Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2015 (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 un volumen de 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. Uno de los siguientes óxidos de nitrógeno no existe (o, en todo caso, si existe es muy inestable).

(A). N₂O₃
(B). N₂O₄
(C). N₂O₅
(D). N₂O₇

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3. Sabiendo que los pesos atómicos del H y el O son 1 y 16, respectivamente, y que la densidad del agua es 1 g/cm³, ¿cuál es el volumen molar del agua?

(A). 18 mL (aproximadamente)
(B). En torno a 22,4 L
(C). 1 cm³
(D). La pregunta no se puede responder si no nos dan más precisiones.

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4. Las moléculas de un gas ideal A pesan el doble que las de un gas ideal B. Entonces, la relación de velocidades de difusión mutua de estos gases será, aproximadamente:

(A). v_A = 0,71 v_B
(B). v_A = 1,41 v_B
(C). v_A = 2 v_B
(D). v_A = 0,5 v_B

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5. Según los experimentos y modelo atómico de Rutherford…

(A). el diámetro del átomo resultaba ser ligeramente mayor que el del núcleo.
(B). el núcleo atómico debía estar cargado negativamente.
(C). el número de electrones del átomo debería ser igual al número de protones.
(D). el número de electrones del átomo debería ser igual al número de protones más el número de neutrones.

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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. La probabilidad de encontrar al electrón en un punto de un átomo…

(A). es independiente del estado en que se encuentre el electrón.
(B). es la misma que la de encontrarlo en cualquier otro punto a la misma distancia del núcleo atómico siempre que se encuentre en un estado de número cuántico l = 0.
(C). es la misma que la de encontrarlo en cualquier otro punto a la misma distancia del núcleo atómico siempre que se encuentre en un estado de número cuántico l = 1.
(D). es la misma que la de encontrarlo en cualquier otro punto a la misma distancia del núcleo atómico siempre que se encuentre en un estado de número cuántico l = 2.

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8. ¿Cuál de los siguientes elementos químicos tiene número atómico más alto?

(A). Tc
(B). Ta
(C). Hf
(D). Re

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9. De los siguientes elementos, ¿cuál tendrá mayor afinidad electrónica?

(A). Cl
(B). Be
(C). In
(D). At

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10. Para que se forme el compuesto NaCl se tienen que crear los iones Na⁺ y Cl^–, proceso que en conjunto es energéticamente desfavorable. ¿Qué otro(s) proceso(s) compensan energéticamente este inconveniente? 

(A). Las afinidades electrónicas de ambos elementos
(B). El potencial de ionización
(C). La afinidad electrónica y el potencial de ionización, ambos factores operando en conjunto
(D). La energía de atracción electrostática entre los iones

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11. 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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12. Supóngase una especie iónica A-B en la que se ha producido una transferencia de carga total de modo que tenemos unidos un anión A^2- y un catión B²⁺. Si la separación entre ambos aniones es de 2Å y llamamos e a la carga del electrón expresada en ues, ¿cuál sería el momento dipolar de esta especie expresado en debyes? (1Å = 10^-8 cm; 1 D = 10^-18 ues·cm.)

(A). 4e×10¹⁰ D
(B). 2e×10^-18 D
(C). 2e D
(D). (e/2) D

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13. ¿Cómo se explica que el elemento P pueda formar 5 enlaces covalentes?

(A). Porque con relativa facilidad puede promocionar un electrón s a un orbital de mayor energía.
(B). Gracias a esta configuración electrónica: [Ne] 3s²3p³, que tiene 5 electrones de valencia.
(C). Porque pertenece a la familia del N.
(D). Por su alta afinidad electrónica.

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14. La teoría de orbitales moleculares predice que la molécula He₂ no es estable. Entonces, ¿por qué sí se forma el ion derivado He₂⁺?

(A). Porque el He₂⁺ tiene un electron más que el He₂
(B). Porque se produce una hibridación entre orbitales s y p.
(C). Porque en la configuración electrónica molecular del He₂⁺ el orbital antienlazante no está lleno.
(D). Porque uno de los dos átomos de He, al estar cargado, atrae a la nube electronica del otro.

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15. ¿Cuál de las siguientes aseveraciones relacionadas con la Teoría de Orbitales Moleculares es correcta?:

(A). En una molécula, todos los orbitales antienlazantes tienen más energía que cualquier orbital enlazante.
(B). En los orbitales antienlazantes degenerados no se cumple la regla de Hund.
(C). En general, los electrones de las capas internas no participan en el enlace.
(D). La teoría demuestra que tanto el O₂ como el N₂ son paramagnéticos.

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16. La molécula de acetileno (C₂H₂) es lineal. ¿Qué tipo de enlace forman los dos C y qué hibridación se propone para ellos?

(A). sp y triple enlace
(B). sp² y enlace de orden 2
(C). sp³ y enlace simple
(D). sp⁴ y enlace de orden 1,5

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17. Uno de los siguientes tipos de hibridación no existe:

(A). sp³d²
(B). sp²
(C). s³p
(D). sp

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18. ¿Cuál es la fórmula del tetraclorocuprato(II) de sodio?

