Examenes Resueltos de Quimica Basica

Click here to load reader

  • date post

    28-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    128
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of Examenes Resueltos de Quimica Basica

  • Ana M de Luis lvarezElena Bilbao ErguetaMaite de Blas MartnAmaia Menndez Ruiz

    Ana M de Luis lvarez

    EXMENES RESUELTOS DEQUMICA BSICA

    ARGITALPEN ZERBITZUA

    SERVICIO EDITORIAL

    www.argitalpenak.ehu.es

    ISBN: 978-84-9860-420-7

  • EXMENES RESUELTOS DE QUMICA BSICA

  • Ana M de Luis lvarez Elena Bilbao Ergueta Maite de Blas Martn

    Amaia Menndez Ruiz

    EXMENES RESUELTOS DE QUMICA BSICA

    Departamento de Ingeniera Qumica y del Medio Ambiente

    Escuela Universitaria de Ingeniera Tcnica de Minas y de Obras Pblicas de Barakaldo

  • Euskal Herriko Unibertsitateko Argitalpen Zerbitzua Servicio Editorial de la Universidad del Pas Vasco

    ISBN: 978-84-9860-420-7

    Bilbao, julio, 2010

    www.argitalpenak.ehu.es

  • NDICE

    PRLOGO .......................................................................................................................... 9

    CAPTULOS:

    1. EXMENES RESUELTOS DE QUMICA I DE LA TITULACIN DE I.T.DE MINAS ........................................................................................................ 11

    2. EXMENES RESUELTOS DE QUMICA II DE LA TITULACIN DE I.T.DE MINAS ........................................................................................................ 79

    3. EXMENES RESUELTOS DE QUMICA DE LA TITULACIN DE I.T. DE OBRAS PBLICAS .................................................................................. 169

    NOMENCLATURA ........................................................................................................... 261

    CONSTANTES FSICAS ................................................................................................... 262

    BIBLIOGRAFA ................................................................................................................ 263

  • 3

    PRLOGO En la elaboracin de Exmenes resueltos de qumica bsica se ha

    pretendido ayudar al alumnado a llevar a la prctica los conocimientos adquiridos de Qumica, mediante la resolucin de problemas.

    Esta obra est especialmente diseada para el alumnado de Qumica I y Qumica II correspondientes a la Ingeniera Tcnica de Minas, as como, para el alumnado de Qumica correspondiente a la Ingeniera Tcnica de Obras Pblicas, todas ellas impartidas hasta el presente curso (2009/2010) en la Escuela Universitaria de Ingeniera Tcnica de Minas y de Obras Pblicas de Barakaldo. Estas asignaturas son bsicas y abordan diferentes temas, todos ellos necesarios para su formacin como Ingeniero Tcnico.

    A partir del curso 2010/2011, la Escuela impartir dos nuevos grados: Grado en Ingeniera de Tecnologa de Minas y Energa, y Grado en Ingeniera Civil, con lo que las asignaturas anteriores desaparecen y surge una nueva comn a ambos grados llamada Qumica. Como consecuencia de ello, el alumnado matriculado en el plan antiguo no va a tener la posibilidad de asistir a clases magistrales de las asignaturas anteriormente mencionadas. Por lo tanto, el objetivo fundamental del libro es poner al alcance del alumnado de las anteriores ingenieras tcnicas, un recurso que le permita profundizar en la asimilacin de los conceptos abordados en las asignaturas de qumica, adems de contribuir positivamente a preparar los exmenes. Asimismo el libro es una herramienta de gran ayuda para cualquier estudiante que curse asignaturas de Qumica bsica en la Universidad.

    El libro consta de tres captulos, en cada uno de los cuales se recogen los problemas de una de las tres asignaturas citadas anteriormente aparecidos en los exmenes desde el curso 2006/2007 al 2008/2009. Por consiguiente, en cada captulo se expone la resolucin de los problemas que han aparecido en seis exmenes, dos por curso acadmico analizado. Todos los enunciados se acompaan de su correspondiente resolucin detallada; y en algunos casos, cuando se considera necesario, aparecen varias estrategias alternativas de resolucin, aumentando las opciones del alumnado, a la hora de abordar el problema.

    El primer captulo est dedicado a la resolucin de exmenes de la asignatura Qumica I del primer curso de la titulacin de Ingeniera Tcnica de Minas. En l aparecen problemas en los cuales son necesarios clculos estequiomtricos en los que estn implicados compuestos gaseosos y disoluciones. En estas ltimas, a veces, es necesario el clculo

  • 10 EXMENES RESUELTOS DE QUMICA BSICA

    4

    relacionado con sus concentraciones y con los valores de sus propiedades coligativas. Otros problemas abordan la puesta en prctica de conceptos estudiados en termoqumica, en concreto clculos de calores de reaccin. Tambin aparecen problemas relacionados con cintica de las reacciones en los que se deben realizar clculos de la velocidad, constante cintica u rdenes de reaccin. En algunos exmenes aparecen problemas dedicados al estudio del equilibrio qumico de forma general, mostrando al alumnado la forma de determinar el sentido de la reaccin, calculando concentraciones presiones de equilibrio y analizando parmetros para variarlo. Por ltimo, aparecen problemas relacionados con conceptos de electroqumica. En ellos se proponen clculos relativos a dos tipos de celdas electroqumicas: las galvnicas y las electrolticas. Dentro de las ltimas aparece el concepto de electrlisis de sales fundidas disueltas.

