLNaOH2,0M
1molHCl1molNaOH =0,05molHCl
ElHClrestanteeselquereaccionaconlaaleación:0,29molHCl(inicial)–0,05molHCl(neutralizacion)=0,24molHCl(aleacion)
b)De losdosmetalesque forman laaleación,elúnicocapazdereaccionarconHClparaproducir H es Al. La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entreamboses:
6HCl(aq)+2Al(s)�o2AlCl3(aq)+3 (g)
RelacionandoHClyAlsepuedecalcularlacomposicióndelaaleación:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 459
0,24molHCl2,4galeacion
2molAl6molHCl
27gAl1molAl 100=90%Al
El10%restantedelaaleaciónesCu.c)RelacionandoHClyH :
0,24molHCl 3molH6molHCl22,4LH1molH =2,7L
8.81.Unaaleaciónesunproductohomogéneo,depropiedadesmetálicas,compuestodedosomáselementos,unodeloscuales,almenos,debeserunmetal.Algunasdelasaleacionesmásconocidas son: bronce (estaño + cobre), acero (hierro + carbono + otrosmetales), latón(cobre+cinc).Altratar2,5gdeunaaleacióndealuminioycincconácidosulfúricosedesprenden1,58Ldemedidosenc.n.depresiónytemperatura.Calculelacomposicióndelaaleación.
(Galicia2009)
LasecuacionesquímicascorrespondientesalasreaccionesdelosmetalesconH SO son:Zn(s)+H SO (aq)�oZnSO (aq)+H (g)2Al(s)+3H SO (aq)�o2Al SO (aq)+3H (g)
Elnúmerodemolesdegasobtenidoes:
1,58LH 1molH22,4LH =7,05·10 molH
Llamandox ey, respectivamente, a losgramosdeZnyAl en laaleacióny relacionandoestascantidadesconelH formado:
xgZn 1molZn65,4gZn1molH1molZn =1,53·10 xmolH
ygAl 1molAl27gAl 3molH2molAl =5,56·10 ymolH
Sepuedeplantearelsiguientesistemadeecuaciones:xgZn+ygAl=2,5galeacion
(1,53·10 x+5,56·10 y)molH =7,05·10 molH�o
x=1,698gZn
y=0,802gAl
Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:1,698gZn
2,5galeacion 100=67,9%Zn
0,802gAl2,5galeacion 100=32,1%Al
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 460
8.82.Unamezcladedossólidos( yKCl)pesa66gycontieneun10%dehumedad.Porcalefacciónprolongadaseliberan8gdeoxígeno.Calculaelporcentajedeamboscompuestosenlamezclaoriginalanhidra.
(Cádiz2009)
Lacantidaddemuestrasecaes:
66gmuestrahumeda 90gmuestraseca100gmuestrahumeda =59,4gmuestraseca
LaecuaciónquímicacorrespondientealacalefaccióndelKClO es:2KClO (s)�o2KCl(s)+3O (g)
Deacuerdoconlaecuaciónanterior,todoelO liberadosedebealKClO :
8gO 1molO32gO 2molKClO3molO 122,6gKClO
1molKClO =20,4gKClO
LacantidadrestantedemuestraesKCl:59,4gmuestraseca–20,4gKClO3=39,0gKCl
Expresandoelresultadoenformadeporcentajeenmasa:20,4gKClO
59,4gmuestraseca 100=34,3%
39,0gKCl59,4gmuestraseca 100=65,7%KCl
8.83.Unamuestrade10gdeunmineralquetiene60%decincsehacereaccionarconunadisolucióndeácidosulfúricodel96%ydensidad1823kg .Calcula:a)Lacantidaddesulfatodecincproducido.b)Elvolumendehidrógenoobtenido,silascondicionesdellaboratorioson25°Cy740mmHgdepresión.c)Elvolumendeladisolucióndeácidosulfúriconecesarioparalareacción.d)Repite losapartadosanterioresparaelcasoenelqueel rendimientode lareacciónnofuerael100%,comoseconsideraallí,sinoel75%.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(LaRioja2009)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreZnyH SO es:H SO (aq)+Zn(s)�oZnSO (aq)+H (g)
LacantidaddeZnquecontieneelminerales:
10gmineral 60gZn100gmineral
1molZn65,4gZn =0,092molZn
RelacionandoZnconZnSO :
0,092molZn 1molZnSO1molZn 161,4gZnSO1molZnSO =14,8g
b)RelacionandoZnconH :
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 461
0,092molZn 1molH1molZn =0,092molH
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 0,092mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
740mmHg 760mmHg1atm =2,3L
c)RelacionandoZnconH SO :
0,092molZn 1molH SO1molZn 98gH SO
1molH SO 100gH SO 96%96gH SO =9,4gH SO 96%
LadensidaddelH SO expresadaenunidadesmásapropiadasparaellaboratorioes:
1823 kgH SO 96%m3H SO 96%10 gH SO 96%
1kgH SO 96% 1m3H SO 96%10 cm3H SO 96% =1,823 gH SO 96%
cm3H SO 96%
9,4gH SO 96% 1cm3H SO 96%1,823gH SO 96% =5,2cm3 %
d)Sielrendimientodelprocesoesdel75%lascantidadesson:
14,8gZnSO 75gZnSO (experimental)100gZnSO (teorico) =11,1g
2,3LH 75LH (experimental)100LH (teorico) =1,7L
xcm H SO 96%(teo) 75cm H SO 96%(exp)100cm H SO 96%(teo) =5,2cm H SO 96%(exp)
Seobtiene,x=6,9 %
8.84.Lafosfinaesungastóxicoquereaccionaconoxígenosegúnlasiguienteecuación:4 (g)+8 (g)�o (s)+6 (l)
a)Sehacenreaccionar6,8gdefosfinacon6,4gdeoxígeno.Calculalacantidadengramosde obtenido.b)Sielrendimientodelprocesofueradel80%,calculalascantidadesdefosfinaydeoxígenonecesariasparaobtener142gde .
