Solucionario uni2015 i-fisica-quimica

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Examen UNI 2015 – IFísica – Química

SOLUCIONARIO

( )i j k

i j k9 3

9 9 93

1A Bn =

− + += − + +#

Rpta.: /i j k 3− + +t t t_ i

Pregunta 02

Observando el siguiente gráfico de movi-miento unidimensional de una partícula, que parte del reposo, se enuncian las siguientes proposiciones

Z(m)

4

Parábola

Recta

t(s)42O

I. El módulo de la aceleración del móvil entre [0,2] segundos es: 1 m/s2.

II. La velocidad para t=1 s es (2 m/s)kt .

III. La velocidad para t=3 s es (-0,5m/s)kt .

Son verdaderas

A) Solo I

B) Solo II

C) Solo III

D) I y II

E) II y III

FÍSICA

Pregunta 01

Determine un vector unitario que sea perpendicular al plano que contiene a los puntos O, A y C del cubo mostrado, de 3m de lado.

Z(m)

X(m)

Y(m)

A

O

C

A) i j k− + +t t t

B) i j k+ +t t t

C) /i j k 3+ +t t t_ i

D) /i j k 3+ −t t t_ i

E) /i j k 3− + +t t t_ i

Resolución 01

Vectores

Producto vectorialDel cubo tenemos los vectores

3 0 3i j kA = + +

3 3 0i j kB = + +

9 9 9i j k

i j kA B 33

03

30

# = =− + +

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Examen UNI 2015 – ISOLUCIONARIO – Matemática

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Resolución 02

Cinemática

Gráficas

Analizando cada una de las proposiciones

I. Z=Z0+V0T+1/2aT2

a4 21 2 2= _ i

a=2m/s2........ (F)

II. V=V0+aT

V=2(1)

V=2m/skt .......(V)

III. /V m sk24 2=− =− t ....(F)

Rpta.: Solo II

Pregunta 03

Un auto parte del origen de coordenadas con una velocidad , , /v i j m s12 0 16 0= +t t_ i .

Si después de 3 segundos de movimiento el auto acelera con /a m s j2 2= t_ i , determine aproximadamente la magnitud de su desplazamiento, en m, en el instante t=5 s.

A) 92,22

B) 100,22

C) 103,22

D) 115,22

E) 120,22

Resolución 03

Cinemática

MRU–MRUVGraficamos el enunciado

a=2m/s2

d2

d1

16m/s

12m/s

16m/s

A

B

12m/s

2s

2sMRU

36m

48m

Eje y: MRUV: d=Vot ± at2

2

d1= 16(2)+2/2(2)2 ⇒d1= 36m

Eje x: MRU: d= vt

d2=12(2) ⇒ d2=24m

60m

84m

A

B

Dr

r 60 842 2T = +

,r m103 22` T =

Rpta.: 103,22

CENTRAL: 6198–100 3

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Pregunta 04

En el sistema mostrado calcular el valor de la tensión en el cable “2”, asumiendo que la superficie horizontal mostrada es lisa, los cables son inextensibles y de peso despreciable.

m3 m2 m12 1 F

A) mm m m

F3

3 1 2− −_ i

B) mm m m

F3

3 1 2− +_ i

C) mm m m

F3

3 1 2+ −_ i

D) m m m

mF

3 2 1

3+ +_ i

E) m m m

mF

3 2 1

3− +_ i

Resolución 04

Dinámica

Dinámica linealPrimero calcularemos la aceleración

F

am1m2

(1)(2)

nm3

(m1+m2+m3)g

Aplicamos:

Fr= ma

F= (m1+m2+m3)a

a m m mF

1 2 3= + +

Cálculo de T2

aT2

m3g

n3

Fr= ma

.T m m m

m F2

1 2 3

3= + +

Rpta.: ( )m m mm

F3 2 1

3+ +

Pregunta 05

Considere dos planetas A y B de masas MA y MB y radios RA y RB respectivamente; se sabe que MB = 2MA y que la aceleración de la gravedad sobre la superficie de ambos planetas es la misma. Calcule RB/RA.

