Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2014 (2s) | Soluciones de las preguntas 25, 26 y 27

(BLOQUE 2) 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

Solución: A. La reacción es H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H₂. El peso molecular del ZnSO₄ es161,4. Por cada mol de Zn se obtiene un mol de ZnSO₄. Luego con 5 g de Zn, es decir 5/65,4=0,076 moles de Zn, se obtendrán 0,076 moles de ZnSO₄. La respuesta correcta es la A.

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

Solución: B. La reacción es H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H_2. El peso molecular del H₂ es 2. Por cada mol de Zn se obtiene un mol de H₂. Luego 5 g de Zn producirán 5/65,4 = 0,076 moles de H₂. A partir de la ecuación de estado, pV = nRT, podemos deducir que V = 0,076×0,082× (27+273)/2=0,93 L.

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’

Solución: C. La reacción es H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H₂. El peso molecular del sulfúrico es 98. Por cada mol de Zn se necesita un mol de H₂SO₄, luego 5 g de Zn requieren de 5/65,4 moles de H₂SO_4, es decir 5×98/65,4=7,49 g de H₂SO₄ puro. En 100 g de disolución al 98% hay 98 g de H₂SO₄. Luego para conseguir los 7,49 g de H₂SO₄ puro necesitaremos (7,49·100)/98=7,64 g de disolución al 98%. 1000 cm³ de disolución al 98% pesan 1800 g. Luego para añadir los 7,64 g necesarios de esta disolución es necesario emplear (7,64×1000)/1800 = 4,24 cm³ de la misma.