PRIMERA SERIE DE PROBLEMAS

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1 PRIMERA SERIE DE PROBLEMAS QUÍMICA GENERAL I SEMESTRE LA MATERIA Y SUS CAMBIOS 1. CONCEPTOS 1. Define los siguientes términos e ilústralos con dos ejemplos específicos: a) materia; b) peso; c) energía potencial; d) temperatura; e) proceso exotérmico; f) propiedad intensiva; g) cambio químico. 2. En qué difiere la Ley de la conservación de la materia y la energía de la Ley de la conservación de la materia y la Ley de la conservación de la energía? 3. La eficiencia de los motores eléctricos para convertir energía eléctrica en trabajo útil es menor del 100%. Por qué la eficiencia puede ser menor del 100% sin que pierda validez la Ley de la conservación de la energía? 4. Cuáles de las siguientes mezclas son homogéneas? a) Sal disuelta en agua; b) té y hielo; c) sopa de pollo y tallarines; d) gasolina; f) dióxido de carbono; g) latón; h) anillo de plata; i) bolsa de polietileno. 5. Clasifica las siguientes propiedades como físicas o químicas: a) inflamabilidad; b) densidad; c) volatilidad; d) tendencia a la corrosión; e) temperatura de rocío; f) digestión de una papa horneada; g) el aire caliente se eleva por encima de un radiador; h) el café se prepara haciendo pasar agua caliente por el café molido. 6. Indica si las siguientes propiedades son intensivas o extensivas: a) la masa de un pedazo de acero; b) la temperatura de fusión del tungsteno de los focos; c) densidad; d) solubilidad; e) la energía química almacenada en un gramo de carbono. 7. Clasifica los materiales siguientes como mezclas, elementos o compuestos: a) gasolina; b) agua de la llave; c) sulfato de zinc; d) pasta dental; e) cubo de azúcar; f) cal; g) helio líquido. 1

2 8. De los modelos que se muestran a continuación indica: a) Cuáles representan un átomo?; b) Cuáles una molécula?; c) Cuáles un elemento?; d) Cuáles un compuesto? 9. Los siguientes dibujos son representaciones gráficas de a) un elemento gaseoso; b) un compuesto gaseoso; c) una mezcla gaseosa homogénea; d) una disolución líquida; e) un sólido; f) un líquido puro. Identifica cada uno. 10. Contesta a las preguntas utilizando las figuras (i) a (ix). Cada pregunta puede tener más de una respuesta. Cuál representa partículas de: a) una muestra de gas?; b) una 2

3 muestra de líquido?; c) una muestra de sólido?; d) una muestra de un elemento?; e) una muestra de un compuesto?; f) una muestra de una mezcla?; g) una muestra de una sustancia pura? 2. MEDICIONES Y CONVERSIÓN DE UNIDADES 11. La pantalla de una computadora laptop mide pulgadas de ancho y 7.75 pulgadas de alto. Cuáles serían las medidas métricas de la pantalla en cm? 12. En Paris la gasolina tiene un precio de 3.49 euros por galón, cuál es su precio en centavos mexicanos por litro? Considera el tipo de cambio 1 euro = pesos mexicanos. 13. Expresa 1.47 millas en pulgadas. 14. El radio del átomo de fósforo es de 1.10 Å. Expresa esta distancia en centímetros y nanómetros. 15. Suponiendo que el átomo de fósforo es esférico, calcula su volumen en Å 3, cm 3 y nm 3. La fórmula para calcular el volumen de una esfera es V = (4/3)πr La densidad del mercurio es de g/cm 3. Expresa su densidad en lb/pie 3. 3

4 17. La dosis letal de un medicamento de ingestión oral es de 1.5 mg/kg de masa (del cuerpo). Calcule la dosis letal del medicamento para una persona cuya masa es de 165 libras. 18. Los átomos de cesio de procedencia natural son los de mayor tamaño. El radio de un átomo de cesio es de 2.65 Å. Cuántos átomos de cesio tendrían que alinearse uno tras otro para cubrir una longitud de 1.0 pulgadas? Considera que los átomos son esféricos. 19. Un alumno de la Facultad de Química recorre el siguiente camino para llegar a la UNAM desde su casa: a) toma un microbús que lo deja en el metro Potrero y le cobra $2.50, este recorrido es de 4922 pies; b) se baja en el metro Copilco, el boleto le cuesta $2.00 y el recorrido es de millas. Cuántos centavos pagó por kilómetro recorrido? 20. La densidad de la plata es de 10.5 g/cm 3. a) Cuál es el volumen, en ml, de un lingote de plata con masa de kg?; b) Si este lingote de plata es un cubo, qué longitud, en cm, tendría cada lado?; c) Cuál sería la longitud de cada lado en pulgadas? 21. La masa de un recipiente vacío es de g y lleno de agua de g. La densidad del agua es de 1.00 g/ml. a) Calcula el volumen del recipiente. b) Cuando se llena con un líquido desconocido, la masa del conjunto es de g. Calcula la densidad del líquido desconocido. 22. Una disolución contiene 40% de ácido acético en masa. La densidad de esta disolución es de g/ml a 20 ºC. Calcula la masa del ácido acético puro que hay en ml de esta disolución a 20 ºC. 3. TEMPERATURA 23. Expresa a) 275 ºC en K; b) K en ºC; c) ºC en ºF; d) ºF en K. 24. En la escala Réamur, ya en desuso, el agua congela a 0 ºR y hierve a 80 ºR. a) Deduce una ecuación que relacione esta escala con la Celsius. b) Deduce una ecuación que relacione esta escala con la Fahrenheit. c) El mercurio es un metal líquido a temperatura ambiente y hierve a ºC. Cuál es el punto de ebullición del mercurio en la escala Réamur? 25. Qué tiene mayor temperatura, una muestra de agua a 65 ºC o una de hierro a 65 ºF? 26. A qué temperatura un termómetro Fahrenheit a) coincidirá con la misma lectura en un termómetro Celsius; b) dará una lectura que duplique la de un termómetro Celsius; c) dará la misma lectura, pero de signo opuesto, que la de un termómetro Celsius? 27. Cuál es el punto de fusión del plomo en ºF (pf ºC)? 4

5 ESTRUCTURA DE LOS ÁTOMOS 1. Menciona las tres partículas fundamentales de los átomos e indica la masa y carga asociada con ellas. 2. Cuántos electrones llevan una carga total de 1.20 coulombs? 3. En qué difieren los isótopos de un elemento dado? 4. Escribe la composición de cada uno de los cuatro isótopos del estroncio: 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr, 88 Sr. 5. Completa la siguiente tabla: Átomo Número Atómico Número de Masa Isótopo protones electrones neutrones cobalto B Cuál es el símbolo de la especie que está constituida por las partículas subatómicas siguientes? a) 24p, 28n, 24e; b) 20p, 20n, 20e; c) 33p, 42n, 33e; d) 53p, 74n, 53e. 7. La masa atómica del rubidio es de uma. La masa de los dos isótopos del rubidio de procedencia natural son: 85 Rb = uma y 87 Rb = uma. Calcula es porcentaje de 85 Rb de procedencia natural. 8. Calcula la masa atómica del níquel a partir de la siguiente información. Isótopo Masa isotópica (uma) Abundancia natural % 58 Ni Ni Ni Ni Ni