A) 33

B) 22

C) 2

D) 3

E) 4

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Resolución 05

Gravitación universal

La aceleración de la gravedad en la superficie terrestre se calcula con:

R

M

gog

RGM

2o=

En el problema son dos planetas “A” y “B”

Dato: gA=gB

RGM

RG M2

A

A

B

A2 2=

RR

2A

B` =

Rpta.: 2

Pregunta 06

La magnitud de la fuerza sobre un objeto que actúa a lo largo del eje “x” varía como se indica en la figura. Calcule el trabajo realizado por esta fuerza (en joules) para mover el objeto desde el origen hasta el punto x = 15 m.

400300200

–200

100

3 10 1575–100

F(N)

x(m)12 13

A) 2 000

B) 2 200

C) 2 400

D) 2 600

E) 2 800

Resolución 06

Trabajo mecánico

Trabajo de una fuerza variableEl trabajo desarrollado por “F” de x= 0 a x=15m es equivalente a A1+A2

400

-200

3 10

157

F(N)

x(m)12 13

A1

A2

WF = A1+A2 =( ) ( )

210 4

400 25 1

200+

−+

∴ W J2200F =

Rpta.: 2 200

Pregunta 07

Las masas de la Tierra y la Luna son 5,98×1024kg y 7,35×1022kg, respectivamente. Su centros están separados por 3,84×108m. Calcule, aproximadamente, el centro de masa del conjunto medido desde la Tierra, en m.

A) 6,9×104

B) 8,8×104

C) 2,7×105

D) 3,8×105

E) 4,6×106

CENTRAL: 6198–100 5

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Resolución 07

Centro de masa

Determinación del centro de masa por Varignon

Luna

y xCM

CMmM

d=3,84.108 m

x

Tierra

M=5,98.1024 kg

m=7,35.1022 kg

Cálculo del CM:

, . , .5,98.10 0 7,35.10 3,84.10

xM m

M M

5 98 10 7 35 10

24 22 8x x24 22CM

1 2=++

=+

+^ ^h h

4,6.10x m6CM` =

Rpta.: 4,6.106

Pregunta 08

Se tiene un sistema masa-resorte; la masa tiene un valor de 7 kg y oscila con un período de 2,6s. Calcule aproximadamente en N/m, la constante elástica del resorte.

A) 12

B) 24

C) 32

D) 41

E) 59

Resolución 08

Movimiento armónico simple

Cinemática del MASEn el MAS la frecuencia angular (W) se calcula con:

W= T2r = m

k

Reemplazando:

,2 62r = k

7

∴ k mN41.

Rpta.: 41

Pregunta 09

Una onda armónica se desplaza en una cuerda tensa horizontal. Si su función de onda es y(x,t)= 2cm×sen(2m–1×–8 s–1t), calcule aproximadamente su velocidad de propagación, en m/s.

A) +2,0 it

B) –2,0 it

C) +4,0 it

D) –4,0 it

E) +8,0 it

Resolución 09

Ondas mecánicas

Ondas armónicasDato: La ecuación de la onda es:

y (x;t)=2 Sen (2x−8t)

A=2cm; k=2m-1 ; w=8 rad/s

Sabemos que la rapidez de propagación se

calcula con: v= kw

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⇒ v= 28 ⇒ v=4m/s y (2x −8t) nos indica

que la onda se propaga en la dirección +x

Rpta.: +4,0 iS

Pregunta 10

Un bloque de masa M se encuentra en el fondo de un balde (completamente sumergido) lleno de un líquido cuya densidad es la quinta parte de la del bloque. Calcule la magnitud de la fuerza normal ejercida por el fondo del balde sobre el bloque (g=9,81 m/s2)

A) Mg5

B) Mg52

C) Mg53

D) Mg54

E) Mg

Resolución 10

Estática de fluidos

Hidrostática

' 5Ltt=

EVM

M V(

t

t

=

=

Mg

ρ

n

Asumiremos que existe líquido debajo del objeto

F F E n Mg

gV n Mg n MgMg

n Mg

5 5

54

- .(

(

`

t

R R= + =

+ = = −

=

Rpta.: Mg54

Pregunta 11

Un recipiente de vidrio cuya altura es de 8 cm se llena con agua a 20 º C, faltando una altura de 0,5×10–3m para llegar al borde del recipiente. ¿Hasta cuántos grados centígrados, aproximadamente, se debe calentar al recipiente con agua, para llegar al borde sin que se rebase del recipiente? No considere la dilatación del vidrio.

