Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2019 (2s)

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. De los siguientes pares de letras, ¿cuál no corresponde a ningún elemento químico?

(A). Fr
(B). Bk
(C). Rd
(D). Hf

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2. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta? (Datos: peso atómico del hidrógeno: 1,00797; peso atómico del nitrógeno: 14,0067).

(A). 1,00797 g de gas hidrógeno (H₂) ocupan un volumen de 11,2 L, que es el mismo volumen ocupado por 14,0067 g de gas nitrógeno (N₂), ambos en condiciones normales y suponiendo comportamiento ideal.
(B). En 22,4 L de gas nitrógeno hay el mismo número de átomos que en 22,4 L de gas helio en las mismas condiciones de p y T (suponer que ambos se comportan idealmente).
(C). En 2,01594 g de gas hidrógeno hay el mismo número de átomos que en 12,0000 g de ¹²C.
(D). 1 mol de O₂ contiene el mismo número de moléculas que 1 mol de N₂, por lo cual la masa de 1 mol de O₂ es la misma que la masa de 1 mol de N₂.

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3. Se tiene una masa m de gas oxígeno (O₂) en un recipiente y la misma masa m de gas ozono (O₃) en otro. Los volúmenes de ambos recipientes son iguales, y asimismo son iguales las temperaturas de ambos gases. Suponiendo que se comportan idealmente, ¿ejercerá uno más presión que el otro?

(A). Sí: el oxígeno más que el ozono.
(B). Sí: el ozono más que el oxígeno.
(C). Depende del valor de la temperatura. Si está entre 0 y 273 ^oC, el oxígeno ejerce más presión, pero a partir de esa temperatura el que ejerce más presión es el ozono.
(D). No, la misma, pues si la masa es la misma, el número de átomos de O es igual en ambos recipientes.

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4. Una de las siguientes afirmaciones no está en consonancia con los postulados de la teoría atómica de Bohr:

(A). El electrón no radia energía cuando se mueve en su órbita.
(B). Las únicas órbitas posibles son aquellas en las que se cumple que el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2π.
(C). La energía del electrón es constante aunque cambie de órbita
(D). El electrón solo puede girar en ciertas órbitas circulares, de energía y radios determinados.

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5. La ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico es: hν = φ + E_c. ¿En cuál de las siguientes unidades del sistema internacional se mide φ?

(A). K
(B). N
(C). W
(D). J

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6. Solo una de las siguientes puede ser la configuración electrónica del niobio.

(A). 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d⁶
(B). 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d⁴
(C). 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d²
(D). 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

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7. Sean las siguientes configuraciones electrónicas de los átomos neutros X e Y: X: 1s² 2s² 2p⁶;  Y: 1s² 2s² 2p⁵ 3s¹. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

(A). Y es un átomo del tercer periodo.
(B). Ambos átomos corresponden al mismo elemento químico.
(C). El átomo Y es del elemento químico K.
(D). Arrancar un electrón a Y requiere más energía que arrancarlo a X.

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8. En el átomo de circonio, ¿qué orbital de los siguientes se “llena” antes según el principio de aufbau: 3d, 4s, 4p, 4d?

(A). El 3d
(B). El 4s
(C). El 4p
(D). El 4d

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9. ¿Cuántos grupos tiene la tabla periódica según la recomendación actual de la IUPAC?

(A). 7
(B). 9
(C). 10
(D). 18

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10. Considérense estas dos afirmaciones sobre la regla del octeto: “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. ¿Cuál de las siguientes ecuaciones termoquímicas es la que hay que plantear para medir la energía de red de un mol de retículo cristalino de CaO(s)?

