Examen de Principios de Química y Estructura – Septiembre 2023

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. Se han hecho 4 experimentos en los que se ha comprobado que dos elementos A y E reaccionan entre sí para dar el correspondiente producto químico en las siguientes proporciones de masa:

Exp.	A / g	E / g	Producto / g
1	1,00	0,48	1,48
2	1,00	0,24	1,24
3	1,50	0,72	2,22
4	5,00	0,80	5,80

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

(A). Los datos de los experimentos 1 y 3 justifican la ley de las proporciones definidas, o de Proust.
(B). Los experimentos 1, 2 y 4 justifican la ley de las proporciones múltiples, o de Dalton.
(C). En los experimentos 2 y 3 se obtiene el mismo compuesto.
(D). En los cuatro experimentos se cumple la ley de Lavoisier.

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2. Teniendo en cuenta que del plomo se conocen al menos 7 isótopos, cuando se dice que el elemento químico Pb tiene una masa atómica de 207,2, eso significa…

(A). que la masa de un núcleo de plomo, independientemente del isótopo de que se trate, es igual a 207,2 veces la masa de un núcleo de ¹²C.
(B). que la media aritmética de la masa de esos isótopos es 207,2.(C). que algunos de sus isótopos tendrán una masa mayor que 207,2 y otros menor que 207,2.
(D). que todos los núcleos de Pb del universo contienen 207 nucleones.

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3. Al disminuir la temperatura de un gas…

(A). las moléculas van tendiendo a tener una velocidad parecida.
(B). aumenta la proporción de moléculas con velocidades mayores que una velocidad cualquiera de referencia v₀.
(C). la velocidad media de las moléculas se hace mayor.
(D). el máximo de la curva de distribución de velocidades se desplaza hacia velocidades altas.

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4. La densidad relativa de un gas ideal A respecto a la de un gas ideal B en las mismas condiciones de presión y temperatura (ρ_A / ρ_B) es igual al cociente de sus…

(A). volúmenes molares.
(B). pesos moleculares.
(C). números de masa.
(D). números atómicos.

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5. Solo una de las siguientes no fue una conclusión del experimento de bombardeo de láminas metálicas con partículas α realizado por Rutherford:

(A). En el átomo existen campos eléctricos muy fuertes creados por cargas positivas.
(B). La repulsión que experimentan las partículas α se debe a la existencia de capas electrónicas.
(C). La mayor parte del átomo está “hueco”.
(D). La parte positiva de la mayoría de los átomos es muy pesada.

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6. ¿Cuántos orbitales f distintos son posibles?

(A). 1
(B). 3
(C). 5
(D). 7

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7. ¿Cuántos electrones puede contener un orbital atómico?

(A). 2
(B). 4
(C). 8
(D). Dependiendo del orbital: 2, 6, 10 o 14

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8. De las siguientes propiedades, ¿cuáles aumentan (en general) hacia la derecha y arriba en la tabla periódica?

(A). El radio atómico y el poder oxidante
(B). La energía de ionización y la afinidad electrónica
(C). El poder reductor y el carácter metálico
(D). La electronegatividad y la densidad

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9. Se han medido las 10 primeras energías de ionización (potenciales de ionización) de un elemento y se han representado sus valores en el siguiente gráfico (el eje X indica si se trata de la primera, segunda, tercera… energías de ionización). ¿A qué elemento de los que se mencionan pueden corresponder los datos representados?

(A). N
(B). Ne
(C). Al
(D). Cl

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10. Decir qué ordenación de tamaños iónicos es la correcta:

(A). K⁺ < Cl^– < Na⁺ < Br ^–
(B). Na⁺ < K⁺ < Cl^– < Br ^–
(C). Br ^– < Cl^– < K⁺ < Na⁺
(D). Cl^– < Br ^– < Na⁺ < K⁺

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11. Sobre el ciclo de Born-Haber, una de las siguientes proposiciones es falsa:

(A). Sirve para calcular la energía de red de los compuestos iónicos.
(B). Se basa en la ley de Hess.
(C). En el ciclo se usan el potencial de ionización, la electronegatividad y otras contribuciones energéticas.
(D). Consiste en comparar la entalpía estándar de formación de un compuesto iónico a partir de sus elementos con la entalpía necesaria para convertir dichos elementos en iones atómicos gaseosos.