Coeficiente de dilatación volumétrica del agua= 2,1×10–4 º C–1.

A) 30,38

B) 31,29

C) 40,30

D) 41,24

E) 49,80

CENTRAL: 6198–100 7

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Resolución 11

Dilatación térmica

Dilatación volumétrica

Piden: TF

El vidrio no se dilata

8cm

A

T0=20°C h=0,05cm

H=7,95cm

γH2O=2,1×10–4 °C–1

V0

Agua

∆V

Se conoce:

∆V= V0 γH2O . ∆T

Ah=AH . γH2O (TF – TO)

0,05=7,95 . 2,1×10-4 (TF–20)

TF=49,949 °C

Aproximando:

Rpta.: 49,80

Pregunta 12

Un depósito aislante, transparente, contiene un litro de agua. Dentro del depósito se coloca un foco de 100w de potencia por 2 minutos. Si el 60% de la potencia se disipa en forma de calor, determine aproximadamente, en ºC, el incremento de la temperatura del agua.

(Cagua= 4,18 kJ/kg ºK)

A) 1,7

B) 3,4

C) 5,0

D) 7,2

E) 7,8

Resolución 12

Calorimetría

Cambio de temperaturaPiden: DT

Cagua= 4,18 K J/kg.°K

RVol= 1 L

t= 2 min

120 s

P= 100 W

Pútil= 60 W60 %

m= 1 kg

14243

Se tiene:

ganado aguaQ

144424443 =

generado útilQ

144424443

Cagua.m.DT = Pútil.t

4,18×103.1.DT = 60 . 120

DT = 1,72 ° K

DT = 1,72 ° C

Rpta.: 1,7

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Pregunta 13

Una carga “q”, ubicada a una distancia “d” de una carga de prueba q0, (ver figura), ejerce una fuerza “F” sobre q0. En la misma línea de acción de las cargas “q” y q0 se coloca una carga 4q al doble de distancia de qo, y una carga 16q al cuádruple de distancia de q0. Hallar el módulo de la fuerza total sobre q0.

2d d d16q 4q q qo

A) F

B) 2F

C) 3F

D) 7F

E) 21F

Resolución 13

Electrostática

Fuerza Eléctrica

Piden: FEl total

Dato:

F Kd

q.q20=

F F1 =dd2d(3) (2) (1)

q4q16q q0 F2

F3

Graficando las fuerzas eléctricas sobre q0

Se tiene:

• F K2d

4q qK

d

qqF2 2

020= = =

^^hh

• F K4d

16q qK

d

qqF3 2

020= = =

^^hh

Nota:

F F F FEl 1 2 3= + +total

F F F F 3FEl = + + =total

Rpta.: 3F

Pregunta 14

Dos alambres de cobre, cuyas secciones transversales son círculos, poseen la misma masa. La longitud del primer alambre (Alambre I) es igual a la mitad de la longitud del segundo alambre (Alambre II). Calcule el cociente entre los valores de sus resistencias, RI/RII.

A) 61

B) 51

C) 41

D) 31

E) 21

CENTRAL: 6198–100 9

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Resolución 14

Electrocinética

Ley de PoullietPiden: RI/RII

Colocando los datos se tiene:

Alambre I

A

ρ

m

Alambre II

AIIρ

m

2

Se tiene: mI=mII (Dato)

. . .2 .A A A A2II IIv v ", ,t t= =

También: .

R AI,t=

Luego: / 4R A A22 R

III, ,t t= =^ h

Por tanto: RR

41

II

I =

Rpta.: 41

Pregunta 15

Dados los siguientes “experimentos” indicar en cuáles se produce inducción electromagnética en la bobina conductora.

I. Un imán que se acerca o se aleja de la bobina.

II. La bobina gira con frecuencia angular constante, sobre su eje, frente al imán.

III. La bobina gira con frecuencia angular constante, perpendicular a su eje.

I. S N

en

movimieto

eje

fijo

II. S N

fijo W0

eje

III. S N

W0fijo

Bobina

conductora

ejeImán

A) Solo I

B) Solo II

C) Solo III

D) I y III

E) II y III

Resolución 15

Electromagnetismo

Ley de Faraday

Para que se produzca inducción electromag-nética, el flujo magnético a través de la espira debe variar.

I.

mov

existe variación

de flujo.

