Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2024 (2s)

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. ¿Es posible convertir una mezcla en un compuesto químico?

(A). No, en ningún caso.
(B). Solo si se trata de una mezcla de elementos químicos.
(C). Sí, siempre, y con mucha facilidad.
(D). Sí, en ciertos casos.

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2. ¿Cuál de las siguientes moléculas o iones moleculares no está formada de 4 átomos?

(A). amoniaco
(B). óxido de hierro(III)
(C). carbonato
(D). agua oxigenada

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3. De las siguientes expresiones sobre unidades de presión indique cuál es la correcta:

(A). 1 atm equivale a 1 torr.
(B). 1 Pa (pascal) equivale a 760 torr.
(C). 1 torr equivale a 760 mm de Hg.
(D). 1 Pa es igual a 1 N m^–2.

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4. Se dispone de cierta cantidad de ozono en un recipiente cerrado de volumen V a una presión p y temperatura T. Supóngase que, manteniendo la temperatura constante, mediante cierto procedimiento químico se transforma todo el ozono en oxígeno molecular. ¿Ocurrirá algo con la presión? (Supónganse gases ideales).

(A). Sí, aumentará un 50 %.
(B). Sí, disminuirá a la tercera parte.
(C). Sí, disminuirá a dos tercios.
(D). No, no cambiará.

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5. Una de las siguientes afirmaciones sobre el efecto fotoeléctrico es falsa:

(A). En cada material, para una determinada frecuencia de los fotones, el número de electrones arrancados es proporcional a la intensidad de la luz.
(B). A mayor longitud de onda de la luz incidente, mayor velocidad de los electrones emitidos.
(C). No se pueden arrancar electrones si la frecuencia de los fotones es inferior a un valor de frecuencia mínimo (umbral) que depende del material.
(D). La energía de cada electrón emitido no depende de la intensidad de la radiación que le llega, sino de la frecuencia de la radiación.

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6. Solo una de las siguientes afirmaciones es cierta:

(A). Los cinco orbitales d tienen la misma «forma» pero distinta orientación espacial.
(B). El número cuántico m determina el «tamaño» de un orbital.
(C). La ecuación de Schrödinger puede resolverse fácilmente y de forma exacta para átomos polielectrónicos.
(D). Dos orbitales se dice que son degenerados entre sí cuando tienen la misma energía.

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7. ¿Cuál de las siguientes partículas tendrá asociada una menor longitud de onda según la hipótesis de De Broglie si todas viajan a la misma velocidad?

(A). Un electrón
(B). Una partícula alfa
(C). Un neutrón
(D). Un protón

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8. Los elementos Br, As, Ti, K y Cs….

(A). están ordenados en orden decreciente de electronegatividad.
(B). están ordenados en orden creciente de energía de ionización.
(C). están ordenados en orden creciente de afinidad electrónica.
(D). están ordenados en orden decreciente de poder reductor.

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9. El elemento de número atómico 26…

(A). tiene tres electrones en la última capa.
(B). es un elemento de transición.
(C). es de los elementos más electronegativos que existen.
(D). aparece normalmente en la naturaleza en forma de gas diatómico.

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10. El cloruro de cesio cristaliza en una red cúbica centrada en el cuerpo. El número de iones más próximos que rodean a un ion determinado es…

(A). 4
(B). 6
(C). 8
(D). 12

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11. La unión de sodio y cloro para formar una red cristalina de NaCl desprende mucha energía. De los siguientes, ¿qué término(s) energético(s) explica(n) este hecho?

(A). Sobre todo, el potencial de ionización del sodio.
(B). El potencial de ionización del sodio combinado con la afinidad electrónica del cloro.
(C). La energía de red.
(D). La energía de disociación de la molécula Cl₂ en átomos Cl.

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12. ¿Qué explicación podría darse a que el azufre presente valencias covalentes 2, 4 y 6 y sin embargo el O, que pertenece al mismo grupo y tiene la misma configuración electrónica de valencia, solo presente valencia 2?

(A). El S puede promocionar electrones a orbitales d.
(B). El S tiene más electrones y, por tanto, más posibilidad de formar enlaces.
(C). El O es demasiado electronegativo.
(D). El O tiene un radio atómico demasiado bajo como para poder unirse a más de dos átomos, pues no tendrían espacio para colocarse.

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13. Sabiendo que en la molécula de XeF₄ el Xe está unido a los F por cuatro enlaces sencillos, ¿de cuántos electrones queda rodeado el Xe en la estructura de Lewis de ese compuesto?

(A). 6
(B). 8
(C). 10
(D). 12

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14. En general, a mayor orden de enlace…

(A). la longitud de enlace es menor.
(B). la energía de enlace es menor.
(C). menos estable es la molécula.
(D). más electrones habrá en orbitales antienlazantes respecto al número de electrones existentes en orbitales enlazantes.

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15. La configuración electrónica del molibdeno es [Kr] 4d⁵ 5s¹. Se ha estudiado la molécula de dimolibdeno (Mo₂) y se ha propuesto el siguiente diagrama de orbitales moleculares (OM) formados entre los orbitales atómicos (OA) 4d y 5s de cada átomo de Mo:

Según el diagrama, los OA 5s de los átomos de Mo forman dos OM, siendo enlazante el de menor energía y antienlazante el de mayor. Por su lado, los cinco OA 4d de cada Mo forman diez OM, siendo enlazantes los cinco de menor energía y antienlazantes los otros cinco. Según eso, ¿cuál sería el orden de enlace de la molécula Mo₂?