(PreselecciónValencia2009)
a)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
6,8gPH 1molPH34gPH =0,2molPH
6,4gO 1molO32gO =0,2molO
�o 0,2molO0,2molPH =1
comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquequedaPH sinreaccionarporloqueel eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeP H queseobtiene.
0,2molO 1molP H8molO 134gP H1molP H =3,4g
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 462
b)Sielrendimientodelprocesoesdel80%,lacantidaddeP H quehabríaquesintetizarparatenerrealmente142ges:
xgP H (teo) 80gP H (real)100gP H (teo) =142gP H (real)�ox=177,5gP H
177,5gP H 1molP H132gP H =1,32molP H
RelacionandoP H conambosreactivos:
1,32molP H 8molO1molP H
32gO1molO =338g
1,32molP H 4molPH1molP H
34gPH1molPH =180g
8.85.EnelprocesoDeaconseobtienegascloromediantelasiguienteecuación:4HCl(g)+ (g)�o2 (g)+2 (g)
a)Siel rendimientodelprocesoanterioresdel70%,calculaelvolumenen litrosdecloroobtenidoa390°Cy1atm,alhacerreaccionar328,5gdeHCl(g)con361,6gde (g).b)Calcula elnúmerode litrosdedisoluciónacuosadeHCl concentradodedensidad1,18g/mLyriqueza35%(enmasa)quesepodránpreparar328,5gdeHCl(g)enagua.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2009)
a)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
328,5gHCl 1molHCl36,5gHCl =9molHCl
361,6gO 1molO32gO =11,3molO
�o 9molHCl11,3molO =0,8
como larelaciónmolaresmenorque4quieredecirquequedaO sinreaccionarpor loqueelHCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCl queseobtiene.
9molHCl 2molCl4molHCl =4,5molCl
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 4,5mol 0,082atm·L·mol1·K 1 390+273 K
1atm =245LCl
Comoelrendimientodelprocesoesdel70%,lacantidaddeCl realqueseobtienees:
244,6LCl (teo) 70LCl (real)100LCl (teo) =171L
b)ElvolumendedisoluciónconcentradadeHClquesepodráprepararconelHCldadoes:
9molHCl 36,5gHCl1molHCl 100gHCl35%
35gHCl 1mLHCl35%1,18gHCl35%
1LHCl35%10 mLHCl35% =0,8LHCl35%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 463
8.86.Latermogravimetríaesunmétodoanalíticobasadoenelestudiodelapérdidademasaquesufreunamuestrasólidasometidaaunprocesodecalefacción.UnamezclasólidadeoxalatodecalcioyoxalatodemagnesiodeXgsecalentóhasta900°C.A400°Cseproducendosreaccionesdedescomposición:
(s)�oMgO(s)+CO(g)+ (g)(s)�o (s)+CO(g)
A700°Cseobservaunaterceradescomposición:(s)�oCaO(s)+ (g)
A500°C lamasade lamuestraerade3,06gya900°Cerade2,03g.Calcula lamasadeoxalatodecalcioyoxalatodemagnesioenlamuestraoriginal.
(Valencia2009)
Llamando x e y, respectivamente, a las masas de MgC O y CaC O contenidas en lamuestrainicial.LadescomposicióndelMgC O despuésdelos400qCproduceunamasadeMgO:
xgMgC O 1molMgC O112,3gMgC O 1molMgO
1molMgC O 40,3gMgO1molMgO =0,35886xgMgO
LadescomposicióndelCaC O despuésdelos400qCproduceunamasadeCaCO :
ygCaC O 1molCaC O128gCaC O 1molCaCO1molCaC O 100gCaCO1molCaCO =0,78125ygCaCO
LadescomposicióndelCaCO despuésdelos700qCproduceunamasadeCaO:
0,78125ygCaCO 1molCaCO100gCaCO 1molCaO1molCaCO 56gCaO1molCaO =0,4375ygCaO
Elresiduodespuésde400qCesMgOyCaCO :0,35886x+0,78125y=3,06
Elresiduodespuésde700qCesMgOyCaO:0,35886x+0,4375y=2,03
Resolviendoelsistemaformadoporambasecuacionesseobtiene:x=2,0g y=3,0g
8.87. El hidróxido de litio y el dióxido de carbono reaccionan entre sí para darhidrógenocarbonato(IV)delitio(carbonatoácidodelitio).Sisemezclan50gdehidróxidodelitiocon50gdedióxidodecarbono:a)Escribeyajustalareacción.b)¿Quécantidaddehidrógenocarbonato(IV)delitioseobtendría?c)Sisehanobtenido10,95Ldehidrógenocarbonato(IV)de litiomedidosa1atmy20°C,¿cuálseráelrendimientodelareacción?
(Canarias2010)
a)Laecuaciónquímicaajustadaes:LiOH(aq)+ (g)�o (aq)
b)Paradeterminarelreactivolimitantesecalculanlosmolesinicialesdecadaunadelassustanciasreaccionantes.
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 464
50gLiOH1molLiOH24gLiOH =2,08molLiOH
50gCO 1molCO44gCO =1,14molCO
�o 2,08molLiOH1,14molCO =1,8
Comolarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquesobraLiOH,porloque eselreactivolimitante,quedeterminalacantidaddeLiHCO formado.RelacionandoCO conLiHCO :
1,14molCO 1molLiHCO1molCO 68gLiHCO1molLiHCO =77,5g
c)Este apartadonoesposible resolverlo con losdatosdados, yaque el esunasustanciaquea20°Cy1atmessólida,nogaseosa.
8.88.ElEnvisat(EnvironmentalSatellite)esunsatélitedeobservaciónterrestreconstruidopor laAgenciaEspacialEuropea (ESA).Fue lanzado el1demarzode2002 enun coheteAriane5.Elmódulodepropulsióndeestoscohetesconstade4tanquesconunacapacidadparacombustiblede300kgdehidracina( ).Sudescomposicióncatalíticaessegún:
3 �o4 + Alrededorde2/5partes de eseamoníacoproducido sedescomponemediante la reacciónquímica:
2 �o +3 Lostresgases( , y )sonexpulsadosparaproducirelempuje.Calculalamasade , y expulsadosalespacioporcadakgde consumida.