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II. Fijo

no existe varia-ción de flujo.

III. Fijo

Existe variación

de Flujo.

Rpta.: I y III

Pregunta 16

Si 37º es el ángulo crítico para la reflexión total de la luz en una interfaz líquido-aire.

Determine el ángulo que, con respecto a la normal, forma el rayo refractado hacia el aire, cuando un rayo de luz que se propaga en el líquido hace un ángulo de incidencia de 24º en la interfaz. Considere sen24º=0,41.

(naire=1)

A) sen–1(0,38)

B) sen–1(0,48)

C) sen–1(0,58)

D) sen–1(0,68)

E) sen–1(0,78)

Resolución 16

Óptica geométrica

Refracción

Rr

Ri

24°

AireLíquido

rt

Para el ángulo crítico (Lt ):

Sen Lt = n

n

LIQ

AIRE

nLIQ= 1,66

Ley de Snell

nLIQ.Sen it= nAIRE.Senrt

1,66. Sen24°=1.Senrt

Senrt=0,68` rt=Sen-1(0,68)

Rpta.: Sen-1(0,68)

CENTRAL: 6198–100 11

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Pregunta 17

Se tiene un espejo esférico cóncavo. Si la distancia p del objeto al espejo es mayor que la distancia f del foco al espejo, señale el gráfico correcto para construir la imagen q del objeto.

A) p c f q

B) p c q f

C) p cq

f

D) c

qf

E) p c fq

Resolución 17

Óptica

Espejos esféricosDe los datos, la distancia objeto (P) es mayor que la distancia focal (f): p>f

(1) : rayo paralelo

(2) : rayo central

La imagen (q) se muestra entre un foco y el centro.

O

P C

q

I

f

(1)

(2)

Rpta.: p c

qf

Pregunta 18 Calcule aproximadamente la frecuencia, en hertz, de un fotón de luz amarilla que posee una energía de 2,5 eV.

Datos: , .

,

h J s

eV J

6 63 10

1 1 6 10

34

19

#

#

=

=

−

−f p

A) 6.1013

B) 8.1013

C) 6.1014

D) 8.1014

E) 1015

Resolución 18

Física Moderna

Plank

E h.ffotón =

f hE

6,63x102,5x1,6x10fotón

34

19= = -

-

f 6x10 HZ14` =

Rpta.: 6.1014

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Pregunta 19

Se tiene un cierto material de función trabajo 4,13 eV. Calcular aproximadamente el potencial de frenado de los fotoelectrones emitidos, en V, cuando se hace incidir una radiación de 6,62×10-8m de longitud de onda.

(1 1,6 10eV J19#= − , h=6,62×10–34J.s

c=3×108m/s)

A) 4,57

B) 14,57

C) 24,57

D) 34,57

E) 44,57

Resolución 19

Física moderna

Efecto fotoeléctricoE=

°z +Ecmax

hcm

=°z +eVf

,

, .

6 62 10

6 62 10 3 108

34 8

#

# #-

-=4,13.1,6×10-19+1,6×10-19.Vf

`Vf=14,57V

Rpta.: 14,57

Pregunta 20

En la siguiente figura, la esfera de 600 N se mantiene en reposo. Calcule (en N) el valor de la suma de las magnitudes de la tensión de la cuerda más la reacción del plano inclinado.

60º

30º

liso

A) 400 3

B) 500 3

C) 600 2

D) 700 2

E) 700 3

Resolución 20

Estática

Eq. de fuerzas concurrentes

D.C.L. de la esfera

600200

3 N

2003

N mg

N

T

30°

30°

Liso

30°

30°

60°

30°

mgN

T

Nos piden: T + N

T + N=200 3 + 200 3

∴ T + N=400 3 N

Rpta.: 400 3 N

CENTRAL: 6198–100 13

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QUÍMICA

Pregunta 21

Respecto a los coloides, ¿cuáles de las siguien-tes proposiciones son correctas?

I. Las dispersiones coloidales pueden ser gaseosas, líquidas o sólidas.

II. Las partículas coloidales son tan pe-queñas que no dispersan la luz.

III. El fenómeno de precipitación de los co-loides se llama efecto Tyndall.

A) Solo I

B) Solo II

C) Solo III

D) I y II

E) II y III

Rpta.: Solo I

Resolución 21

Dispersiones

I. Las dispersiones coloidales son mezclas microheterogéneas que presentan fase dispersa y dispersante en fase sólido - líquido - gas.

