Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2014 (2s)

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. 6,022×10²³ moléculas de H₂O contienen…

(A). igual número de átomos que un mol de moléculas de hidrógeno.
(B). menos átomos que un mol de moléculas de oxígeno.
(C). más átomos que un mol de moléculas de hidrógeno.
(D). igual número de átomos que un mol de moléculas de oxígeno.

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2. Las fórmulas de los ácidos hipocloroso y ortofosfórico son respectivamente

(A). HClO y H₃PO₄
(B). HClO₄ y HPO₃
(C). HClO₃ y H₃PO₄
(D). HClO₄ y H₄P₂O₇

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3. ¿Qué volumen ocupan 4,8 g de metano (CH₄) en condiciones normales de presión y temperatura? (Pesos atómicos de C e H: 12 y 1, respectivamente)

(A). 22,4 L
(B). 6,72 L
(C). 11, 2 L
(D). 3,43 L

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4. Según el modelo atómico de Bohr, en la transición electrónica entre los estados n = 1 → n=2 de un átomo dado…

(A). se absorbe igual energía que la que se emite en la transición n=2 → n=1(B). se emite más energía que se absorbe en la transición n=2 → n=1
(C). se emite la misma energía que se emite en la n=2 → n=1
(D). se absorbe igual energía que se absorbe en la n=2 → n=1

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5. Indique cuál de las siguientes proposiciones sobre los números cuánticos electrónicos n, l y m y s es correcta:

(A). El número cuántico s puede tomar valores enteros y semienteros.
(B). Para n = 1, el número cuántico azimutal solo puede ser 0.
(C). Para n = 4, l puede ser 0, 1, 2, 3 y 4.
(D). m es el número cuántico azimutal.

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6. Dos orbitales se llaman “degenerados” si…

(A). corresponden al mismo número cuántico principal (n).
(B). siempre son del mismo tipo (por ejemplo, d).
(C). tienen la misma energía.
(D). están hibridados.

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7. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

(A). Los orbitales d tienen dos planos nodales.
(B). El tamaño de los orbitales p aumenta con el valor del número cuántico n.
(C). Un orbital tiene tantos planos nodales como indique el valor del número cuántico l del mismo.
(D). El tamaño de los orbitales f disminuye con el número cuántico l.

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8. La configuración electrónica 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p⁶4d¹⁰ 5s²5p² (que también se puede escribir 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p²) pertenece al estado fundamental del átomo de

(A). Ge
(B). Zr
(C). Sb
(D). Ninguno de ellos

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9. Las cuatro primeras energías de ionización de un elemento E son 900, 1757, 15849 y 21007 kJ mol^-1. Según esto podemos deducir que se trata de un elemento…

(A). alcalino
(B). alcalinotérreo
(C). del grupo del carbono
(D). anfígeno

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10. Las dos parejas de iones (Li⁺, Be²⁺) y (K⁺, Cl^–) ordenados estos de menor a mayor tamaño quedan:

(A). (Be²⁺ < Li⁺)y (K⁺ < Cl^–)
(B). (Be²⁺ < Li⁺)y (Cl^– < K⁺)
(C). (Li⁺ < Be²⁺)y (K⁺ < Cl^–)
(D).  (Li⁺ < Be²⁺)y (Cl^– < K⁺)

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11. Los elementos de configuración electrónica externa ns²np² tienden a formar…

(A). aniones tetravalentes.
(B). aniones trivalentes.
(C). enlaces covalentes.
(D). aniones pentavalentes.

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12. El elemento de configuración electrónica 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴

(A). puede formar enlaces covalentes con valencias 2, 4 y 6.
(B). puede formar enlaces covalentes con valencias 1, 3, 5 y 7.
(C). no puede formar enlaces covalentes.
(D). puede formar enlaces covalentes con valencias 3 y 5.

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13. El momento dipolar (µ = qd) y la longitud de enlace observados para la molécula HF son 1,83 D y 0,92 Å (1D=10^-18ues×cm). La carga del electrón es 4,8·10^-10 ues. Según estos datos, el porcentaje de carácter iónico de dicha molécula es

(A). 18 %
(B). 33 %
(C). 41 %
(D). 78 %

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14. El número de electrones de valencia del átomo de fósforo y de electrones totales (de P y de F) que forman los enlaces del compuesto PF₅ son

(A). 10 y 5 respectivamente
(B). 10 en ambos casos
(C). 5 en ambos casos
(D). 5 y 10 respectivamente

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15. Las moléculas O₂, N₂ y F₂ ordenadas de menor a mayor longitud de enlace son

(A). O₂, N₂ y F₂
(B). N₂, O₂ y F₂
(C). F₂, O₂ y N₂
(D). F₂, N₂ y O₂

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16.  La estructura del anión carbonato, CO₃^2-,

(A). está formada por enlaces en los que participan orbitales híbridos sp³ del átomo de C.
(B). se explica muy bien como híbrido de resonancia.
(C). tiene tres enlaces π, uno en cada unión C-O.
(D). está formada por un enlace simple C-O y dos dobles entre el átomo de C y los de O (C=O).