    El segundo captulo est dedicado a la resolucin de exmenes de la asignatura Qumica II del primer curso de la titulacin de Ingeniera Tcnica de Minas. El primer tipo de problemas son cuestiones relacionadas con la configuracin electrnica de los elementos, la tabla peridica, los enlaces intra e inter moleculares y las caractersticas de los diferentes tipos de slidos. Aparecen tambin preguntas tericas sobre qumica inorgnica, en concreto sobre metales y no metales, propiedades, compuestos caractersticos, aplicaciones, fabricacin e industrias tpicas relacionadas con ellos. El resto de los problemas tienen que ver con qumica orgnica. Algunos de ellos versan sobre isomera, estructura molecular y otros sobre hidrocarburos: caractersticas, obtencin y reacciones tpicas.

    El tercer captulo est dedicado a la resolucin de los exmenes de la asignatura Qumica del primer curso de la titulacin de Ingeniera Tcnica de Obras Pblicas. El tipo de problemas para esta asignatura coinciden bsicamente con los de Qumica I y con la primera parte de los de Qumica II, es decir, con los que tienen que ver con configuracin, tabla peridica, enlace y tipos de slidos. Adems de este tipo de problemas, en este captulo aparecen problemas relacionados con diagramas de fase.

    Teniendo en cuenta que los temas tratados son muy variados y se imparten a un nivel bsico, el libro puede resultar de utilidad al alumnado de cualquier grado matriculado en asignaturas de carcter qumico.

    Al final de la obra aparece la bibliografa bsica utilizada por las autoras para proponer los diferentes problemas resueltos.

    Esperamos que esta obra resulte de utilidad a todo el alumnado que curse alguna asignatura de Qumica General en la Universidad.

  • CAPTULO 1

    EXMENES RESUELTOS DE QUMICA I

  • 1.1. EXAMEN DE FEBRERO DE 2007

  • EXMENES RESUELTOS DE QUMICA I 15 FEBRERO 2007

    9

    1.- Dada la siguiente reaccin:

    K2Cr2O7(ac) + HCl(ac) KCl(ac) + CrCl3(ac) + Cl2(g) + H2O(l) a) Ajustar la mencionada reaccin mediante el mtodo del in-electrn. b) Qu volumen de disolucin de HCl del 40% de riqueza en peso y densidad 1,20 g/mL, se requiere para preparar 100 mL de una disolucin 2 M? c) Si se utiliza la disolucin preparada en el apartado anterior, podran reaccionar completamente 5,0 g de K2Cr2O7? d) Si a partir de la reaccin anterior se quieren obtener 1,2 L de Cl2 recogidos sobre agua a 25 C y 1 atm, qu cantidad de K2Cr2O7 hara falta, suponiendo un rendimiento de la reaccin del 80%? Datos Mmolar(g/mol): K-39,1; Cr-52,0; O-16,0; H-1,0; Cl-35,5; Pv(H2O, 25 C)= 23,76 mm Hg; R= 0,082 atmL/molK Resolucin a) Primeramente se debe asignar el nmero de oxidacin correspondiente a cada elemento de los diferentes compuestos que intervienen en la reaccin, para comprobar cul se oxida y cul se reduce:

    +1 + 6 - 2 +1 -1 +1 -1 + 3 -1 0 +1 - 22 2 7 3 2 2K Cr O (ac) + HCl(ac) KCl(ac) + CrCl (ac) + Cl (g) + H O(l)

    A continuacin, se escriben la semirreacciones de oxidacin y de reduccin:

    -2

    2- 3+2 7

    oxidacin : Cl Cl

    reduccin : Cr O Cr

    Ajustando los elementos y las cargas:

  • 16 EXMENES RESUELTOS DE QUMICA BSICACAPTULO 1

    10

    22- + 3+ 2 7 2

    - -oxidacin : 2 Cl Cl + 2 e-reduccin : 6 e + Cr O + 14 H 2 Cr + 7 H O

    y sumando ambas semirreacciones:

    22- + 3+

    2 7 22- + - 3+ 2 7 2 2

    - - (2 Cl Cl + 2 e ) 3- 6 e + Cr O +14 H 2 Cr + 7 H O_______________________________________

    Cr O +14 H + 6 Cl 2 Cr + 7 H O + 3 Cl

    por lo tanto, la reaccin ajustada ser:

    2 2 7 3 2 2K Cr O (ac) +14 HCl (ac) 2 KCl (ac) + 2 CrCl (ac) + 3 Cl (g) + 7 H O (l) b) En este apartado, se pretende calcular el volumen que se necesitara de una disolucin concentrada de HCl (40 %) para preparar 100 mL de otra ms diluida (2M).

    1 L dis. diluida HCl 2 mol HCl 100 mL dis. diluida HCl 1000 mL dis. diluida HCl 1L dis. diluida HCl

    36,5 g HCl 100 g dis. conconcentrada HCl 1 mL dis. conconcentrada HCl1 mol HCl 40 g HCl 1,20 g di

    = s. concentrada HCl 15,2 mL dis. HCl (40%) necesarios c) En este caso se plantea el clculo de la masa de K2Cr2O7 que se necesitara (resultado a obtener), para que reaccionaran completamente los 100 mL d