Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2025 (1s)

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

1. La fórmula de los óxidos de hierro naturales que denominamos FeO en realidad está entre Fe_0,84O y Fe_0,95O, aproximadamente. En ese sentido, se dice que el óxido de hierro FeO es un compuesto…

(A). bertólido.
(B). estequiométrico.
(C). que no cumple la ley de Lavoisier.
(D). amorfo.

---

2. De los siguientes elementos, ¿cuál cree que admite más estados de oxidación?

(A). Zn
(B). F
(C). N
(D). O

---

3. Según la ley de Graham, la velocidad de difusión o efusión de un gas ideal es mayor…

(A). cuanto mayor sea la densidad del gas.
(B). en los gases monoatómicos que en los diatómicos.
(C). cuanto mayor sea el punto de licuefacción del gas.
(D). cuanto menor sea el peso molecular del gas.

---

4. Por uno de los siguientes procedimientos no se puede condensar (licuar o solidificar) un gas:

(A). Aumentando p y T.
(B). Aumentando p y disminuyendo T.
(C). Disminuyendo p y aumentando T.
(D). Disminuyendo p y T. 

---

5. A partir de la fórmula de Rydberg:

(1 / λ) = R_H [(1 / n₁²) – (1 / n₂²)]

siendo R_H = 109677 cm^–1, calcular la longitud de onda de la radiación emitida al producirse una transición desde el nivel 4 al nivel 2.

(A). 3,64·10^–5 cm
(B). 486 cm
(C). 20564 cm^–1
(D). 486 nm

---

6. ¿Cuál de los siguientes cuartetos de números cuánticos (n, l, m, s) es imposible?

(A). (4, 1, –1, –½)
(B). (3, 1, 2, –½)
(C). (1, 0, 0, +½)
(D). (4, 2, 0, –½)

---

7. Si el número cuántico m correspondiente a cierto electrón en su orbital es igual a –3 y su número cuántico de espín es –½, el orbital solo podría ser…

(A). p_z
(B). d_xy
(C). d_x^₂_–y^₂
(D). Alguno del tipo f

---

8. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas de los elementos mencionados en su estado neutro (es decir, sin carga eléctrica) no es posible?

(A). Na: [Ne] 3s¹
(B). Sc: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
(C). H: 1p¹
(D). Se: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴

---

9. ¿Cuál es la configuración electrónica del ion Mn²⁺?

(A). [Ar] 3d⁵
(B). 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³
(C). [Ar] 4s¹ 3d⁴
(D). 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵

---

10. Cuando se dice que la fórmula del cloruro de potasio es KCl se quiere significar…

(A). que esta sustancia está constituida a temperatura ambiente por moléculas diatómicas discretas formadas cada una de ellas por un catión K⁺ y un anión Cl^–.
(B). que, en una masa determinada de esta sustancia, por cada átomo de Cl encontramos uno de K (ambos ionizados).
(C). que su fórmula empírica es K_nCl_n, siendo n un valor indeterminado que depende del tamaño del cristal.
(D). que la reacción de formación de esta sustancia se puede escribir así: K + Cl ⟶ KCl

---

11. ¿Por qué los estados de oxidación positivos más comunes del Pb son 2+ y 4+?

(A). Por encontrarse en el grupo IIB (grupo 2 según la nomenclatura moderna) y en el periodo 4.
(B). Porque, tanto perdiendo 2 como 4 electrones, el átomo queda con subcapas electrónicas completas.
(C). Por tener 6 electrones en su capa de más alto valor de número cuántico principal, pudiendo perder primero 2 electrones y después el resto. 
(D). Porque va perdiendo electrones d por pares.

---

12. ¿Cuál de las siguientes moléculas es de esperar que necesite más energía para disociarse en sus átomos constituyentes?

(A). Cl₂
(B). F₂
(C). N₂
(D). O₂

---

13. Según el modelo de Lewis, ¿en cuál de las siguientes moléculas los enlaces de todos los átomos de O serían de orden 2?

(A). Dióxido de carbono
(B). Ozono
(C). Ion carbonato
(D). Peróxido de hidrógeno

---

14. Hay ciertas condiciones que propician la formación de orbitales moleculares en una molécula A–B a partir de los orbitales atómicos de A y B. Si algunas de las siguientes circunstancias es una de estas condiciones, señálela.