(Murcia2010)
Partiendode1kgdeN H lascantidadesobtenidasson:
1kgN H 10 gN H1kgN H 32gN H
1molN H =31,25molN H
31,25molN H 4molNH3molN H =41,67molNH
31,25molN H 1molN3molN H =10,42molN2
LadescomposicióndelNH proporciona:
41,67molNH 2molNH (descompuesto)5molNH (total) =16,67molNH (descompuesto)
41,67molNH (total) 16,67molNH (descompuesto)=25,00molNH (sindescom.)
16,67molNH 3molH2molNH =25,00molH
16,67molNH 1molN2molNH =8,33molN
10,42molN (1ªreaccion)+8,33molN (2ªreaccion)=18,75molN (total)Lasmasasdegascorrespondientesalosmolesanterioresson:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 465
25,00molNH 17gNH1molNH =425g
25,00molH 2gH1molH =50g
18,75molN 28gN1molN =525g
8.89.Enunlaboratoriosehaextraídounaceiteutilizandohojasdementa,apartirdelacualsehaaisladounalcoholsecundariosaturadoconocidocomomentol.Unamuestrade100,5mgsequemaproduciendo282,9mgde y119,5mgde .a)Determinalafórmulaempíricadelmentol.b)Mediante ladeterminacióndeldescensocrioscópicodelmentolenalcanforsehapodidodeterminarquelamasamoleculares156.Determinalafórmulamoleculardelmentol.c) Una vez identificada su fórmulamolecular, calcula la cantidad de necesario paraquemaresos100,5mgdementol.d)Calculaelvolumendeairenecesarioparaquemar los100,5mgdementol teniendoencuentaqueelairecontieneun21%envolumendeoxígenoa25°Cy1,013·10 Pa.
(Galicia2010)
a)TeniendoencuentaqueenlacombustióndelmentoltodoelCsetransformaenCO yelHenH O,losmmolesdeátomosenlamuestradementolson:
282,9mgCO 1mmolCO44mgCO 1mmolC1mmolCO =6,430mmolC
115,9mgH O1mmolH O18mgH O 2mmolH1mmolH O =12,878mmolH
Eloxígenocontenidoenelmentolsecalculapordiferencia:
100,5mgmentol– 6,430mmolC 12mgC1mmolC +12,878mmolH
1mgH1mmolH =10,468mgO
10,468mgO 1mmolO16mgO =0,654mmolO
Paraobtenerlafórmulaempíricaserelacionanlosmolesdeátomosdecadaelementoconelqueseencuentraenmenorcantidad:
6,430mmolC0,654mmolO 10 atomoCatomoO
12,878mmolC0,654mmolO 20 atomoHatomoO
�oformulaempırica:
b)Lafórmulamolecularseobtieneapartirdelafórmulaempíricaylamasamolecular:
n= 15610·12 + 10·12 + 1·16 =1
Lafórmulamoleculardelmentolcoincideconlafórmulaempírica: .c)Laecuaciónquímicajustadacorrespondientealacombustióndelmentoles:
2C H O(s)+29O (g)�o20CO (g)+20H O(l)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 466
RelacionandomentolconO :
100,5mgC H O1mmolC H O156mgC H O
29mmolO2mmolC H O
32mgO1mmolO =298,9mg
d)De acuerdo con la ley deAvogadro, en unamezcla gaseosa coinciden la composiciónvolumétrica y la molar, por tanto, el número de moles de aire que contienen el O necesarioparalacombustiónes:
298,9mgO 1mmolO32mgO 100mmolaire21mmolO =44,5mmolaire
Considerandocomportamientoideal,elvolumendeairees:
V= 44,5mmol 0,082atm·mL·mmol1·K 1 25+273 K
1,013·105Pa 1,013·105Pa
1atm =1087mLaire
8.90.Enunaperforacióndelsubsuelo,sedescubreunagranbolsadegasqueresultaestarformadapormetanoypropano.Serecogeunamuestrade7,41gdelamezclagaseosaysequemaproduciendo12,60gdeagua.Calcula lacomposicióninicialde lamezclaexpresadacomoporcentajeenmasa.
(Baleares2010)
Las ecuaciones químicas ajustadas correspondientes a las reacciones de combustión deambashidrocarburosson:Combustióndelmetano
CH (s)+2O (g)�oCO (g)+2H O(l)Combustióndelpropano
C H (s)+5O (g)�o3CO (g)+4H O(l)Llamando x e y, respectivamente, a las masas de CH y C H contenidas en la mezclainicial,sepuedenplantearlassiguientesecuaciones:
xgCH +ygC H =7,41gmezcla
xgCH 1molCH16gCH 2molH O
1molCH +ygC H 1molC H44gC H 4molH O
1molC H =12,60gH O2molH O18gH O
Seobtiene,x=0,77gCH y=6,64gC H Lacomposiciónexpresadacomoporcentajeenmasaes:
0,77gCH7,41gmezcla 100=10,4%
6,64gC H7,41gmezcla 100=89,6%
8.91.A10mLdeunadisolucióndesulfatodecromo(III), ,0,3M;seleañaden50mLdeclorurodecalcio, ,0,1Mparaformarunprecipitadodesulfatodecalcio, .a)Escribalareacciónquetienelugar.b)Calculelacantidadengramosdesulfatodecalcioqueseobtienen.c)Determine la concentraciónde los iones quepermanecendisueltos, suponiendo que losvolúmenessonaditivos,despuésdetenerlugarlareaccióndeprecipitación.
