Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2011 (1s)

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. La hipótesis de Avogadro establece que…

(A). un mol de cualquier especie química molecular contiene 6,022·10²² moléculas de dicha especie.
(B). volúmenes iguales de gases, en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen igual número de moléculas.
(C). un mol de un gas ideal ocupa aproximadamente 22,4 L a 0º y bajo la presión de 1 atm.
(D). en una mezcla de gases, la presión total es la suma de las presiones parciales de cada componente.

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2. Si para una determinada masa fija de Fe se necesitan masas m₁ y m₂ de O para dar lugar a los compuestos FeO y Fe₂O₃, guardando m₁ y m₂ una relación de números enteros sencillos, el caso es un ejemplo de la ley de…

(A). Lavoisier.
(B). Proust
(C). Dalton (proporciones múltiples)
(D). Gay-Lussac

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3. Se quieren obtener hidruros de berilio, magnesio y calcio (pesos atómicos aproximados: 9, 24,3 y 40 respectivamente) partiendo de la misma cantidad en peso de los tres metales. El volumen de hidrógeno gaseoso necesario para reaccionar con esas cantidades de metal (en los tres casos en las mismas condiciones de P y T) crece en el orden:

(A). berilio, magnesio, calcio.
(B). magnesio, calcio, berilio.
(C). calcio, berilio, magnesio.
(D). calcio, magnesio, berilio.

Solución: D.

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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

Solución: D.

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5. Un recipiente cerrado de 10 L contiene 16 g de oxígeno y 14 g de nitrógeno. ¿Cuánto variará la presión parcial del nitrógeno si se introducen 3 moles adicionales de helio? La temperatura se mantiene a 20 ^ºC.

(A). Se multiplicará por 4.
(B). Se multiplicará por 3.
(C). Se reducirá a la cuarta parte.
(D). No variará.

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6. Se tienen tres globos elásticos cerrados idénticos. Cada una de ellos contiene un mol de un gas diferente: dióxido de carbono, nitrógeno y helio (pesos atómicos: C = 12, O = 16, N = 14, He = 4). Todos ellos se encuentran en condiciones normales de presión y temperatura. Suponiendo comportamiento ideal, indique cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta:

(A). El gas de mayor densidad es el dióxido de carbono.
(B). La velocidad cuadrática media de las moléculas será menor en el globo de helio.
(C). La energía cinética de las moléculas será igual en los tres globos.
(D). Todos ellos ocupan igual volumen.

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7. El modelo atómico de Bohr…

(A). Se basa en la teoría cuántica de Planck y la interpretación del efecto fotoeléctrico que hizo Einstein, pero fue incapaz de explicar ninguna observación de los espectros atómicos.
(B). Se basa en la teoría cuántica de Planck, la interpretación del efecto fotoeléctrico que hizo Einstein y observaciones de los espectros atómicos.
(C). Se basa en la teoría cuántica de Planck y observaciones de los espectros atómicos, pero fue incapaz de explicar el efecto fotoeléctrico.
(D). Ninguna de las otras afirmaciones es correcta.

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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 el cloro natural tiene 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. ¿Cuántos orbitales f distintos son posibles?

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

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10. La energía de los niveles electrónicos del átomo de hidrógeno…

(A). solo depende del número cuántico principal.
(B). depende de los números cuánticos n y l.
(C). depende de los números cuánticos n, l y m.
(D). depende de los números cuánticos n, l, m y s.

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11. La configuración electrónica externa…

(A). de los gases nobles es ns² np⁵.
(B). de los anfígenos es ns² np⁴.
(C). de los metales alcalinos es ns².
(D). de los halógenos es ns² np⁶.

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12. El elemento de número atómico 20…

(A). es muy electronegativo.
(B). está en el periodo 5º de la tabla.
(C). es un metal.
(D). su isótopo más abundante es radiactivo.

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13. Una de las siguientes proposiciones generales sobre el tamaño de los iones es falsa:

(A). Un ion positivo tiene menor tamaño que un átomo neutro.
(B). Dados dos iones isoelectrónicos positivos, tiene menor radio el que tiene mayor carga positiva neta.
(C). Dados dos iones positivos del mismo elemento, tiene menor radio el que tiene mayor carga positiva neta.
(D). Si se comparan un catión y un anión isoelectrónicos, el anión es menor que el catión.

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14. Es de esperar que en una red cristalina iónica el número de coordinación del catión…

(A). sea mayor cuanto mayor sea el tamaño del catión en comparación con el del anión.
(B). sea menor cuanto mayor sea el tamaño del catión en comparación con el del anión.
(C). no esté influido por el tamaño del catión en comparación con el del anión.
(D). sea siempre igual que el del anión.

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15. En una molécula diatómica el carácter iónico del enlace será mayor…

(A). cuanto menor sea el momento dipolar de la molécula.
(B). cuanto más cerca estén los átomos en la tabla periódica.
(C). cuanto más carácter metálico tengan sus dos elementos componentes.
(D). cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los átomos.

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16. Una de las siguientes afirmaciones sobre la valencia es falsa:

(A). El litio, cuando se une covalentemente a otro elemento, lo hace mediante un solo enlace.
(B). El C forma habitualmente dos enlaces covalentes con otros elementos.
(C). El F casi siempre se une a otros elementos electronegativos mediante un solo enlace covalente.
(D). El Xe difícilmente forma enlaces covalentes.