(A). 2
(B). 3
(C). 5
(D). 6

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16. Un híbrido de resonancia es…

(A). un enlace cuyo orden de enlace no es un número entero (por ejemplo, el enlace de la molécula NO, que es de orden 2,5).
(B). la unión de dos o más orbitales puros (por ejemplo sp³).
(C). la «superposición» de varias estructuras canónicas para tratar de reproducir la estructura real de una molécula.
(D). nada de lo dicho en las otras respuestas.

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17. En el trifluoruro de boro los enlaces B–F forman entre sí ángulos de…

(A). 90º
(B). 109,5º
(C). 120º
(D). 180º

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18. En los complejos, el anión SO₄^2– actúa normalmente como ligando…

(A). monodentado.
(B). bidentado.
(C). tridentado.
(D). tetradentado.

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19. Una de las siguientes proposiciones sobre el enlace de H es falsa:

(A). Es responsable de la estructura helicoidal de muchas biomoléculas.
(B). Explica que el hielo sea menos denso que el agua.
(C). Explica por qué muchas reacciones bioquímicas transcurren a grandes velocidades.
(D). Explica por qué el agua tiene tan bajo calor específico.

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20. El cloruro de hidrógeno (HCl) es un gas. Cuando se enfría suficientemente (aprox. –114 ^oC) se convierte en un sólido. ¿De qué tipo?

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

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21. De los siguientes sólidos que nos podemos encontrar en la vida cotidiana, ¿cuál servirá mejor para hacer de aislante eléctrico tanto en estado sólido como fundido?

(A). Un mango de polietileno de un cepillo de dientes
(B). Sal de cocina
(C). Una moneda
(D). Un trozo de tiza

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22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Un compuesto tiene la siguiente composición porcentual: N: 35 %, O: 60 %; H: 5 %. ¿Cuál de las siguientes podría ser su fórmula empírica? (Pesos atómicos: N: 14; O: 16; H: 1).

(A). N₃O₄H₅
(B). N₃O₆H₅
(C). N₂O₃H₄
(D). N₂O₃H₈

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23. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE). ¿Cuánto amoniaco se podría producir teóricamente como máximo a partir de 100 g del compuesto anterior?

(A). 17 g
(B). 28,3 g
(C). 42,5 g
(D). 50 g

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24. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). ¿Cuánto monóxido de nitrógeno se podría extraer teóricamente de 100 g del compuesto?

(A). 30 g
(B). 60 g
(C). 75 g
(D). 100 g

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25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). La densidad del aire seco es 1,204 g L^–1 a 20 ^oC y 1 atm de presión. Se toma una cierta cantidad de aire seco a 1 atm y se comprime isotérmicamente hasta un determinado volumen. La nueva densidad resulta ser 3,6 g L^–1. ¿Cuál es aproximadamente la nueva presión del gas? (Suponer comportamiento ideal).

(A). 0,33 atm
(B). 1,5 atm
(C). 3 atm
(D). Falta un dato.

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26. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE). Si, manteniendo la temperatura constante, se va modificando la presión poco a poco y se representan gráficamente los valores de la presión frente a los de densidad, ¿qué tipo de representación gráfica se obtendría?

(A). Una recta que pasa por el origen de coordenadas
(B). Una exponencial creciente
(C). Una exponencial decreciente
(D). Una curva polinómica de segundo grado

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27. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). ¿Cuánto vale, aproximadamente, la masa molecular media o aparente del aire seco, considerando que todos sus gases componentes se comportan idealmente?

(A). 28,1 g mol^–1
(B). 28,9 g mol^–1
(C). 30 g mol^–1
(D). Para calcularla se necesita la composición porcentual en masa del aire seco.

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28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Unos investigadores dudan sobre el orden correcto de ocupación de los orbitales moleculares en la molécula B₂, de la que se sabe experimentalmente que tiene unidos sus dos átomos por enlace simple y que es paramagnética. Proponen estas dos ordenaciones alternativas de los orbitales moleculares, de menor a mayor energía: 

1) σ_1s < σ_1s* < σ_2s < σ_2s* < σ_2px < π_2py = π_2pz  <π_2py* = π_2pz*<  σ_2px*…
2) σ_1s < σ_1s* < σ_2s < σ_2s* < π_2py = π_2pz < σ_2px  <π_2py* = π_2pz*<  σ_2px*…

¿Cuál de ellas explicaría mejor los datos empíricos mencionados?

(A). No se puede decidir pues ambas explican la existencia de enlace simple en B₂.
(B). La primera.
(C). La segunda.
(D). No se puede decidir pues ambas explican el paramagnetismo del B₂.

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29. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE). Si el orden correcto de ocupación de orbitales moleculares de la especie B₂ es el mismo que para el anión B₂^2–, decir si este sería paramagnético y calcular su orden de enlace según la teoría de orbitales moleculares.

(A). B₂^2– no sería paramagnético y su orden de enlace sería 2.
(B). B₂^2– no sería paramagnético y su orden de enlace sería 1.
(C). B₂^2– sería paramagnético y su orden de enlace sería 2.
(D). B₂^2– sería paramagnético y su orden de enlace sería 1.

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30. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). Para el catión B₂²⁺ la teoría de orbitales moleculares predice…

(A). que su orden de enlace será 1.
(B). que no debería existir o, de existir, sería muy inestable.
(C). que es paramagnético.
(D). que es más estable que el catión B₂⁺.