(A). Ca(s) + ½ O₂(g) ⟶ CaO(s)    ΔH^o < 0
(B). Ca(s) + ½ O₂(g) ⟶ CaO(s)    ΔH^o > 0
(C). Ca²⁺(g) + O^2–(g) ⟶ CaO(s)    ΔH^o < 0
(D). Ca(g) + ½ O₂(g) ⟶ CaO(s)    ΔH^o > 0

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12. En el amoniaco, el número de enlaces que el átomo central forma con los demás átomos y el número de pares de electrones que tiene alrededor es, respectivamente…

(A). 3 y 3
(B). 4 y 3
(C). 3 y 4
(D). 4 y 4

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13. ¿Por qué la molécula de agua es polar y la del dióxido de carbono no, siendo ambas moléculas del tipo AE₂? (A y E son dos elementos químicos cualesquiera).

(A). Porque en el H₂O el O es el átomo central y en el CO₂ los O son periféricos.
(B). Porque la diferencia de electronegatividad entre H y O es alta, pero entre C y O es muy baja, dada su proximidad en la tabla periódica.
(C). Porque el agua es líquida y el CO₂ es gaseoso.
(D). Es una consecuencia de la distribución espacial de los electrones alrededor de los átomos centrales.

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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. Decir cuántos enlaces σ y π se pueden encontrar en total en la siguiente molécula: H₃C-CH=CH-C≡CH.

(A). 10 σ y 3 π
(B). 8 σ y 5 π
(C). 6 σ y 7 π
(D). 11 σ y 2 π

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16. La hibridación sp³d…

(A).  la presentan algunos compuestos de fósforo como el PF₅.
(B). supone la existencia de cuatro orbitales híbridos coplanarios que forman un cuadrado más un orbital p puro perpendicular.
(C). implica la formación de seis orbitales híbridos dirigidos hacia los vértices de un octaedro.
(D). no existe.

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17. ¿Qué forma geométrica es de esperar que adopten los átomos de la molécula XeF₄ sabiendo que en la estructura de Lewis de esta molécula el Xe queda con 12 electrones alrededor (octecto ampliado)?

(A). Plana
(B). Bipirámide de base cuadrada
(C). Cúbica
(D). Tetraédrica

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18. En condiciones normales de presión y temperatura, el flúor y el cloro son gases, líquido el bromo y sólido el yodo, a pesar de pertenecer los cuatro elementos al mismo grupo. Estas propiedades pueden explicarse por ser diferentes para cada elemento…

(A). las fuerzas intermoleculares de orientación o dipolo-dipolo.
(B). las electronegatividades.
(C). la energía del enlace entre sus átomos.
(D). las fuerzas intermoleculares de dispersión.

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19. Decir cuál de las siguientes asignaciones a los diferentes tipos de sólidos es correcta (abreviaturas: met: metálico; ion: iónico; mol: molecular; cov: covalente).

(A). Ge: cov; RbI: ion; Cu₃Sn: met; C₆H₆: mol
(B). Ge: met; RbI: cov; Cu₃Sn: ion; C₆H₆: mol
(C). Ge: met; RbI: ion; Cu₃Sn: met; C₆H₆: cov
(D). Ge: mol; RbI: cov; Cu₃Sn: ion; C₆H₆: met

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20. En el sulfuro de plata (Ag₂S), las uniones entre el S y la Ag tienen un carácter iónico de en torno a un 10%. Por otro lado, el S es el elemento químico que tiene más baja conductividad y la Ag es el que la tiene más alta. ¿Cuánta conductividad es de esperar que tenga el Ag₂S sólido?

(A). Muy baja
(B). Media
(C). De media a alta
(D). Muy alta

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21. Sea un compuesto EO_mH_n donde E es un elemento químico determinado y m y n son números naturales. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la acidez o basicidad de ese compuesto es falsa?

(A). En general (con alguna excepción), cuanto mayor sea m más ácido tiende a ser es el compuesto.
(B). Si m = 0, el compuesto es más ácido a mayor polaridad de los enlaces A–H.
(C). Si m = 1 y n = 1, el compuesto será necesariamente una base.
(D). Si n = 0 y m ≠ 0, el compuesto será, en general, un óxido.

