QUÍMICA UNI EXAMEN ADMISIÓN UNIVERSIDAD DE INGENIERÍA PROBLEMAS RESUELTOS PDF
EXAMEN ADMISION UNI SOLUCIONARIO UNIVERSIDAD DE INGENIERIA QUÍMICA pdf Pregunta 21 Respecto a los coloides, ¿cuáles de las siguientes proposiciones son correctas? I. Las dispersiones coloidales pueden ser gaseosas, líquidas o sólidas. II. Las partículas coloidales son tan pequeñas que no dispersan la luz. III. El fenómeno de precipitación de los coloides 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 Estequiometría NaHCO3(s)+HCl(ac) →NaCl(ac)+CO2(g)+H2O(l) 35mL solución HCl × × × × 1L 1L =0,441g 0,15molHCl NaHCO 84 g 3 NaHCO3 1000mL 1mol HCl 1mol 1mol % , , 3 0 , % 0 441 = # 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 cuánticos iguales. II. Si y es la función de onda de un electrón, entonces ψ2 corresponde a la probabilidad de hallar al electrón en un volumen 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. 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 cuánticos I. 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 Resolución 25 Soluciones Dilución Agregando solvente V(mL) 15% 480 mL 0,992 M (1) (2) HNO3 HNO3 t=1,0989 g/ml % C M 10 W 1 = # # t , C 63 , M 10 15 1 0989 1 2 61 = # # = 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.I Al+ 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 Resolución 27 Química orgánica Hidrocarburos C C 1 2 C C 3 4 C C 5 6 = CH3 Br CH3 CH = CH CH CH CH3 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+ E (ac) 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 - Chateller Al 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 Invernadero El 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 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 K atmL 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 restringidos En 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 fenómenos I. El efecto del calor sobre la clara de huevo es la desnaturalización de las proteínas (cambio químico) 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) + H2O(,) → KOH(ac)+ 2 1 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 2 H 1 (s) + 2 ( ) $ (ac) + 2 (g) , Luego: , / KOH V n 10L 6 @ = = 0 56 56 mol litro Entonces: 6KOH@ = 6OH−@ = 10−3 & pOH = 3 / pH = 11 ∴ 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 HO SO Mn H 2(g) 4 (ac) 2 ( ) 4 (ac) (ac) (ac) + + " 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 → SO4 2–+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 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 O S O Geometría molecular: angular CO2 O O O 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 2(s) (ac) (ac) 2(g) 2 (ac) (ac) + , " , + , + + , B) KMnO HC MnC C H O KC 2(s) (ac) 2(ac) 2(g) 2 ( ) (ac) + , " , + , + + , , C) KMnO HC MnC C H O KC 4(s) (ac) (ac) 2(g) 2 2(ac) (ac) + , " , + , + + , D) KMnO HC MnC C H O KC 4(s) (ac) 2(ac) 2(g) 2 2(ac) (ac) + , " , + , + + , E) KMnO HC MnC C H O KC 3(s) (ac) 2(ac) 2(g) 2 ( ) (ac) + , " , + , + + , , Resolución 35 Reacciones químicas Redox Reacción: 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 SO3 2– presenta los enlaces más cortos. 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 Resonancia SO3 S O O O S O O O S O O O <> <> 3 estructuras resonantes SO3 2– O O S 2– 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 Polímeros I. 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 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 químicos Al 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) 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 gases Luego en las reacciones: I. 1CH4 + 2O2 → 1CO2 + 2H2O 80%CH4=80mol 160 mol 80 mol 160 mol II. 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 exceso c m parte del aire utilizado c m Rpta.: 6,4;1,6;16,0