(A). Na₂[CuCl₄]
(B). Na[CuCl]₄
(C). Na₂[Cu₂Cl₄]
(D). [NaCuCl]₄

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19. Si decimos que “la conductividad eléctrica de los metales aumenta con la energía de ionización” y que “el número de coordinación de los cristales metálicos es alto”,

(A). la primera aseveración es correcta; la segunda es incorrecta.
(B). ambas aseveraciones son correctas.
(C). ambas aseveraciones son incorrectas.
(D). a primera aseveración es incorrecta; la segunda es correcta.

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20. En cuanto a los puntos de fusión (p. f.) y ebullición (p. e.) de los metales se puede decir en general que…

(A). el p. f. es elevado, pero el p. e. es bajo.
(B). el p. f. es bajo, pero el p. e. es alto.
(C). tanto el p. f. como el p. e. son altos.
(D). ninguna de las otras afirmaciones es correcta.

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21. ¿Qué tipo de sólido es el bario?

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

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22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS.) El Cl presenta dos isótopos estables: ³⁵Cl y ³⁷Cl, de abundancias relativas 75,77 y 24,23% respectivamente. Por su parte, el Cu presenta dos isótopos: ⁶³Cu (69,17%) y ⁶⁵Cu (30,83%). ¿Cuáles de las siguientes masas atómicas aproximadas se diría que son las del Cl y el Cu?

(A). 35,48 (Cl) y 63,62 (Cu)
(B). 72 y 128
(C). 24,23 y 30,83
(D). 26,52 y 43,58

23. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS.) Si tomamos al azar una molécula de cloruro de cobre (I) de la naturaleza, lo más probable es que su masa atómica aproximada sea…

(A). 98
(B). 100
(C). 102
(D). 99,1

24. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES.) ¿Cuál de los siguientes valores está más cerca de la masa molecular del cloruro de cobre (I)?

(A). 95
(B). 99
(C). 103
(D). 107

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25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS.) Van der Waals propuso esta expresión para explicar el comportamiento de los gases reales en vez de como lo hacía la ecuación de estado de los gases ideales: (p + n²a/V²) (V – nb) = nRT. Para el gas CCl₄ los coeficientes de la expresión valen: a = 20,4 L²atm/mol²; b = 0,1383 L/mol. ¿Qué presión ejercen 153,81 g de CCl₄ contenidos en un recipiente de 22,4 L a 273 K suponiendo que este gas tenga comportamiento ideal? (Pesos atómicos: Cl: 35,45; C: 12,01.)

(A). Falta un dato para calcularla.
(B). Se obtiene un valor entre 0,2 y 0,8 atm.
(C). Se obtiene un valor entre 1,2 y 2 atm.
(D). 1 atm

26. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE.) ¿Qué presión ejercería la cantidad dicha de CCl₄ si aplicamos solo la corrección del covolumen?

(A). Se obtiene una presión mayor que la que ejercería el gas ideal.
(B). Se obtiene una presión menor que la que ejercería el gas ideal.
(C). Se obtiene exactamente la misma presión que ejercería el gas ideal porque el covolumen por sí solo no afecta a la presión.
(D). No se puede calcular porque hay que tener en cuenta el otro factor.

27. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES.) ¿Cuánto vale la corrección que hay que hacer a la presión debida a las fuerzas intermoleculares?

(A). 20,4 L²atm/mol²
(B). 0,1383 L/mol
(C). 760 torr
(D). 0,041 atm

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28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS.) En la molécula de agua, el ángulo entre los dos enlaces H-O es de HÔH = 104,5º. El momento dipolar del agua puede considerarse un vector que es la suma vectorial de los momentos dipolares de cada enlace H-O, los cuales son vectores con la misma dirección del correspondiente enlace (y sentido de H a O). El módulo del momento dipolar del agua, calculado experimentalmente, es 1,85 D. ¿Cuánto valdrían teóricamente los módulos de los momentos dipolares de enlace μ_HO?

(A). En torno a 3,02 D
(B). En torno a 1.51 D
(C). En torno a 1,17 D
(D). 0,925 D

29. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS.) Se sabe experimentalmente que en la molécula de agua la distancia H-O es de 0,96 Å. Por otra parte, cada H soporta una carga δ+ y el O una carga 2δ-, de la que la mitad (δ-) compensa la de cada H. ¿Cuál es el valor de δ expresada en ues? (1Å = 10^-8 cm; 1 D = 10^-18 ues·cm.)

(A). 9,6 ×10^-10 ues
(B). 4,8 ×10^-10 ues
(C). En torno a 1,57 ×10^-10 ues
(D). Exactamente 10^-10 ues

30. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS.) ¿Cuál es el porcentaje teórico de carácter iónico de cada uno de los enlaces H-O? (La carga de un electrón es 4,8 ×10^-10 ues.)

(A). 25 %
(B). 33 %
(C). 50 %
(D). 66 %