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12. Solo una de las siguientes afirmaciones sobre las escalas de electronegatividad es falsa:

(A). El método de Pauling para establecer la electronegatividad de un átomo A se basa en conocer la diferencia entre el valor de la energía de disociación de la molécula A–F (F = flúor) y el valor teórico de la energía del enlace covalente de dicha molécula.
(B). En la escala de Mulliken la electronegatividad de un átomo A es la media de la suma de la afinidad electrónica y la energía de ionización del átomo.
(C). La escala de Pauling es absoluta; la de Mulliken es relativa.(D). En la escala de Pauling ningún elemento tiene valor de electronegatividad mayor que 4.

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13. Sobre los valores numéricos de la energía de enlace y de la energía de disociación de una molécula diatómica hay que decir que…

(A). el primero es mayor que el segundo.
(B). ambos son iguales en magnitud y signo.
(C). ambos son iguales en magnitud, pero no en signo.
(D). el primero es menor que el segundo.

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14. El orden de menor a mayor longitud de enlace en las moléculas O₂, N₂ y F₂ es:

(A). O₂ < N₂ < F₂
(B). N₂ < O₂ < F₂
(C). F₂ < O₂ < N₂
(D). F₂ < N₂ < O₂

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15. La combinación de dos orbitales atómicos p…

(A). puede producir orbitales moleculares σ o π (enlazantes o antienlazantes).
(B). produce siempre orbitales moleculares σ antienlazantes.
(C). produce siempre orbitales moleculares π enlazantes.
(D). produce siempre orbitales moleculares d.

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16. Ordenar los siguientes compuestos hidrogenados de mayor a menor acidez: HF, NH₃, HI, H₂O y HCl.

(A). H₂O > HCl > NH₃ > HI > HF
(B). HF > HCl > HI > NH₃ > H₂O
(C). HI > HCl > HF > H₂O > NH₃
(D). HCl > HF > H₂O > NH₃ > HI

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17. Una de las siguientes relaciones entre tipo de hibridación y ángulo de enlace es falsa:

(A). sp: 180º
(B). sp²: 150º
(C). sp³: aprox. 109,5º
(D). sp³d²: 90º

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18. El CO₃^2– actúa normalmente como ligando…

(A). monodentado.
(B). bidentado.
(C). tridentado.
(D). tetradentado.

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19. ¿Cuál es el nombre del complejo de coordinación [CoCl₂(NH₃)₄]NO₃

(A). Diclorurotetraamminanitrato de cobalto
(B). Nitrato de amonio, cloro y cobalto
(C). Nitrato de tetraamminadiclorurocobalto(III)
(D). Nitrato de tetraamoniocobaltocloro(I)

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20. Una característica muy definitoria de los sólidos atómicos es que forman cristales…

(A). cuyas partículas unitarias son moléculas discretas (e incluso átomos) que están unidas unas a otras por fuerzas intermoleculares.
(B). cuyas partículas son iones positivos embebidos en una “nube” o “mar” de electrones. 
(C). constituidos por iones positivos y negativos alternados.
(D). constituidos por átomos unidos unos a otros por enlaces covalentes.

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21. De las siguientes afirmaciones, ¿cuál debe considerarse totalmente correcta?

(A). La energía reticular de un compuesto iónico es independiente de la carga de los iones que lo forman.
(B). Los sólidos iónicos subliman con facilidad y son muy solubles en agua.
(C). Los compuestos iónicos son conductores de la electricidad en cualquier estado físico.
(D). Las temperaturas de fusión y de ebullición de los compuestos iónicos son altas o muy altas.