(CastillayLeón2010)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 467
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCr SO yCaCl es:(aq)+3 (aq)�o2 (aq)+3 (s)
b)Comosetienencantidadesdeambosreactivosesprecisodeterminarpreviamentecuálde ellos es el reactivo limitante. El número de moles de cada una de las especiesreaccionanteses:
10mLCr SO 0,3M 0,3mmolCr SO1mLCr SO 0,3M =3mmolCr SO
50mLCaCl 0,1M 0,1molCaCl1mLCaCl 0,1M =5molCaCl
Larelaciónmolarobtenidaes.5mmolCaCl
3mmolCr SO =1,67
Como la relaciónmolar esmenor que 3 quiere decir que sobra , por lo queeselreactivolimitantequedeterminalascantidadesdeCaSO4yCrCl formadasy
ladeCr SO sobrante:
5mmolCaCl 3mmolCaSO43mmolCaCl 136mgCaSO41mmolCaSO4 1gCaSO410 mgCaSO4
=0,68gCaSO4
c)Lasespeciesquequedanendisoluciónacuosaalfinaldelprocesoson:
5mmolCaCl 2mmolCrCl33mmolCaCl =3,33mmolCrCl3
5mmolCaCl 1mmolCr SO3mmolCaCl =1,67mmolCr SO (reaccionado)
3,00mmolCr SO (ini) 1,67mmolCr SO (reac)=1,33mmolCr SO (exc)LaecuacióncorrespondientealadisolucióndelCrCl es:
CrCl (aq)�oCr (aq)+3Cl (aq)
3,33molCrCl �o 3,33molCr10molCl
LaecuacióncorrespondientealadisolucióndelCr SO es:Cr SO (aq)�o2Cr (aq)+3SO (aq)
1,33molCr SO �o 2,66molCr4molSO
Suponiendovolúmenesaditivoslasconcentracionesmolaresdeestosionesson:3,33+2,66 mmolCr10+50 mLdisolución =0,100M
10mmolCl10+50 mLdisolución =0,167M
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 468
4mmolSO10+50 mLdisolución =0,067M
8.92. El carbonato demagnesio reacciona con el ácido clorhídrico para dar cloruro demagnesio,dióxidodecarbonoyagua.a)Calculeelvolumendeácidoclorhídrico,dedensidad1,095g/mLydel20%enmasa,quesenecesitaparaquereaccionecon30,4gdecarbonatodemagnesio.b)Sienelprocesoanteriorseobtienen7,4Ldedióxidodecarbono,medidosa1atmy27°C,¿cuálhasidoelrendimientodelareacción?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2010)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreMgCO yHCles:MgCO (s)+2HCl(aq)�oMgCl (aq)+CO (g)+H O(l)
RelacionandoMgCO conHCl:
30,4gMgCO 1molMgCO84,3gMgCO 2molHCl
1molMgCO 36,5gHCl1molHCl =26,3gHCl
Comosedisponedeunadisoluciónderiqueza20%ydensidad1,095g/mL:
26,3gHCl 100gHCl20%20gHCl 1mLHCl20%1,095gHCl20% =120mLHCl20%
b)ParacalcularelrendimientodelprocesoesprecisodeterminarelvolumendeCO quesedeberíahaberobtenidoapartirdelamuestradada:
30,4gMgCO 1molMgCO84,3gMgCO 1molCO
1molMgCO =0,36molCO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 0,36mol 0,082atm·L·mol1·K 1 27+273 K
1atm =8,9LCO
Relacionandolascantidadesexperimentalyteóricaseobtieneelrendimiento:
η= 7,4LCO (real)8,9LCO (teo) 100=83%
8.93. En una vasija de 2560 mL de capacidad se introdujeron 50 mL de disolución dehidróxidodebarioysetapóinmediatamente.Acontinuación,seagitóduranteunosminutoshastaquetodoeldióxidodecarbonopresenteenelairereaccionóconelhidróxidodebario.Finalmente, la disolución resultante se valoró con ácido oxálico ( ) 0,01 M,consumiéndose58,4mL.Porotraparte,elmismovolumendehidróxidodebariosevaloróenausenciadeaireconelmismoácidoconsumiéndose63,2mL.Si lapresiónenel interiorde lavasijaerade760mmHgy latemperatura20°C,calculaelporcentajeenvolumendedióxidodecarbonoenelinteriordelavasija.¿Quéindicadordeberíausarseparalavaloracióndelhidróxidodebarioconelácidooxálico,unoquevireenunintervalodepHentre3,5y6,2uotroquevireentre7,6y9,5.¿Porqué?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Asturias2010)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBa OH yCO es:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 469
Ba OH (aq)+CO (g)�oBaCO (s)+H O(l)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreBa OH yH C O es:
Ba OH (aq)+H C O (aq)�oBaC O (aq)+2H O(l)�ElnúmerodemmolesBa OH quequedandespuésdelareacciónconCO es:
58,4mLH2C2O40,01M0,01mmolH C O1mLH C O 0,01M
1mmolBa OH1mmolH C O =0,584mmolBa OH
�ElnúmerodemmolesBa OH antesdelareacciónconCO es:
63,2mLH C O 0,01M 0,01mmolH C O1mLH C O 0,01M
1mmolBa OH1mmolH C O =0,632mmolBa OH
ElnúmerodemmolesdeCO enlavasijaes:
0,632 0,583 mmolBa OH 1mmolCO1mmolBa OH =0,048mmolCO
Considerandocomportamientoideal,elnúmerodemmolesdeaireenlavasijaes:
n= 760mmHg·2560mL0,082atm·L·mol 1·K 1 20+273 K
1atm760mmHg =106,6mmolaire
De acuerdo con la ley de Avogadro, en una mezcla gaseosa coinciden el porcentaje enmolesyenvolumen:
n= 0,048mmolCO106,6mmolaire 100=0,045%
LasustanciaquequedaalfinaldelavaloracióndeBa OH conH C O esBaC O ,unasalquequeseencuentradisociadaenionesdeacuerdoconlaecuación:
BaC O (aq)�oBa (aq)+C O (aq)ElionBa nosehidrolizayaqueprocededeBa OH (basefuerte).ElionC O sehidrolizadeacuerdoconlaecuación:
C O (aq)+H O(l)m�oHC O (aq)+OH (aq)Comoseobserva,alfinaldelareacciónseproduceniones ,locualquieredecirquese trata de unmedio básico, por tanto, debe utilizarse un indicador que vire en esemedio.Delosdosindicadorespropuestos,elmásadecuadoesaquelcuyazonadevirajeestácomprendidaentrelospH7,6y9,5.