II. En la fase dispersa se presenta la dispersión de la luz.

III. En la dispersión coloidal, no hay precipitación por el tamaño de partículas.

(V)

(F)

(F)

Rpta.: Solo I

Pregunta 22

Una tableta antiácida de 3,0 gramos contiene NaHCO3. Si una solución acuosa, preparada a partir de una tableta, requiere 35 mL de una solución de HC 0,15 M para consumir toda

la base presente, determine el porcentaje en masa de NaHCO3 en dicha tableta.Masas atómicas: H=1, C=12, O=16, Na=23

A) 12,5

B) 14,7

C) 16,7

D) 18,5

E) 19,7

Resolución 22

Soluciones

EstequiometríaNaHCO3(s)+HCl(ac) →NaCl(ac)+CO2(g)+H2O(l)

35mL

solución

HCl× × × ×

1L

1L =0,441g0,15molHCl 84 gNaHCO3

NaHCO3

1000mL 1mol HCl 1mol

1mol

% ,,

, %3 00 441

100 14 7#= =

Rpta.: 14,7

Pregunta 23

Indicar la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F):

I. Dos electrones de un mismo átomo pueden tener los cuatro números cuán-ticos iguales.

II. Si y es la función de onda de un elec-trón, entonces y2 corresponde a la pro-babilidad de hallar al electrón en un vo-lumen determinado en una región que rodea al núcleo.

III. Si el número cuántico principal de un electrón es 2, el valor del número cuántico magnético puede ser –2.

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A) V V V

B) V F V

C) F V F

D) F F V

E) F F F

Resolución 23

Estructura atómica

Números cuánticosI. Por el principio de exclusión de Pauli, en

un átomo no puede existir 2 electrones con los 4 números cuánticos iguales.

II. La función Ψ PSI representa la probabilidad y la función Ψ2 representa la densidad electrónica.

III. Si n=2, entonces =0,1 →m=-1, 0, +1

no puede ser m = -2

(F)

(V)

(F)

Rpta.: F V F

Pregunta 24

El análisis de un cloruro metálico, MC3, revela que contiene 67,2% en masa de cloro. Calcule la masa atómica del metal M.Masa atómica: C=35,5

A) 7

B) 48

C) 52

D) 56

E) 98

Resolución 24

Estequiometría

Composición centesimal

En

MCl3

32,8%

67,2%

Entonces

3×35,5 — 67,2%

M — 32,8%

⇒ 67,2

3 35,5 32,8

,

M

M 51 98

# #=

=Rpta.: 52

Pregunta 25

Determine el volumen (en mL) de ácido nítrico al 15% en masa y de densidad 1,0989 g/mL, que debe emplearse para preparar 480 mL de solución 0,992 M en HNO3. Masa molar del ácido nítrico=63 g/mol

A) 120

B) 152

C) 182

D) 192

E) 200

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Resolución 25

Soluciones

Dilución

Agregandosolvente

V(mL)15%

480 mL0,992 M

(1) (2)

HNO3 HNO3

t=1,0989 g/ml

%C

MW10

1

# # t=

,,C M63

10 15 1 09892 611

# #= =

C1×V1=C2×V2

2,61×V1=0,992×480

V1=182 mL

Rpta.: 182 mL

Pregunta 26

Después de más de un siglo de su creación, la Tabla Periódica continúa siendo la más importante base de correlación en química. Así entonces, acerca de las propiedades de los siguientes elementos del tercer periodo, dispuestos en orden ascendente de número atómico: Na, A, , S, C, , indique cuáles de las siguientes proposiciones son correctas:

I. La segunda energía de ionización de A, es menor que la correspondiente al S.

II. La electronegatividad del Na es mayor que la del A, .

III. La afinidad electrónica del C, es la menor de todas.

A) I y II

B) I y III

C) Solo I

D) Solo II

E) Solo III

Resolución 26

Tabla periódica

Propiedades periódicas

E.IAl+ s

∴ El azufre presenta mayor energía de ionización

Rpta.: Solo I

Pregunta 27

Indique el número de átomos de hidrógeno en la estructura del compuesto

5-bromo-4-metil-2-hexeno

A) 7

B) 9

C) 11

D) 13

E) 15

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Resolución 27

Química orgánica

Hidrocarburos

C C1 2

C C3 4

C C5 6

=

CH3 Br

CH3 CH3CH CH CH CH=

CH3 Br

Número de hidrógenos= 13

Rpta.: 13

Pregunta 28

La hemoglobina participa en una serie de reacciones, siendo una de ellas

HbH+(ac)+ O2(g) HbO2(ac)+ H+

(ac)E

donde Hb representa la hemoglobina y HbO2 la oxihemoglobina (la hemoglobina luego de capturar el O2). El pH normal de la sangre es 7,4. Si disminuye el pH de la sangre, ¿qué se producirá?

A) Aumenta la capacidad de la hemoglobina para transportar el oxígeno.

B) El equilibrio no se altera ya que el ion H+ es un catalizador.

C) Disminuye la capacidad de la forma ácida de la hemoglobina (HbH+) para transportar el oxígeno.

D) El equilibrio no se altera ya que el O2(g) no participa de la constante de equilibrio.

E) Aumenta la cantidad de oxihemoglobina.

Resolución 28

Equilibrio químico

Principio Lee - ChatellerAl disminuir el pH aumenta [H+] por lo cual el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (←) disminuyendo la acidez.

Rpta.: Disminuye la capacidad de la forma ácida de la hemoglobina(HbH+)

para transportar el oxígeno.

Pregunta 29

Además del calentamiento global, el cambio climático que se produce, actualmente en el planeta, implica cambios en otras variables como:

I. Lluvias y sus patrones.

II. Cobertura de nubes.

III. Corrientes oceánicas.

A) Solo I

B) Solo II

C) Solo III

D) I y II

E) I, II y III

Resolución 29

Contaminación Ambiental

Efecto InvernaderoEl calentamiento global es el aumento de la temperatura observado en los últimos siglos de la temperatura media del sistema climático de la Tierra. Lo cual implica:

− Formación de nubes, cambio en corrientes marinas, lluvias, deshielo de glaciares.

Rpta.: I, II y III

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Pregunta 30

Un cilindro de 50 L de gas nitrógeno a una presión inicial de 21,5 atm se conecta a un tanque rígido y vacío. La presión final del sistema cilindro-tanque es de 1,55 atm. ¿Cuál es el volumen del tanque (en L) si el proceso fue isotérmico?

Masa atómica: N=14

R=0,082 mol Katm L

Tanque

Válvula abierta

50 L 50 L

cilindro de N2(g)

21,5 atm

sistema cilindro-tanque

1,55 atm

A) 486

B) 532

C) 582

D) 644

E) 694

Resolución 30

Gases

Procesos restringidosEn el proceso isotérmico en estado gaseoso aplicamos,según los datos la ley de Boyle:

Pinicial . Vinicial=Pfinal . Vfinal

(21,5atm).(50L)=(1,55atm)(50L+V Tanque)

`V Tanque=644 Litros

Rpta.: 644

Pregunta 31

Indique la secuencia correcta luego de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F).

I. Al calentar un huevo en baño María, la clara pasa de ser un gel incoloro a un sólido blanco. Se trata de un cambio químico.

II. Los animales procesan los carbohidratos y oxígeno generando dióxido de carbono y agua, mientras que las plantas procesan el dióxido de carbono y el agua para producir carbohidratos. Se puede concluir que el ciclo natural del carbono es un proceso físico.

III. Al agregarle limón a una infusión de té, la solución cambia de color, por lo que se observa un cambio químico.

A) V V F

B) V F V

C) F V F

D) F F V

E) V F F

Resolución 31

Materia

Cambios o fenómenosI. El efecto del calor sobre la clara de huevo

es la desnaturalización de las proteínas (cambio químico)

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II. Producción de nuevas sustancias (cambio químico)

III. En este caso el cambio de color nos indica un cambio químico.

Rpta.: V F V

Pregunta 32

Se adiciona 0,39 gramos de potasio metálico a 10 litros de agua (neutra). Determine a 25 °C en cuántas unidades aumenta el pH del agua después de producirse la siguiente reacción:

K(s) + H O( )2 ,

→ KOH(ac)+ 21 H2(g)

Masas atómicas: H=1; O=16; K=39

A) 3

B) 4

C) 5

D) 6

E) 7

Resolución 32

Ácidos y bases

Potencial de Hidrógeno (pH)En la reacción:

1 mol 1mol

39g 56g

0,39g m=0,56g

K H O KOH H21

( ) ( ) ( ) ( )s ac g2 2$+ +,

Luego: , /KOH V

nL10

0 56 56= =6 @ mol

litroEntonces:

KOH OH pOH pH10 3 113 & /= = = =− −6 6@ @

∴ aumento de pH

es : 11 - 7=4

Rpta.: 4

Pregunta 33

El SO2 presente en el aire es el principal responsable del fenómeno de la lluvia ácida. La concentración de SO2 se puede determinar mediante análisis químico, valorándolo con permanganato de potasio de acuerdo a la siguiente reacción:

SO MnO H O SO Mn H( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )g ac ac ac ac2 4 2 4

2 2"+ + + +,

- - + +

Indique la suma de los coeficientes de la ecuación iónica neta obtenida después de haber realizado el balance.

A) 17

B) 19

C) 19

D) 20

E) 21

Resolución 33

Reacciones químicas

Balance Redox (ion electrón)Desarrollamos las semireacciones (balance en medio ácido)

(2H2O+SO2 → SO42– +4H++2e–) × 5

(5e–+8H++MnO4– → Mn2++4H2O) × 2

La reacción balanceada es:

2H2O+5SO2+2MnO4– → 5SO4

2–+2Mn2++4H+

∴ Σcoeficientes= 2+5+2+5+2+4= 20

Rpta.: 20

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Pregunta 34

Los momentos dipolares de SO2 y CO2 son 5,37 y 0 Debye, respectivamente. ¿Qué geometrías moleculares presentan estas sustancias?

Números atómicos: C=6, S=16, 0=8

A) SO2 es lineal

CO2 es angular

B) SO2 es plana trigonal

CO2 es angular

C) SO2 es angular

CO2 es lineal

D) SO2 es plana trigonal

CO2 es lineal

E) SO2 es lineal

CO2 es lineal

Resolución 34

Enlace químico

Geometría molecular

SO2 OS

OGeometría molecular: angular

CO2 O OO Geometría molecular: lineal

Rpta.: SO2 es angular

CO2 es lineal

Pregunta 35

El permanganato de potasio suele reaccionar con el ácido clorhídrico para producir cloruro de manganeso (II), cloro gaseoso, cloruro de potasio y oxidano.

Indique usted cuál es la reacción química correspondiente (sin balancear).

A)

KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac ac2 2 2

", , , ,+ + + +

B)

KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac2 2 2 2

", , , ,+ + + +,

C)

KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac ac4 2 2 2

", , , ,+ + + +

D)

KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac ac4 2 2 2 2

", , , ,+ + + +E)

KMnO HC MnC C H O KC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )s ac ac g ac3 2 2 2

", , , ,+ + + +,

Resolución 35

Reacciones químicas

RedoxReacción:

KMnO4(s)+HCl(ac) →

MnCl2(ac)+Cl2(g)+H2O(l)+KCl(ac)

Observación:

H2O2(ac) no es oxidano, por lo cual la ecuación debe considerarse como se muestra.

La clave que se aproxima más es la “D”.

Rpta.: No hay clave

Pregunta 36

Considere las especies químicas SO3 y SO3

2– . ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas respecto a ellas?

I. Solo SO3 presenta resonancia.

II. El SO32– presenta los enlaces más

cortos.

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III. Una de ellas presenta 3 formas resonantes equivalentes.

Números atómicos: O= 8, S= 16

A) Solo I

B) Solo II

C) Solo III

D) I y II

E) I y III

Resolución 36

Enlace químico

ResonanciaSO3

S

O

O

O

S

O

OO

S

O

O

O

<> <>

3 estructuras resonantes

SO32–

OO

S2–

O

Rpta.: I y III

Pregunta 37

Respecto a los polímeros, relacione adecuadamente las siguientes columnas e indique las alternativas correctas:

I. Copolímero

II. Homopolímero

III. Monómero

a) A

b) –A–A–A–A

c) –A–B–A–B–

A) Ia, IIb, IIIc

B) Ib, IIa, IIIc

C) Ic, IIa, IIIb

D) Ib, IIc, IIIa

E) Ic, IIb, IIIa

Resolución 37

Química aplicada

PolímerosI. COPOLÍMEROS: es una macromolécula

compuesta por dos o más monómeros o unidades repetitivas distintas que se pueden unir de diferentes formas por medio de enlaces químicos. A–A–B–B–A–A