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17. Se pueden formar orbitales moleculares σ…

(A). entre orbitales atómicos s, entre orbitales moleculares s y ciertos orbitales p (según su simetría), y entre ciertos orbitales p (según su simetría).
(B). solo entre orbitales atómicos s.
(C). solo entre orbitales atómicos p.
(D). ninguna de las otras tres respuestas es correcta.

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18. Los orbitales híbridos sp están relacionados con ángulos de enlace de…

(A). 60º
(B). 90º
(C). 109,3º
(D). 180º

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19. Una de las siguientes no se puede considerar una «fuerza de Van der Waals»:

(A). Las fuerzas de London
(B). El enlace de hidrógeno
(C). Las fuerzas de orientación (dipolo-dipolo)
(D). Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en las moléculas diatómicas homonucleares

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20. Una característica muy definitoria de los sólidos iónicos 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. ¿Cuál de las siguientes ordenaciones de acidez es correcta?

(A). HF < HCl < HBr < HI
(B). HI < HBr < HCl < HF
(C). HF < H₂O < NH₃ < CH₄
(D). NH₃ < CH₄ < HF < H₂O

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22. (ESTA PREGUNTA, LA 23 Y LA 24 ESTÁN RELACIONADAS.) El oxígeno tiene tres isótopos estables: ¹⁶₈O, ¹⁷₈O y ¹⁸₈O cuyas abundancias relativas son, aproximadamente, 99,76 %, 0,04 % y 0,20 %. ¿Sería posible encontrar en la naturaleza una molécula de ozono de masa molecular aproximada 51 uma? (Tomar como pesos atómicos de los isótopos del O sus números de masa.)

(A). No; su peso sería de 24 uma.
(B). Sí; ese es el peso molecular del ozono.
(C). No; su peso sería 48 uma.
(D). Sí, aunque sería poco probable.

23. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 22 Y LA 24.) El peso molecular del ozono será…

(A). muy próximo a 16.
(B). muy próximo a 48.
(C). muy próximo a 51.
(D). muy próximo a 54.

24. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 22 Y LA 23.) En un laboratorio se dispone de 132,192 g del isótopo de ozono cuyos átomos de oxígeno contienen en su núcleo diez neutrones. ¿Aproximadamente, a cuántos moles de dicho tipo isotópico de ozono equivale esa masa?

(A). 7,344 moles
(B). 2,754 moles
(C). 2,592 moles
(D). 2,448 moles

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25. (ESTA PREGUNTA, LA 26 Y LA 27 ESTÁN RELACIONADAS.) El argón es un componente minoritario del aire, donde ejerce una presión parcial que es el 0,94% de la total. Empleando cierto procedimiento se consigue aislar el argón contenido en un volumen determinado de aire. Este argón 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 280,0 mmHg; la temperatura es 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, ¿qué tipo de moléculas de las siguientes forma el gas argón en estado gaseoso?

(A). Ar
(B). Ar₂
(C). Ar₃
(D). Ar₄

26. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 25 Y LA 27.) Si la molécula de argón tuviera por fórmula molecular Ar₈ ¿qué presión ejercería el gas contenido en el recipiente cerrado, a esa temperatura?

(A). La octava parte de 280,0 mmHg
(B). Ocho veces 280,0 mmHg
(C). La cuarta parte de 280,0 mmHg
(D). El doble de 280,0 mmHg

27. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 25 Y LA 26.) ¿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, LA 29 Y LA 30 ESTÁN RELACIONADAS.) Los valores de los momentos dipolares experimentales de los monohidruros de C, N, O y F son: CH: 1,570 D; NH: 1,627 D; OH: 1,780 D; FH: 1,942 D. Los valores de los momentos dipolares teóricos que tendrían estos monohidruros en el caso de que fuesen compuestos iónicos puros y suponiendo unas distancias de enlace iguales a las de las moléculas reales, son: CH: 5,398 D; NH: 4,985 D; OH: 4,661 D; FH: 4,405 D. Por otro lado, las electronegatividades de Pauling de los elementos implicados en estos hidruros son: H: 2,20; C: 2.55; N: 3.04; O: 3.44; F: 3.98. El valor del porcentaje de carácter iónico de estos cuatro hidruros está dentro del intervalo…

(A). entre el 0 y el 25 %
(B). entre el 25,01 y el 50 %.
(C). entre el 50,01 y el 75 %.
(D). entre el 75,01 y el 100 %.

29. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 28 Y LA 30.) Sabiendo que la carga del electrón es 4,8·10^-10 ues, que 1Å = 10^-8 cm y que 1 D = 10^-18 ues·cm, la distancia de enlace en Å en estos cuatro hidruros se encuentra dentro del intervalo…

(A). entre 0 y 0,40 Å.
(B). entre 0,41 y 0,80 Å.
(C). entre 0,81 y 1,20 Å.
(D). más de 1,20 Å.

30. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 28 Y LA 29.) Calcular las diferencias de electronegatividad de Pauling entre el C, el N, el O y el F y el H (es decir, χ_A – χ_H , siendo A = C, N, O, F). Después, representar gráficamente (de forma aproximada, a mano alzada) esas diferencias frente a los correspondientes valores de porcentaje de carácter iónico, señalando la respuesta correcta de las siguientes:

(A). No se observa correlación entre el porcentaje de carácter iónico y χ_A – χ_H.
(B). Se observa que la diferencia de electronegatividad es muy aproximadamente igual al valor del porcentaje de carácter iónico, como cabía esperar.
(C). La relación entre ambas variables es claramente exponencial, siendo mayor χ_A – χ_H cuanto menor es el carácter iónico, tal como predijo Pauling.
(D). Se ve que existe una relación aproximadamente lineal entre ambas variables.