8.94.Elnitratodepotasioseobtieneindustrialmenteapartirdeclorurodepotasioyácidonítricoenpresenciadeoxígenosegúnlaecuación:
4KCl+4 + �o4 +2 +2 Sabiendoqueelrendimientodelprocesoesdel90%:a)¿Cuántoskgdenitratodepotasioseobtendráncomomáximoapartirde50kgdeclorurodepotasioy50kgdeácidonítrico?b)¿Quévolumen(enL)dedisolucióndeácidonítricoconcentrado,deriqueza60%enmasaydensidad1,37g/mL,seránnecesariosparaobtenerlos50kgdeácidonítrico?
(PreselecciónValencia2010)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 470
a)Elnúmerodemolesdelosdosreactivoes:
50kgKCl 10 gKCl1kgKCl
1molKCl74,6gKCl =670,2molKCl
50kgHNO 10 gHNO1kgHNO 1molHNO63gHNO =794,7molHNO
�o 794,7molHNO670,2molKCl =1,2
comolarelaciónmolaresmayorque1quieredecirquequedaHNO sinreaccionarporloqueelKCleselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeKNO queseobtiene.
670,2molKCl 4molKNO4molKCl 101,1gKNO1molKNO 1kgKNO10 gKNO =61,4kgKNO
Comoelrendimientodelprocesoesdel90%,lacantidaddeKNO máximaqueseobtienees:
61,4kgKNO (teo) 90kgKNO (real)100kgKNO (teo) =55,2kg
b)ElvolumendedisoluciónconcentradadeHNO quesenecesitaes:
50kgHNO 10 gHNO1kgHNO
100gHNO 60%60gHNO =8,33·10 gHNO 60%
8,33·10 gHNO 60%1mLHNO 60%1,37gHNO 60%
1LHNO 35%10 mLHNO 35% =60,8L 60%
8.94.Laurea, , esun sólido cristalinoque seutiliza como fertilizante.A escalaindustrial la síntesis de la urea se realiza por reacción entre el dióxido de carbono yamoniacoa350°Cy35atmdeacuerdoconlasiguienteecuación:
(g)+2 (g)�o (s)+ (l)Sielrendimientodelprocesoanterioresdel80%ysedeseanobtener1000kgdeurea:a) Calcula el volumen necesario de dióxido de carbono, medido en las condiciones delproceso.b)El (g)utilizadoenlasíntesisdelapartadoa)seencontrabaenundepósitode70m3de capacidadyauna temperaturade25°C, ¿cuálera lapresióndelgasenel interiordeldepósito?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2010)
a)Sielrendimientodelprocesoesdel80%,lacantidaddeureaquehabríaquesintetizarparatenerrealmente1000kges:
xkgOC NH (teo) 80kgOC NH (real)100kgOC NH (teo) =1000kgOC NH (real)
Seobtiene,x=1250kgOC NH
1250kgOC NH 103gOC NH1kgOC NH
1molOC NH 60gOC NH =2,08·104molOC NH
Relacionandoureaydióxidodecarbono:
2,08·104molOC NH 1molCO1molOC NH =2,08·104molCO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 471
V= 2,08·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 350+273 K
35atm =3,04·104L
b)Lacantidaddeamoniaconecesarioparaproducirlaurearequeridaes:
2,08·104molOC NH 2molNH1molOC NH =4,16·104molNH
Considerandocomportamientoideal,lapresiónejercidaporelgaseneldepósitoes:
p= 4,16·104mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 25+273 K
70m3 1m3
103L =14,5atm
8.96.Enunreactordesíntesisdeamoniacoseproducen1000t/día.a) Sabiendo que el hidrógeno procede del metano y el nitrógeno del aire, calcule losvolúmenesdemetanoyaireconsumidosaldíaencondicionesnormales,teniendoencuentaque un volumen de aire está formado por 80% de nitrógeno y 20% de oxígeno y que lareacción tiene lugar admitiendo que todo el hidrógeno y el nitrógeno que reaccionan seconvierteníntegramenteenamoniaco.b)Determinelamasadedisolucióndeácidonítricodel50%enmasaquesepuedeobtenerapartirde100tdeamoniaco.
(CastillayLeón2011)
Elnúmerodemolesdeamoniacoqueseproducenpordíaes:
1000tNH 10 gNH1tNH 1molNH17gNH =5,88·10 molNH
a)Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndeamoniacoes:N (g)+3H �o2NH (g)
Relacionandoamoniacoconmetano:
5,88·10 molNH 3molH2molNH 1molCH2molH 22,4LCH1molCH =9,88· L
Relacionando amoniaco con aire y teniendo en cuenta que de acuerdo con la ley deAvogadroenunamezclagaseosalacomposiciónvolumétricacoincideconlacomposiciónmolar:
5,88·10 molNH 1molN2molNH 100molaire80molN 22,4Laire1molaire =8,23· Laire
b)Elnúmerodemolesdeamoniacoes:
100tNH 10 gNH1tNH 1molNH17gNH =5,88·10 molNH
Relacionandoamoniacoconmetano:
5,88·10 molNH 1molN1molNH 1molHNO1molN 63gHNO1molHNO =3,70·10 gHNO
Comosequierepreparardeunadisoluciónderiqueza50%:
3,70·10 gHNO 100gHNO 50%50gHNO 1tHNO 50%
10 gHNO 50% =740t 50%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 472
8.97. Los apicultores utilizan la reacción de descomposición térmica del NH4NO3 paragenerarelgas ,depropiedadesanestesiantes,paradormiralasabejas.Enlareacciónseproducetambién .a)Escribelareacciónycalculalacantidaddemonóxidodedinitrógenoqueseformacuandosedescomponen8gde .b)¿Serásuficienteestacantidaddegasparadormirlas30.000abejasdeunenjambresisesabe que cada abeja necesita 1 μL de gas en condiciones normales para quedardormida?
