Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2021 (2s) y febrero 22 (2s)

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. ¿Acariciar a un perro implica que se produzca alguna reacción química en el perro o en la persona?

(A). Sí, muchas.
(B). No; es un hecho físico.
(C). No; es un hecho termodinámico (generación de calor por el roce).
(D). Solo en circunstancias muy especiales (por ejemplo, si la mano tiene restos de lejía).

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2. Si en ciertas condiciones el rendimiento de obtención de NH₃ a partir de H₂ y N₂ es del 20%, ¿cuántos moles de H₂ se necesitan para obtener 2 moles de amoniaco?

(A). 15.
(B). 3
(C). 0,6
(D). Ninguna de las otras respuestas es correcta.

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3. Para un gas ideal, cuando se calculan los volúmenes, V, que ocupa dicho gas a una serie de presiones, p, manteniendo constante la temperatura, y se representa el producto de los valores pV frente a p, debería obtenerse…

(A). una semiparábola.
(B). una semihipérbola.
(C). una recta de pendiente 1.
(D). una recta de pendiente 0.

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4. Se necesitan 950 g de ácido sulfúrico para llevar a cabo una reacción química, pero disponemos solamente de una muestra del mismo del 95% de riqueza. ¿De cuántos gramos de dicha muestra debemos partir?

(A). 9500
(B). 1050
(C). 1010
(D). 1000

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5. A Rutherford se le reconoce el descubrimiento de…

(A). los rayos canales.
(B). los neutrones.
(C). los electrones.
(D). los protones.

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6. Se llama nucleido a un núcleo atómico caracterizado por un determinado número de protones y neutrones. Dados dos o más nucleidos ^A_ZE, se dice que son isótonos si tienen el mismo número de neutrones. ¿Cuál de los siguientes nucleidos no es isótono de los demás?

(A). ³⁷Cl
(B). ⁴⁰Ca
(C). ³⁶Ar
(D). ³⁹K

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7. En el hidrógeno, tienen simetría esférica solo aquellos orbitales cuyo número cuántico…

(A). n vale 1.
(B). l vale 0.
(C). m vale 0.
(D). s vale 0.

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8. La masa atómica del cloro es 35,453. El espectrógrafo de masas revela la presencia de dos isótopos en el cloro de masas atómicas 34,97 y 36,96. Se deduce así que una masa m de cloro natural contiene aproximadamente…

(A). tres cuartas partes de ³⁷Cl y una cuarta parte de ³⁵Cl.
(B). tres cuartas partes de ³⁵Cl y una cuarta parte de ³⁷Cl.
(C). igual cantidad de ³⁵Cl que de ³⁷Cl.
(D). una décima parte de ³⁷Cl y el resto de ³⁵Cl.

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9. Dadas las especies elementales Ne, Na⁺, Mg y Al³⁺, ¿cuál no es isoelectrónica con F^–?

(A). Ne
(B). Na⁺
(C). Mg
(D). Al³⁺

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10. Considérense estas dos afirmaciones sobre el octeto de Lewis: “Todos los gases nobles tienen 8 electrones en su última capa” y “El boro, en todas sus combinaciones, cede o comparte 3 electrones para quedar con 8 en su última capa“.

(A). Ambas son verdaderas.
(B). La primera es verdadera pero la segunda es falsa.
(C). La primera es falsa pero la segunda es verdadera.
(D). Ambas son falsas.

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11. La configuración electrónica del átomo del elemento de número atómico 28 en su estado fundamental, con los orbitales ordenados en función del número cuántico n, es:

(A). 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d² 4s²4p⁶
(B). 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶ 4s²4p⁶ 5s²
(C). 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d¹ 4s²4p⁶ 5s¹
(D). 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d⁸ 4s²

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12. Las siguientes configuraciones electrónicas: 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d¹² 4s²4p⁶4d² 5s²5p⁶     y    1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p⁸4d² 5s²5p⁶…

(A). pueden corresponder a átomos de un mismo elemento.
(B). pueden corresponder al estado fundamental y excitado respectivamente de un mismo átomo.
(C). pueden corresponder a átomos de dos elementos distintos.
(D). son ambas imposibles.

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13. ¿Cuál de las siguientes estructuras de Lewis está escrita correctamente?

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14. ¿En cuál de las siguientes moléculas el orden de enlace es mayor?

(A). N₂
(B). O₂
(C). Cl₂
(D). I₂

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15. Según la teoría de orbitales moleculares, ¿sería posible la especie química He₂⁺?

(A). No, pues el orden de enlace sería 0.
(B). Sí, con un orden de enlace de 0,5.
(C). Sí, con un orden de enlace de 1.
(D). No, pues la carga positiva de esta molécula-ion es indicadora de la insuficiencia de electrones para formar enlaces.

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16. La distribución de orbitales alrededor del O en la molécula H₂O es aproximadamente tetraédrica. Pero, ¿cambia esta estructura cuando el H₂O se une a un protón para formar H₃O⁺?

(A). No, sigue siendo aproximadamente tetraédrica.
(B). Sí, se hace trigonal plana.
(C). Sí, se hace octaédrica.
(D). Sí, se vuelve plano-cuadrada.

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17. ¿Cuántas estructuras de resonancia se podrían considerar en la molécula-ion fosfato (PO₄^3–) que se caractericen por poseer un solo enlace doble?