(A). Las energías de los orbitales atómicos de A y B son muy diferentes.
(B). Los orbitales atómicos de A y B no se superponen espacialmente.
(C). Los orbitales atómicos de A y B tienen distinta simetría respecto al eje molecular A–B
(D). Ninguna de las tres circunstancias expuestas propicia la formación de orbitales moleculares.

---

15. ¿Qué tipo de enlaces forman los orbitales p del S con
los orbitales de los H en la molécula de sulfuro de hidrógeno?

(A). Los dos son σ
(B). Los dos son π
(C). Uno es σ y el otro es π
(D). Híbridos sp³d³

---

16. Sobre la estructura del ion nitrato (NO₃^–), una sola de las siguientes afirmaciones es falsa:

(A). La molécula tiene estructura de pirámide triangular, con los O colocados en los vértices de la base y el N con un electrón solitario en el vértice superior de la pirámide, minimizándose así las repulsiones.
(B). Puede considerarse un híbrido de resonancia entre tres estructuras canónicas en cada una de las cuales el N se une a dos de los O por sendos enlaces simples y al tercero por un enlace doble.
(C). En la representación de Lewis, a diferencia del :NH₃, al N no le quedan pares de electrones sin compartir.
(D). Los tres enlaces N–O tienen la misma longitud.

---

17. Solo una de las siguientes afirmaciones sobre las moléculas CH₄, NH₃, H₂O y HF es verdadera:

(A). La polaridad de los enlaces disminuye al disminuir el número de H.
(B). Las cuatro son ácidas, pues poseen hidrógenos que pueden ser liberados fácilmente, siendo la más ácida el HF.
(C). Para las cuatro, la teoría de la hibridación predice que el átomo central (C, N, O, F) se enlaza a los H mediante orbitales híbridos sp³.
(D). En las cuatro sustancias se producen enlaces de hidrógeno de fuerza muy considerable.

---

18. Considérese el compuesto N(CH₂CH₂NH₂)₃, cuya fórmula desarrollada simplificada es esta:

Se llama tris(2-aminoetil)amina y actúa como ligando en compuestos de coordinación o complejos gracias a los pares de electrones no compartidos que tienen algunos o todos sus átomos de N. Sobre su denticidad, dígase qué afirmación es correcta:

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

---

19. El punto de fusión del yodo es 114 ºC; el del flúor, –20 ºC. ¿Qué fenómeno de los siguientes explica esa diferencia? 

(A). Los enlaces de hidrógeno.
(B). Las fuerzas entre dipolos instantáneos y dipolos inducidos en estas sustancias.
(C). Las fuerzas de orientación (dipolo-dipolo).
(D). El menor carácter iónico del enlace en el I₂ que en el F₂ debido a la menor electronegatividad del I.

---

20. De los siguientes óxidos, ¿cuál tendrá un punto de fusión más bajo?

(A). MgO
(B). SiO₂
(C). SO₃
(D). Al₂O₃

---

21. Las reglas de Fajans permiten comparar puntos de fusión de compuestos en los que el enlace es predominante iónico. De las siguientes reglas de Fajans, una es falsa: “Los puntos de fusión son mayores…

(A). cuanto menor es la carga del catión si los volúmenes de los cationes que se comparan son parecidos y el anión es el mismo”.
(B). cuanto mayor es el volumen del catión, para iguales cargas de los cationes que se comparan y el mismo anión”.
(C). cuando el catión es un metal de transición en vez de ser de un grupo principal, para iguales carga y volumen del catión e igual anión”.
(D). cuanto menor es el volumen del anión, para iguales cargas de los aniones que se comparan y el mismo catión”.

---

22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Del sodio se conoce un solo isótopo natural que contiene 12 neutrones en su núcleo. ¿Cuál será el peso atómico aproximado del Na?

(A). 11
(B). 12
(C). 22
(D). 23

---

23. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). Por otra parte, el Br (Z = 35) tiene dos isótopos naturales; uno de ellos es el ⁷⁹Br, siendo su abundancia relativa del 50,69 %; el otro isótopo tiene dos neutrones más en su núcleo. ¿Cuál de los siguientes será el peso atómico aproximado del Br?