(Baleares2011)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióndelNH NO es:NH NO (s)�oN O(g)+2H O(g)
Elnúmerodemolesdemonóxidodedinitrógenoqueseproducenes:
6gNH NO 1molNH NO80gNH NO 1molN O
1molNH NO 44gN O1molN O =4,4g
b)Relacionandoladosisdemonóxidodedinitrógenonecesariaconlacantidadproducida:
30.000abejas 1μLN O1abeja 1LN O
10 μLN O1molN O22,4LN O
44gN O1molN O =0,06g
Comoseobserva,lacantidadde producidaesmayorquelanecesaria,portantosiessuficienteparadormirelenjambre.
8.98. Una industria química comercializa un abono de nitrato de amonio, NH4NO3, quecontieneun33,5%deNymezclasmateriainerte,normalmentecalizaydolomita.Esteabonopor sucontenidoennitrógenoestáespecialmente indicadoparacualquier tipodecultivosque precisen disponer de nitrógeno de absorción inmediata (50% como N nítrico) y denitrógenodeabsorciónmáslenta(50%comoNamoniacal).a)¿Quéporcentajedenitratodeamoniohayenesteabono?b)Losexpertosrecomiendanlautilizaciónde350kgdeabonoporhectáreacuandoésteestádedicadoalcultivodepatatas.Sisedisponedeunaplantaciónde2,5hectáreas,¿cuántoskgdenitrógenoamoniacalsedebenutilizar?c)Elnitratodeamonioseobtieneporreaccióndelamoniacoconelácidonítrico.Escribiryajustarlareaccióndeformación.d)¿Cuántoslitrosdeamoniaco,medidosa50°Cy1atm,sonnecesariosparaobtener850kgdenitratodeamonio?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(Galicia2011)
a)Elporcentajedenitratodeamonioquecontieneelabonoes:33,5gN
100gabono1molN14gN 1molNH NO
2molN 80gNH NO1molNH NO 100=9,6%
b)LacantidaddeNamoniacalparaelterrenoes:
2,5ha 350kgabono2,5ha 103gabono
1kgabono 9,6gNH NO100gabono 1molNH NO
80gNH NO =1050molNH NO
1050molNH NO 1molNH1molNH NO 1molN
1molNH 14gN1molN1kgN103gN =14,7kgN
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 473
c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareaccióndeformacióndelNH NO es:
(aq)+ (aq)�o (aq)
d)RelacionandoNH NO yNH :
850kgNH NO 103gNH NO1kgNH NO 1molNH NO
80gNH NO 1molNH1molNH NO =10625molNH
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelgases:
V= 10625mol 0,082atm·L·mol1·K 1 50+273 K
1atm =2,81·105L
8.99.EnelprocesoDeaconseobtieneclorogasmediantelasiguienteecuación:4HCl(g)+ (g)�o2 (g)+2 (g)
Sehacereaccionar,a350°Cy1,5atmdepresión,unamezclade60kgdeHCl(g)y10,5kgde(g).Sielrendimientodelprocesoesdel75%,calcula:
a)ElvolumendeHCl(g)quehareaccionado,medidoa25°Cy1atmdepresión.b)Lamasadecloroobtenida.c)Elvolumenqueocuparáelcloroobtenidoa25°Cy800mmHgdepresión.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2011)
a)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
60kgHCl 10 gHCl1kgHCl
1molHCl36,5gHCl =1644molHCl
10,5kgO 10 gO1kgO 1molO32gO =328molO
�o 1644molHCl328molO =5
comolarelaciónmolaresmayorque4quieredecirquequedaHClsinreaccionarpor loqueel eselreactivolimitantequedeterminalacantidaddeCl queseobtiene.
328molO 4molHCl1molO =1312molHCl
Comoelrendimientodelprocesoesdel75%,lacantidaddeHClquereaccionaes:
1312molHCl(teo) 75molHCl(reac)100molHCl(teo) =984molHCl
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelHClquereaccionaes:
V= 984mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1atm =2,40· LHCl
b)RelacionandoO conCl :
328molO 2molCl1molO 75molCl (exp)100molCl (teo) =492molCl
492molCl 71gCl1molCl =3,50· g
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 474
c)Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCl obtenidoes:
V= 492mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
800mmHg 760mmHg1atm =1,14· L
8.100.Enlaindustriametalúrgicaseobtienendiversosmetalesporreduccióndesusóxidosconcarbón.Enelcasodelcinc,separtedelablenda(ZnS)queunavezconvertidaenóxidode cinc, mediante un proceso denominado tostación (etapa 1), se obtiene el metal porreduccióndedichoóxidoconcarbón(etapa2):Etapa1:tostacióndelsulfurodecinca∼800°C(rendimiento=85%)
2ZnS(s)+3 (g)�o2ZnO(s)+2 (g)Etapa2:reduccióndelóxidodecincconcarbóna∼1400°C(rendimiento=70%)
ZnO(s)+C(g)�oZn(g)+CO(g)Cierta empresadeseaobtener2500kgde cincapartirdeunablendade riqueza75%; elrendimientodelaetapa1esdel85%,mientrasqueeldelaetapa2esdel70%.Calcula:a)Lamasadeblendanecesaria.b)Volumende producidoa25°Cy1atmdepresión.c)Lamasadecarbónnecesariasisuriquezaencarbonoesdel90%.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2011)
a)RelacionandoZnconZnOyteniendoencuentaunredimientodel70%:
xmolZnO 70molZnO(real)100molZnO(teo)
1molZn1molZnO
65,4gZn1molZn
1kgZn10 gZn =2500kgZn
Seobtiene,x=54609molZnORelacionandoZnOconZnSyteniendoencuentaunredimientodel85%:
xkgZnS 10 gZnS1kgZnS
1molZnS97,4gZnS
85molZnS(real)100molZnS(teo)
1molZnO1molZnS =54609molZnO
Seobtiene,x=6258kgZnSComosedisponedeunablendaderiqueza75%:
6258kgZnS 100kgblenda75kgZnS =8343kgblenda
b)ElnúmerodemolesdeSO queseobtienenes:
54609molZnO 2molSO2molZnO =54609molSO
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelSO queseobtienees:
V= 54609mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1atm =1,33· L
