Examen de Principios de Química y Estructura – Septiembre 2016

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. En la reacción de formación del dióxido de nitrógeno (NO₂) en fase gaseosa a partir de nitrógeno (N₂) y oxígeno (O₂) en las mismas condiciones de presión y temperatura y supuesto comportamiento ideal…

(A). se combinarán volúmenes iguales de nitrógeno y oxígeno.
(B). se combinará medio volumen de oxígeno por cada volumen de nitrógeno.
(C). se formarán dos volúmenes de dióxido de nitrógeno por cada volumen de oxígeno.
(D). Ninguna de las demás afirmaciones es correcta.

---

2. ¿Cómo se puede escribir la reacción de formación de cloruro de calcio sólido a partir de cloro gaseoso y calcio?

(A). Ca(s) + 2Cl(g) ⟶ CaCl₂(s)
(B). Ca⁺(l)+ Cl^–(g) ⟶ CaCl(s)
(C). Ca(s) + Cl₂(g) ⟶ CaCl₂(s)
(D). Ca(s) + Cl(g) ⟶ CaCl(s)

---

3. La ecuación de Van der Waals para los gases reales introduce correcciones en…

(A). T y V.
(B). R y T.
(C). V y R.
(D). p y V.

---

4. En las mismas condiciones de presión y temperatura, ¿qué moléculas de los siguientes gases tiene mayor velocidad cuadrática media?

(A). H₂
(B). CH₄
(C). C₄H₁₀
(D). Las tres la misma, pues la velocidad cuadrática media solo depende de T

---

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

(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.

---

6. Los orbitales…

(A). s tienen un plano nodal.
(B). p tienen una distribución esférica de la probabilidad.
(C). d tienen siempre dos pares de lóbulos.
(D). p tienen siempre un par de lóbulos.

---

7. El orbital d_xy puede alojar…

(A). 2 electrones
(B). 5 electrones
(C). 10 electrones
(D). un número de electrones que depende del valor de n.

---

8. Considérense estas dos afirmaciones sobre el orden de “llenado” de orbitales en átomos polielectrónicos según el principio de Aufbau: “Los orbitales 4s se llenan antes que los 3d” y “Los orbitales 5p se llenan después que los 4d”.

(A). Ambas son ciertas.
(B). La primera es cierta y la segunda es falsa.
(C). La primera es falsa y la segunda es cierta.
(D). Ambas son falsas.

---

9. Si la configuración electrónica de un elemento es 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 5s¹, podemos deducir que…

(A). se encuentra en su estado fundamental.
(B). pertenece al 5º período de la tabla.
(C). pertenece al grupo de los metales alcalinos.
(D). pertenece al tercer período.

---

10. Ordenar los siguientes iones de mayor a menor tamaño: Sc³⁺, K⁺, Cl^–, Ca²⁺.

(A). Cl^– > K⁺ > Ca²⁺ > Sc³⁺
(B). Cl^– > Sc³⁺ > Ca²⁺ > K⁺
(C). Sc³⁺ > Ca²⁺ > K⁺ > Cl^–
(D). K⁺ > Ca²⁺ > Sc³⁺ > Cl^–

---

11. En la molécula de NaClO₄…

(A). se puede considerar que el Na está unido al resto de la molécula por enlace iónico.
(B). los enlaces entre los distintos átomos se pueden considerar iónicos.
(C). los enlaces entre los distintos átomos se pueden considerar covalentes.
(D). los enlaces entre los distintos átomos tienen aproximadamente la misma contribución iónica que covalente.

---

12. ¿Cuántos electrones quedan sin aparear en la molécula de N₂?

(A). Uno
(B). Dos
(C). Tres
(D). Ninguna de las otras respuestas es correcta

---

13. Dado el elemento de número atómico 15

(A). actuará en compuestos covalentes con valencias 3 y 5
(B). formará preferentemente compuestos iónicos
(C). actuará en compuestos covalentes con valencias 2 y 4
(D). actuará en compuestos covalentes con valencias 1, 3, 5 y 7

---

14. La combinación de dos orbitales atómicos p…

(A). puede dar orbitales moleculares σ o π (enlazantes y antienlazantes).
(B). da siempre orbitales moleculares π antienlazantes.
(C). da siempre orbitales moleculares π enlazantes.
(D). da siempre orbitales moleculares σ.

---

15. Solo una de las siguientes proposiciones es cierta: en las moléculas diatómicas, hablando en términos generales y restringiendo las comparaciones a moléculas análogas…

(A). a mayor orden de enlace mayor energía de enlace y mayor longitud de enlace.
(B). a mayor orden de enlace menor energía de enlace y mayor longitud de enlace.
(C). a mayor orden de enlace mayor energía de enlace y menor longitud de enlace.
(D). a mayor orden de enlace menor energía de enlace y menor longitud de enlace.

---

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.

---

17. La molécula CF₄ tiene momento dipolar nulo porque los cuatro enlaces C-F se dirigen a los vértices de…

(A). un tetraedro regular.
(B). una pirámide trigonal.
(C). un cuadrado.
(D). un rombo regular.

---

18. ¿De qué orden de energía es el enlace de H?

(A). Unos 10 eV/mol
(B). Unos 10 ergios/mol
(C). Unos 10 J/mol
(D). Unas 10 kcal/mol

---

19. ¿Cómo cree que variará el punto de fusión en la serie NH₃, PH₃, AsH₃, SbH₃?