(A). 1
(B). 2
(C). 3
(D). 4

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18. ¿En cuál de las siguientes moléculas es de esperar que no se produzcan enlaces de H de consideración?

(A). Metanol
(B). Hexano
(C). Ácido acético
(D). Amoniaco

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19. Del siguiente compuesto de coordinación, en el que M representa a un metal:

se dice que…

(A). tiene un ligando tridentado.
(B). tiene un ligando monodentado.
(C). tiene tres ligandos tridentados.
(D). tiene tres ligandos monodentados.

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20. Una de las siguientes afirmaciones sobre el N₂ es falsa:

(A). La teoría de orbitales moleculares predice un enlace triple entre los átomos de N.
(B). Es peligroso que el nitrógeno líquido entre en contacto con la piel por su alta reactividad química.
(C). En estado líquido el N₂ es un mal conductor eléctrico.
(D). Su forma de cristalizar es como sólido molecular.

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21. ¿Cuál de las siguientes sustancias es la mejor conductora de la electricidad disuelta en agua?

(A). CH₃COOH
(B). Br₂
(C). CO₂
(D). KCl

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Problema 1

22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Se queman completamente con oxígeno en exceso 2,66 g de cierto compuesto que solo contiene carbono y azufre, obteniéndose como únicos productos 1,54 g de dióxido de carbono y una masa m de dióxido de azufre. ¿Cuánto vale m? (Pesos atómicos: C: 12; O: 14; S: 32).

(A). 0,56 g
(B). 1,12 g
(C). 4,48 g
(D). No se puede saber porque se desconoce la reacción de combustión.

23. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto de carbono y azufre?

(A). CS
(B). C₂S
(C). CS₂
(D). Falta un dato para determinarla.

24. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS). ¿Qué masa de oxígeno se necesita para producir la combustión completa de los 2,66 g del compuesto de carbono y azufre?

(A). 3,36 g
(B). 3,2 g
(C). 1,12 g
(D). No se puede saber sin conocer la fórmula molecular.

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Problema 2

25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). 1 mol de dióxido de carbono a 373 K ocupa un volumen de 536 mL a una presión de 50,0 atmósferas. Calcular la presión teórica que se obtendría si se considerara un gas ideal y dar su desviación respecto a la idealidad en términos relativos (es decir, desviación absoluta dividida por valor experimental), expresándola en % y redondeada.

(A). 76 %
(B). 24 %
(C). 14 %
(D). Se obtiene un valor muy diferente a los de las otras respuestas.

26. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). Calcular la presión teórica que se obtendría si se considerara un gas real que se pudiera tratar según el modelo de Van der Waals, dando la desviación respecto a la idealidad en términos relativos. Dicho modelo de Van der Waals es:

siendo el valor del covolumen 0,0428 L mol^-1 y valiendo la constante característica del gas 3,61 L² atm mol^-2 (dar el resultado redondeado).

(A). 1 %
(B). 4 %
(C). 7 %
(D). 14 %

27. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS). Expresar las dos contantes de Van der Waals para el CO₂ en el sistema internacional haciendo la aproximación 1 Pa = 10^–5 atm.

(A). Constante característica del gas = 0,361 Pa mol^-2; covolumen = 4,28·10^-5 m³ mol^-1
(B). Constante característica del gas = 3,61·10^-1 J m³ mol^-2; covolumen = 4,28·10^-5 m³ mol^-1
(C). Constante característica del gas = 3,61 Pa m³ mol^-2; covolumen = 4,28·10^-1 m³ mol^-1
(D). Constante característica del gas = 3,61 L² Pa mol^-2; covolumen = 4,28·10^-1 L³ mol^-1

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Problema 3

28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). La primera energía de ionización (potencial de ionización) del Ca vale 590 kJ/mol; la segunda, 1145 kJ/mol. La entalpía de disociación del Cl₂ vale 243 kJ/mol y la afinidad electrónica de este elemento es –349 kJ/mol. Finalmente, el cambio de entalpía de la reacción Ca(s) + Cl₂(g) ® CaCl₂ (s) es –795 kJ/mol. (Todos los valores energéticos están medidos a p = 1 atm y temperatura ambiente). ¿Cuál sería la energía de red del compuesto?

(A). –3471 kJ/mol
(B). –2424 kJ/mol
(C). –2075 kJ/mol
(D). Falta un dato para calcularla.

29. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). Considerando los dos primeros valores de la energía de ionización del Ca, decir cuál de los siguientes valores sería el único aceptable si tuviéramos que elegir entre ellos para responder a la pregunta: ¿cuál es la tercera energía de ionización del Ca?

(A). 4912 kJ/mol
(B). 555 kJ/mol
(C). 1735 kJ/mol
(D). 867 kJ/mol

30. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). Mediante cálculos teóricos se ha estimado el valor de la energía de red del compuesto hipotético CaCl. Cuando se resta este valor del valor de energía de red experimental del CaCl₂ se obtiene: U(CaCl₂) – U(CaCl) = –1876 kJ/mol. Con este dato y los que se necesiten de los que aparecen en los demás enunciados de este problema, ¿podría estimarse el calor de formación del hipotético compuesto CaCl? En ese caso, ¿qué valor se obtendría?

(A). 163,5 kJ/mol
(B). 1081 kJ/mol
(C). Se obtiene un valor muy diferente de los anteriores.
(D). No podría estimarse el valor porque falta un dato.

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