c)RelacionandoZnOconC:
54609molZnO 1molC1molZnO
12gC1molC
100gcarbón90gC 1kgcarbon10 gcarbon =728kgcarbón
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 475
8.101.Sepodríadefinirunhuevocomo lacélulademayor tamañoqueexiste.También sepodría identificar como un alimento muy completo y bastante frecuente en nuestragastronomía.Unhuevodegallinaconstadedospartes:laclaraylayema(partenutritiva).Además,sucáscaraestáformadaporcarbonatodecalcioenun94%.Entrelosexperimentos“caseros”quesepuedenrealizarestáelsiguiente:setomaunhuevodegallinaysesumergeenunbotequecontienevinagre.Setapadichofrascoparaevitarqueel olor poco agradable salga al exterior. Tras un breve periodo de tiempo se observa laaparicióndepequeñasburbujasquesedebenalageneracióndeungas(dióxidodecarbono).Elprocesosepodríadescribircomo:
Vinagre+Cáscaradehuevo�oGasPocoapocosevaviendocómolacáscarasehacemásfinahasta“desaparecer”enuntiempoaproximado de dos días, siendo en algunas ocasiones necesario renovar el vinagre. Estoscambiossedebenaqueelácidoacéticodelvinagre,alreaccionarconelcarbonatodecalciovadesapareciendo;siendonecesariomásreactivo(vinagre)paraqueelprocesocontinúe.Ademásdeperder lacáscara, lamembranasemipermeablequeenvuelvea lacélulayestásituada inmediatamentedebajodeella,adquiereconsistenciagomosa.Estopermitequesepuedanllegararealizarpequeñosbotesconelhuevosinqueserompa.Teniendoencuentaquelareacciónquímicaqueseproducees:ácidoacéticoreaccionaconcarbonatodecalcioparadardióxidodecarbono,aguayacetatodecalcio:a)Escribeyajustalareacción.b)Sielhuevodenuestroexperimentopesa90gy sucáscaraaportael15%deestepeso,calcula, teniendo en cuenta la composición de la cáscara, el número demoles de ácidoacéticonecesariosparaquesedisuelvatodalacáscara.c)Calculaelvolumendevinagrequehayqueponerparaladisolucióndelacáscarateniendoencuentaqueelvinagrequeutilizamosvaatenerun8%(enpeso)deácidoacéticoyqueladensidaddelvinagrealatemperaturadelexperimentoes1010kg/ .
(Murcia2012)
a)LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCaCO yCH COOHes:(s)+2 (aq)�o (g)+ (l)+ (aq)
b)LacantidaddeCaCO contenidaenelhuevoes:
90ghuevo 15gcascara100ghuevo94gCaCO100gcascara
1molCaCO100gCaCO =0,127molCaCO
ElnúmerodemolesdeCH COOHconsumidoses:
0,127molCaCO 2molCH COOH1molCaCO =0,254mol
c)RelacionandoCH COOHconvinagre:
0,254molCH COOH 60gCH COOH1molCH COOH
100gvinagre8gCH COOH =190,5gvinagre
Elvolumencorrespondientees:
190,5gvinagre 1kgvinagre10 gvinagre1m vinagre
1010kgvinagre10 Lvinagre1m vinagre =0,189Lvinagre
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 476
8.102.La reaccióndeamoniaco (g)condióxidodecarbono (g)produceurea [ ](dis)yagua(l).Sienelprocesodeobtenciónsehacenreaccionar450gdeamoniacocon800gdedióxidodecarbono:a)Escribalareacciónajustada.b)¿Cuáldelosdosreactivoseselreactivolimitante?c)Calculelamasadeureaqueseformará.d) ¿Quémasa de reactivo quedará sin reaccionar? ¿Qué volumen ocupará el reactivo enexceso,medidoalapresiónde700mmHgy30°C?(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(CastillayLeón2012)
a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCO yNH es:(g)+2 (g)�o (s)+ (l)
b)Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
450gNH 1molNH17gNH =26,4molNH
800gCO 1molCO44gCO =18,2molCO
�o 26,4molNH18,2molCO =1,5
comolarelaciónmolaresmenorque2quieredecirquequedaCO sinreaccionarporloque el es el reactivo limitante que determina la cantidad de NH CO que seobtiene.
c)RelacionandoNH con NH CO:
26,4molNH 1mol NH CO2molNH 60g NH CO
1mol NH CO =792g
492molCl 71gCl1molCl =3,50· g
c)RelacionandoNH conCO :
26,4molNH 1molCO2molNH =13,2molCO (reaccionado)
18,2molCO (inicial)–13,2molCO (reaccionado)=5,0molCO (exceso)
5,0molCO 44gCO1molCO =220g (exceso)
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCO sobrantees:
V= 5,0mol 0,082atm·L·mol1·K 1 30+273 K
700mmHg 760mmHg1atm =135L
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 477
8.103.Elsulfatopotásicoesunfertilizantequeseutilizaensuelossalinos.Paracalcular lariqueza en de una muestra de sulfato potásico, se pesan 10,0 g de fertilizante, sedisuelvenenaguayladisoluciónresultanteseenrasaposteriormenteenunmatrazaforadode500mL.Conunapipetadedobleenrasesetoman50,00mLdeestadisoluciónyseañadeunexcesodeácidoperclórico.Despuésde filtrary secarelprecipitado seobtienen1,4321g·depercloratopotásico.a)Escribiryajustarlareacciónquetienelugar.b)Calcularlariquezaen delfertilizante.c)Elcloruropotásicoesotro fertilizantepotásico,másbaratoqueelsulfatopotásicoperoinadecuadoensuelossalinos.Avecessemezcladeformafraudulentaconelsulfatopotásico.ElfraudesepuededetectarfácilmenteutilizandoelmétododeMohr.Así,paracomprobarsisehaañadidocloruropotásicocomo impurezaal fertilizanteyenquecantidad,50mLdelextractoanteriorsevaloranconnitratodeplatadeconcentración0,10mol· ,gastando7,1mLparaprecipitarlosclorurospresentesenladisolución.c)Escribiryajustarlareacciónquetienelugar.d)CalcularelporcentajedeimpurezasdeKCl.