(A). 35
(B). 79
(C). 80
(D). 81

---

24. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS). Si se aíslan en la naturaleza dos moléculas de bromuro de sodio tomadas al azar y se pesan, la masa total de ambas moléculas (redondeada a número enteros) no puede ser…

(A). 204 uma
(B). 206 uma
(C). 208 uma
(D). 210 uma

---

25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). Se sintetizan 184 g del gas N₂O₄ y se introducen en un recipiente cilíndrico tapado con un émbolo. Este gas ocupa inicialmente un volumen de 0,050 m³ a una temperatura de 50 ^oC. Con el tiempo, parte del N₂O₄  se va descomponiendo en NO₂ según la reacción:  N₂O₄  ⟶  2 NO₂, de modo que acaba llegándose a un equilibrio en el que coexisten los dos gases. ¿Qué presión ejerce el gas N₂O₄ antes de empezar a descomponerse? (Los pesos atómicos del N y el O son, respectivamente, 14 y 16. Considerar que los gases tienen comportamiento ideal).

(A). Aproximadamente 0,89 atm
(B). Aproximadamente 1,06 atm
(C). 2 atm
(D). Ninguna de las otras respuestas es correcta.

---

26. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). Se deja que la reacción de disociación del N₂O₄ transcurra hasta llegar al equilibrio manteniéndose la misma temperatura y presión iniciales. Cuando se llega al equilibrio, se comprueba que un 41 % de las moléculas de N₂O₄ se han disociado en NO₂. ¿Qué volumen ocupan ahora los gases, aproximadamente? 

(A). 70,5 L
(B). 20,5 L
(C). 29,5 L
(D). El mismo que antes, pues p, T y el número total de moles no cambia, ya que el NO₂ se genera a costa del N₂O₄.  

---

27. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS). ¿Cuál será la presión parcial de cada gas en el equilibrio?

(A). N₂O₄; 0,44 atm; NO₂: 0,62 atm (aproximadamente).
(B). N₂O₄; 0,35 atm; NO₂: 0,71 atm (aprox.).
(C). N₂O₄; 0,71 atm; NO₂: 0,35 atm (aprox.).
(D). Ambos ejercerán la misma presión (1,06 atm).

---

28. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). La primera energía de ionización (“potencial de ionización”) del calcio vale 590 kJ/mol; la segunda, 1145 kJ/mol. La entalpía de disociación del Cl₂(g) vale 243 kJ/mol y la afinidad electrónica de este elemento es –349 kJ/mol. Por otra parte, el cambio de entalpía de la reacción Ca(s) + Cl₂(g) ⟶ CaCl₂ (s) es –795 kJ/mol. (Todos los valores energéticos están medidos a p = 1 atm y T ambiente). ¿Se podría calcular la energía de red del compuesto? Si se pudiera, señalar el valor.

(A). –3471 kJ/mol
(B). –2424 kJ/mol
(C). –2075 kJ/mol
(D). Falta un dato para poder calcularla.

---

29. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). Mediante cálculos teóricos se ha estimado el valor de la energía de red del compuesto hipotético CaCl. Cuando se resta este valor del valor de energía de red experimental del CaCl₂ se obtiene: U(CaCl₂) – U(CaCl) = –1876 kJ/mol. Con este dato y los que se necesiten de los que aparecen en el enunciado de la primera parte del problema, ¿podría estimarse el calor de formación del hipotético compuesto CaCl? En ese caso, ¿qué valor tendría?

(A). 1081 kJ/mol
(B). 163,5 kJ/mol
(C). Se obtiene un valor muy diferente de los anteriores.
(D). No podría estimarse el valor porque falta un dato.

---

30. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). Considerando los dos primeros valores de la energía de ionización del Ca, decir cuál de los siguientes valores sería el único aceptable si tuviéramos que elegir entre ellos para responder a la pregunta: ¿cuál es la tercera energía de ionización del Ca? 

(A). 4912 kJ/mol
(B). 1735 kJ/mol
(C). 867 kJ/mol
(D). 555 kJ/mol