II. HOMOPOLÍMERO: son macromoléculas formadas por la repetición de unidades monómeros idénticos, es decir, no contiene heteroátomos. A–A–A–A

III. MONÓMERO: es una molécula de pequeña masa molecular. A

Rpta.: Ic, IIb, IIIa

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Pregunta 38

Se le ha pedido a un estudiante fabricar una pila que genere el mayor potencial posible. El alumno cuenta con los siguientes metales y sus soluciones respectivas de concentraciones 1 M a 25 ° C.

Cu y Cu+2 (1,0 M)

A, y A,+3 (1,0 M)

Zn y Zn+2 (1,0 M)

Ag y Ag+ (1,0 M)

Datos: E° Cu+2/Cu= +0,34 V

E° A ,+3/A ,= –1,66 V

E° Zn+2/Zn= –0,76 V

E° Ag+/Ag= +0,80 V

¿Qué pila le recomendaría?

A) Cu – A,

B) Zn – Cu

C) Ag – Zn

D) A, – Ag

E) Ag – Cu

Resolución 38

Electroquímica

Celda Galvánica Para obtener el mayor potencial posible

Ecelda = Ereducción + Eoxidación

− Se escoge el de mayor potencial de reducción que es la plata con +0,8 V

− Se escoge el de mayor potencial de oxidación que es el aluminio con +1,66 V

Ecelda = +0,8 V+1,66 V = +2,46 V

Rpta.: Al – Ag.

Pregunta 39

En noviembre de 1772, Carlos Sheele, de 30 años, escribió lo siguiente: “He verificado la composición del aire mediante la siguiente experiencia: Puse un poco de fósforo en un matraz bien cerrado. Lo calenté hasta que el fósforo se encendió, se produjo una nube blanca que se depositó formando sólidos similares a flores sobre la pared del matraz. Cuando se apagó el fósforo, abrí el matraz bajo el agua y esta se introdujo a su interior hasta ocupar una tercera parte de su volumen. Pude comprobar otra vez que el aire restante, la llamada parte mefítica del aire, no sostiene la combustión”. ¿A qué sustancia se refiere Sheele al hablar de la parte mefítica del aire?

A) O2(g)

B) H2(g)

C) CO(g)

D) N2(g)

E) H2O(V)

Resolución 39

Materia

Cambios químicosAl encender el fósforo, este se quema con el O2 del aire y forma un óxido de fósforo. Si la parte mefítica no sostiene la combustión, entonces no presenta O2, solo posee N2.

Rpta.: N2(g)

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Pregunta 40

En una cámara de combustión se queman 100 moles de CH4(g) utilizando 20 % de O2(g) adicional respecto a la combustión completa. El 80 % del CH4(g) forma CO2(g) y H2O(g) y el 20 % del CH4(g) produce CO(g) y H2O(g).

Si el O2(g) empleado se obtiene del aire (que está formado por 21 % molar de O2(g) y 79 % molar de N2(g)) determine la composición de los gases emitidos por la chimenea de la cámara de combustión (% molar de CO2(g), CO(g) y H2O(g), respectivamente).

A) 4,3 ; 1,0 ; 10,7

B) 6,4 ; 1,6 ; 16,0

C) 16,6 ; 16,6 ; 66,8

D) 26,7 ; 6,7 ; 66,6

E) 42,0 ; 10,5 ; 40,0

Resolución 40

Estequiometría

Combustión de gasesLuego en las reacciones:

I. 1CH4 + 2O2 → 1CO2 + 2H2O

80%CH4=80mol 160 mol 80 mol 160 molII. 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O

20%CH4=20 mol 30 mol 20 mol 40 mol

` Al final tenemos:

CO2= 80 mol <>6,4%

CO = 20 mol <>1.6%

H2O=200 mol <>16%

O2= 32 mol...(Excedente en 20% de la comb. completa)<>2,8%

N2= 714 mol + 120 mol =834 mol <>73,2

parte del aire

en excesoc m

parte del aire

utilizadoc m

Rpta.: 6,4;1,6;16,0

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