(Galicia2012)
a) La ecuación química correspondiente a la reacción entre sultato potásico (K SO ) yácidoperclórico(HClO )es:
(s)+2 (aq)�o (aq)+2 (s)
b)RelacionandoHClO conK SO :
500mLdisolucion 1,4321gKClO50mLdisolucion
1molKClO138,6gKClO 1molK SO
2molKClO =5,17·10 molK SO
LariquezaenK Odelfertilizantees:5,17·10 molK SO10,0gfertilizante 1molK O
1molK SO 94,2gK O1molK O 100=48,7%
c)Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentrecloruropotásico(KCl)ynitratodeplata(AgNO )es:
KCl(s)+ (aq)�oAgCl(s)+ (aq)
d)RelacionandoAgNO conKCl:
7,10mLAgNO 0,10M 0,10mmolAgNO1mLAgNO 0,10M
1mmolKCl1mmolAgNO =0,71mmolKCl
500mLdisolucion 0,71mmolKCl50mLdisolucion
1molKCl10 mmolKCl =7,1·10 molKCl
ElporcentajedeKClenelfertilizantees:7,1·10 molKCl10,0gfertilizante
74,6gKCl1molKCl 100=5,3%
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 478
8.104. En la industria electroquímica de obtención de cloro, se usa comomateria primasalmuera (disolución concentrada de cloruro de sodio en agua). Desde el punto de vistaestequiométrico,lareacciónquerepresentaelprocesoeslasiguiente:
2NaCl(aq)+2 (l)�o2NaOH(aq)+ (g)+ (g)45kgdeNaCldepureza83%(enpeso)sedisuelvenenlacantidadadecuadadeaguaparaobtenerlasalmueraquedebemostratar.Comoresultadodelprocesoseobtienen35,73litrosdedisolucióndeNaOH(aq)cuyariquezaesdel36%enpesoydensidad1,39kg/L.Determina:a)LacantidaddeNaOHobtenida(enkg)b)Elvolumen(enL)decloroobtenido,medidoa25°Cy1atmósferadepresión.c)Elrendimientodelproceso.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2012)
a)LamasadeNaOHobtenidaes:
35,73LNaOH36%1,39kgNaOH36%1LNaOH36% 36kgNaOH
100kgNaOH36% =17,9kgNaOH
b)RelacionandoNaOHconCl :
17,9kgNaOH10 gNaOH1kgNaOH 1molNaOH40gNaOH 1molCl2molNaOH =22,3molCl
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelCl es:
V= 22,3mol 0,082atm·L·mol1·K 1 25+273 K
1atm =5,46·10 L
c)ParacalcularelrendimientodelprocesoesnecesariacalcularpreviamentelacantidaddeNaOHquesedeberíahaberobtenidoapartirdelasalmuera:
45kgNaCl83% 83kgNaCl100kgNaCl83%10 gNaCl
1kgNaCl 1molNaCl58,5gNaCl =638,5molNaCl
638,5molNaCl 2molNaOH2molNaCl 40gNaOH1molNaOH
1kgNaOH10 gNaOH =25,5kgNaOH
Elrendimientodelprocesoes:
η= 17,9kgNaOH(exp)25,5kgNaOH(teo) =70%
8.105. Cierta central térmica utiliza carbón (lignito) como combustible y transforma suenergíaquímicaenenergíaeléctrica.Siunadesuscalderasconsumeenunahora1000kgdelignito,elcualtieneunariquezaencarbonodel80%.a)Calculaloslitrosdeairemedidosa800mmHgdepresióny100°Cquesonnecesariosparaquemaresacantidaddecarbón.Nota:elairecontieneun21%envolumendeoxígeno.b) El lignito utilizado contiene el 7% de azufre, cuya combustión produce otro gasmuycontaminante,dióxidodeazufre(responsabledelalluviaácida).Calculalacantidadenkgdedióxidodeazufrequeseproduceenlacombustióndelos1000kgdelignito,sielrendimientodelaconversióndeazufrea esdel70%.(Dato.ConstanteR=0,082atm·L· · )
(PreselecciónValencia2012)
CuestionesyProblemasdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen1.(S.Menargues&F.Latre) 479
a)LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelCes:C(s)+O (g)�oCO (g)
RelacionandocarbónyO :
1000kglignito 10 glignito1kglignito
80gC100glignito
1molC12gC 1molO1molC =6,67·10 molO
RelacionandoO yaire:
6,67·10 molO 100Laire21LO =3,17·10 molaire
Considerandocomportamientoideal,elvolumenocupadoporelairees:
V= 3,17·10 mol 0,082atm·L·mol 1·K 1 100+273 K800mmHg 760mmHg1atm =9,22·10 L
b)LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelSes:S(s)+O (g)�oSO (g)
RelacionandocarbónySO :
1000kglignito 10 glignito1kglignito
7gS100glignito
1molS32gS
1molSO1molS =2,19·10 molSO
Teniendoencuentaelrendimiento:
2,19·10 molSO 64gSO1molSO 70gSO (experimental)
100gSO (teorico) 1kgSO10 gSO = kg