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17. La etenodiona o dióxido de dicarbono (O=C=C=O) es una molécula hipotética cuya existencia no se ha confirmado con seguridad; en todo caso su vida es cortísima. Pero si se pudiera aislar muy probablemente se podría comprobar que…

(A). la molécula no es polar.
(B). la molécula no tiene geometría lineal.
(C). los átomos de carbono no utilizan orbitales híbridos sp.
(D). los átomos de la molécula estarán unidos por un total de seis enlaces σ.

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18. El punto de ebullición de los gases nobles aumenta con su número atómico, lo que puede explicarse mediante…

(A). la variación de las fuerzas intermoleculares de dispersión
(B). la variación de las fuerzas intermoleculares de orientación o dipolo-dipolo.
(C). la disminución del volumen atómico
(D). la tendencia a formar enlaces de hidrógeno.

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19. Los números de coordinación del metal en los siguientes complejos de coordinación Cu(NH₃)₄SO₄, Al(H₂O)₆Cl₃, Pt(NH₃)₂Cl₄ son respectivamente

(A). 4, 6 y 2
(B). 5, 9 y 6
(C). 1, 3 y 4
(D). 21, 21 y 12

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20. Los compuestos H₂Se, H₂O y H₂S ordenados de mayor a menor acidez son

(A). H₂S > H₂Se > H₂O
(B). H₂O > H₂S > H₂Se
(C). H₂Se > H₂S > H₂O
(D). H₂S > H₂O > H₂Se

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21. El punto de ebullición de los compuestos CH₄, SiH₄, GeH₄, SnH₄ es menor de -50º C y aumenta en el orden en que se citan. Esto indica que…

(A). dichos compuestos deben formar cristales iónicos en fase sólida.
(B). debe haber fuertes enlaces de hidrógeno entre sus moléculas.
(C). las fuerzas intermoleculares son muy débiles.
(D). estos compuestos deben formar cristales moleculares de apreciable conductividad eléctrica.

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22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS.) Sabiendo que los pesos atómicos del H, N y O son, respectiva y aproximadamente, 1, 14 y 16, responder a estas dos preguntas: ¿Cuántos átomos de N hay en 1000 moléculas de ácido nítrico? ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en 12,2 litros de dicho ácido cuando está en fase gaseosa en condiciones normales si suponemos que se comporta como un gas ideal?

(A). 1000 átomos de N | 6,022×10²³ átomos de O
(B). 6,022×10²⁷ átomos de N | 6,022×10²³ átomos de O
(C). 1000 átomos de N | 9×10²³ átomos de O
(D). 1000 átomos de N | 3000 átomos de O

23. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE.) La composición centesimal del ácido nítrico en N, O e H es aproximada y respectivamente

(A). 22,2 %, 76,1 % y 1,6 %
(B). 76,1 %, 22,2 % y 1,6 %
(C). 29,8 %, 68,1 % y 2,1 %
(D). ninguna de las respuestas anteriores se aproxima al valor verdadero

24. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES.) Si el ácido nítrico se hace reaccionar con sodio, se produce nitrato sódico y se desprende hidrógeno en forma de gas. ¿Cuántos moles de sodio serán necesarios para obtener 112 L de hidrógeno en condiciones normales de presión y temperatura? 

(A). 2,5
(B). 5
(C). 10
(D). Ninguna de las otras respuestas es correcta.

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25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS.) A 5 g de cinc se añade ácido sulfúrico. Sabiendo que los pesos atómicos de S, O, H y Zn son respectivamente 32, 16, 1 y 65,4 podemos determinar que el número de moles, n, de sulfato de cinc resultantes es

(A). n < 0,2
(B). 0,2 < n < 0,4
(C). 0,4 < n < 6
(D). 6 < n

26. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE.) Suponiendo que el hidrógeno se comporta como un gas ideal y que el valor de R en la ecuación de estado de estos gases es 0,082 atm L K^-1 mol^-1, podemos deducir que el volumen V de hidrógeno en litros que se obtiene a 27 ^oC y 2 atm es

(A). V < 0,5
(B). 0,5 < V < 1,5
(C). 1,5 < V < 2,5
(D). 2,5 < V

27. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES.) Si el ácido sulfúrico usado es una disolución acuosa con una riqueza del 98% en dicho ácido (densidad 1,8 kg/L), se precisa una cantidad V’ de cm³ de esta disolución que cumple una de las siguientes desigualdades:

(A). V’ < 3 cm³
(B). 3 cm³ < V’ <º 4 cm³
(C). 4 cm³ < V’ < 5 cm³
(D). 5 cm³ < V’

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28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS.) Los valores de los momentos dipolares experimentales, m_exp, 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. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE.) 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. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES.) Calcular las diferencias de electronegatividad de Pauling entre el C, el N, el O y el F y el H (es decir, c_A – c_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, señalando la respuesta correcta de las siguientes: 

(A). No se observa correlación entre el porcentaje de carácter iónico y c_A – c_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 c_A – c_H  cuanto menor es el carácter iónico, tal como predijo Pauling.
(D). Se ve que existe una relación lineal entre ambas variables.