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22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Supongamos que se acuerda cambiar la referencia de la unidad de masa atómica de modo que, en adelante, se considerará que 1 átomo de ¹²C tiene una masa de 1 unidad de masa atómica (uma). En ese hipotético nuevo sistema, ¿cuál sería la masa de una molécula de agua expresada en uma? (Datos: los pesos atómicos del O y el H en el sistema actual son, respectivamente, 15,999 y 1,008).

(A). Muy aproximadamente 1,5 uma.
(B). 216,18 uma.
(C). Habría que medirla experimentalmente.
(D). En el nuevo sistema, una molécula de agua tendría la misma masa en uma que en el sistema vigente (18,015 uma).

23. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE). ¿Cuál sería la equivalencia entre unidad de masa atómica y gramo en el nuevo sistema?

(A). 1 uma nueva = 2·10^–23 g (en números redondos)
(B). 1 uma nueva = 1,38·10^–25 g
(C). 1 uma nueva = 1,66·10^–24 g
(D). La relación entre uma y gramo sería la misma en ambos sistemas.

24. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). La reacción de producción del denominado gas de agua o gas de síntesis es esta:

C(s) + H₂O(g) → CO(g) + H₂(g)

Si trabajáramos con las unidades de masa del nuevo sistema, ¿qué masa de gas hidrógeno, en gramos, se produciría a partir de 5 g de C? 

(A). 0,168 g de H₂
(B). Muy aproximadamente 10 g de H₂
(C). 0,069 g de H₂
(D). La misma cantidad que si trabajamos con las unidades del sistema vigente.

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25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). El argón existente en el aire ejerce una presión parcial que es el 0,94% de la total. Se aísla el argón contenido en un volumen determinado de aire y se encierra en un recipiente de 20 L cuyo peso en vacío es 50,356 g y cuyo peso con el argón es 62,509 g. Se mide la presión en dicho recipiente y resulta ser de 280 mmHg a una temperatura de 22 ºC. Sabiendo que el peso atómico del argón es 39,95 y que en esas condiciones este gas se comporta de forma prácticamente ideal, ¿de qué tipo de especies de las siguientes está constituido el argón en estado gaseoso?

(A). Ar
(B). Ar₂
(C). Ar₃
(D). Ar₄

26. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). En el caso hipotético de que el gas argón estuviese formado por moléculas Ar₈, ¿qué presión p’ ejercería este gas hipotético en relación con la presión p que ejerce en el caso real que estamos tratando, que es de 280 mmHg? (Se entiende que la medida se haría para volúmenes iguales y a la misma temperatura).

(A). La octava parte (p’ = p/8)
(B). El óctuplo (p’ = 8p)
(C). La cuarta parte (p’ = p/4)
(D). El doble (p’ = 2p)

27. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS). ¿Cuál es la fracción molar del Ar en el aire?

(A). 9,4
(B). 9,4·10^–1
(C). 9,4·10^–2
(D). 9,4·10^–3

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28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). La entalpía de vaporización del Ca sólido es 178 kJ/mol; la primera energía de ionización del Ca(g) es 590 kJ/mol; su segunda energía de ionización, 1137 kJ/mol; la entalpía de disociación del Cl₂(g) en átomos de Cl(g) es 244 kJ/mol; la energía de afinidad electrónica del Cl(g) es –349 kJ/mol, y la energía de formación del CaCl₂(s) a partir de cloro gaseoso y de calcio sólido es –804 kJ/mol. Con esos datos, calcular la energía que se necesita para pasar un mol de calcio sólido a Ca²⁺ gaseoso.

(A). 178 kJ
(B). 768 kJ
(C). 1905 kJ
(D). 1137 kJ

29. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). ¿Cuánta energía se necesita para pasar un mol de cloro gaseoso a ion Cl^– gaseoso?

(A). –454 kJ
(B). –105 kJ
(C). 244 kJ
(D). –349 kJ

30. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS). ¿Cuánto vale la energía de red del CaCl₂?

(A). 647 kJ/mol
(B). –2255 kJ/mol
(C). 996 kJ/mol
(D). –804 kJ/mol

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