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22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). El carbonato de calcio experimenta, al calentarlo suficientemente, una descomposición que produce óxido de calcio. ¿Cuántos gramos de óxido de calcio se podrían obtener como máximo de 2 g de carbonato de calcio? (Utilizar los siguientes pesos atómicos aproximados: Ca: 40; C: 12; O: 16; H: 1).

(A). Se obtiene un valor comprendido entre 1 y 1,2499 g
(B). Se obtiene un valor comprendido entre 1,25 g y 1,4999 g
(C). Se obtiene un valor comprendido entre 1,5 y 1,7499 g
(D). Se obtiene un valor comprendido entre 1,75 y 2 g

23. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). Es sabido que el óxido de calcio, cuando se trata con agua, se transforma en hidróxido de calcio. Si todo el óxido de calcio obtenido anteriormente se echa en agua hasta que el volumen de la disolución sea de 1 L y después se evapora el agua, ¿qué cantidad máxima de hidróxido de calcio se obtendrá?

(A). 1,12 g
(B). 1,24 g
(C). 1,48 g
(D). 1,60 g

24. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). Cuando se hace pasar dióxido de carbono por una disolución acuosa que contiene hidróxido de calcio, precipita carbonato de calcio. ¿Cuánto carbonato de calcio podría obtenerse como máximo a partir de la disolución de hidróxido de calcio en 1 L de agua considerada antes?

(A). Se obtiene un valor entre 0 y 0,7499 g
(B). Se obtiene un valor entre 0,75 y 1,4999 g
(C). Se obtiene un valor entre 1,5 y 2,2499 g
(D). Se obtiene un valor entre 2,25 y 3 g

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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 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 % sin decimales.

(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) Hacer lo mismo que en el problema anterior, pero en este caso tratando al gas como “real” según el modelo de Van der Waals:

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 sin decimales).

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

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

(A). a = 3,61·10^-1 J m³ mol^-2; b = 4,28·10^-5 m³ mol^-1.
(B). a = 3,61·10^-1 Pa mol^-2; b = 4,28·10^-5 m³ mol^-1
(C). a = 3,61 Pa m³ mol^-2; b = 4,28·10^-1 m³ mol^-1
(D). a = 3,61 L² Pa mol^-2; b = 4,28·10^-1 L³ mol^-1

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28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS) Para la molécula SO₂ se ha propuesto este sistema de resonancia basado en el modelo de Lewis:

¿Cuánto valdría, aproximadamente, el ángulo O-S-O en la molécula SO₂?

(A). 72º
(B). 90º
(C). 120º
(D). 180º

29. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS) Se puede considerar en primera aproximación que el vector momento dipolar de la molécula SO₂, μ_SO2, es la resultante de los denominados momentos dipolares de enlace, μ_SO. El origen de estos momentos dipolares de enlace es el átomo S; sus direcciones respectivas, las líneas que unen a S con uno y otro O; y sus sentidos, de S a O. Por otro lado, el valor del momento dipolar total de la molécula, medido experimentalmente, es μ_SO2 = 1,61 D. ¿Cuánto valdrían los momentos dipolares de enlace, μ_SO?

(A). 1,57 D
(B). 1,61 D
(C). 1,65 D
(D). 1,69 D

30. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS) Se podría considerar que los enlaces S=O de esta molécula son completamente iónicos si se transfieren cuatro electrones desde el S a los dos O, es decir, dos electrones del S a uno de los O y otros dos electrones del S a otro de los O. Sabiendo que la distancia de enlace S=O medida experimentalmente es de 143,1 pm y admitiendo la mencionada transferencia completa de dos electrones a cada O, calcular cuál sería el momento dipolar teórico asociado a los enlaces iónicos puros S²⁺–O^2– para esa distancia, y a partir de ese valor, estimar el porcentaje de carácter iónico de los enlaces S=O. (Datos: 1 D = 3,34·10⁻³⁰ C m; carga del electrón: 1,6·10^–19 C).

(A). Aprox. 12 %
(B). Aprox. 24 %
(C). Aprox. 36 %
(D). Aprox. 48 %

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