(A). Será mayor en el NH₃ y disminuirá a medida que se baja en la serie.
(B). Será mayor en el SbH₃ y disminuirá a medida que se sube en la serie.
(C). Será mayor en los dos compuestos centrales de la serie (PH₃ y AsH₃) y menor en los extremos.
(D). No se puede optar sin ninguna duda por alguna de las otras respuestas porque habría que tener en cuenta más de un efecto.

---

20. ¿Qué tipo de sólido es el yodo?

(A). Iónico
(B). Atómico
(C). Metálico
(D). Molecular

---

21. Del siguiente compuesto de coordinación dígase qué afirmación es cierta:

(A). Uno de los ligandos es tridentado
(B). El átomo central es el Si
(C). El átomo central tiene tres ligandos diferentes
(D). Un átomo de mercurio está unido a uno de silicio y a dos átomos de rodio

---

22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). El boro tiene dos isótopos estables: ¹⁰B y ¹¹B. El peso atómico exacto de este elemento es 10,811. Calcular la riqueza porcentual aproximada del isótopo ¹⁰B y decir dentro de qué intervalo queda el valor obtenido:

(A). (15%, 25%]
(B). (25%, 35%]
(C). (35%, 45%]
(D). (45%, 55%]

23. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE). Disponemos del isótopo ¹⁰B puro y lo tratamos con H para formar un borano (que es un compuesto de B e H). La riqueza en B de este borano es del 76,8%. Hallar su fórmula empírica.

(A). ¹⁰BH
(B). ¹⁰BH₂
(C). ¹⁰BH₃
(D). ¹⁰BH₄

24. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). ¿Cuál es la fórmula molecular del borano anterior sabiendo que la densidad de este compuesto gaseoso a 15 ºC es 1,18 kg/m³ y que un mol del mismo ocupa a esa temperatura un volumen de 22,1 L?

(A). ¹⁰B₂H₆
(B). ¹⁰B₃H₆
(C). ¹⁰B₄H₆
(D). ¹⁰B₆H₆

---

25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Se quiere llenar con hidrógeno un globo aerostático que se encuentra en la cima de una montaña, donde la temperatura ambiente es de -12 ºC y la presión es de 628 mmHg. El globo vacío pesa 216 kg (incluida la barquilla) y empieza a elevarse cuando el volumen de la bolsa alcanza los 210 m³ de hidrógeno en esas condiciones de p y T. ¿Qué masa de hidrógeno se ha introducido? (Supóngase comportamiento ideal del hidrógeno. Dato: Peso atómico del hidrógeno: 1).

(A). Se obtiene un valor comprendido entre 16 y 17 g de hidrógeno.
(B). Se obtiene un valor superior a 20 kg de hidrógeno.
(C). Se obtiene un valor comprendido entre 500 g y 10 kg de hidrógeno.
(D). Se obtiene un valor distinto de los dados en las otras respuestas.

26. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE). ¿Qué volumen de helio se habría necesitado para que el globo alcanzara el mismo peso que en el apartado anterior en las mismas condiciones? (Peso atómico del helio: 4; considérese que se comporta idealmente).

(A). Un valor entre 100000 y 110000 L
(B). Un valor entre 80 y 100 m³
(C). Un valor entre 1,4´10⁶ y 1,6´10⁶ L
(D). Un valor diferente al de las otras respuestas

27. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). Despreciando el volumen que ocupa la barquilla, estímese la densidad del aire exterior en el momento en que el globo se empieza a elevar.

(A). El valor está entre 0,04 y 0,06 g/cm³.
(B). El valor está entre 1,3 y 1,4 kg/m³.
(C). El valor está entre 800 y 900 g/m³.
(D). El valor está entre 1,0 y 1,2 g/L.

---

28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Considérense los siguientes datos termodinámicos, todos expresados en kJ/mol: la entalpía de sublimación del Mg(s) es ΔH_s(Mg) = 147,1; la primera energía de ionización del Mg es I₁ = 737,7; su segunda energía de ionización es I₂ = 1450,7; la entalpía de disociación del Cl₂ es 242,6; la energía de formación de la especie MgCl₂ es ΔH_f(MgCl₂) = -213, y la energía de red de dicha especie es U(MgCl₂) = -2087,7. ¿Qué energía se necesitaría para convertir 3,57 g de Mg(s) en Mg²⁺(g)? (El peso atómico del magnesio es 24,3).

(A). Se obtiene un valor comprendido entre 10 y 30 kJ.
(B). Se obtiene un valor comprendido entre 300 y 330 kJ.
(C). Se obtiene un valor comprendido entre 330 y 350 kJ.
(D). Se obtiene un valor comprendido entre 2300 y 2400 kJ.

29. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE). ¿Qué energía se desprendería si se aproximaran desde el infinito hasta las posiciones que ocuparían en una red cristalina de MgCl₂ medio mol de iones Mg²⁺ en estado gaseoso y 1 mol de iones Cl^– también en estado gaseoso?

(A). 2087,7 kJ
(B). 1043,85 kJ
(C). 213 kJ
(D). 426 kJ

30. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). ¿Cuál es la afinidad electrónica del Cl en valor absoluto?

(A). 703,4 kJ/mol
(B). 351,7 kJ/mol
(C). 242,6 kJ/mol
(D). El valor que se obtiene es muy distinto a los anteriores.