PROBLEMARIO: Primer Parcial (A) Prof. Juan Pablo Herrera

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1 Universidad Nacional Experimental del Táchira Departamento de Química San Cristóbal, Estado Táchira-Venezuela PROBLEMARIO: Primer Parcial (A) Prof. Juan Pablo Herrera Problemas variados (Porcentaje, Densidad, Cifras significativas, Conversión.) 1. Defina los siguientes términos: a) Porcentaje en masa b) Densidad c) Elemento d) Compuesto e) Átomo f)molécula 2. Explique las diferencias importantes entre cada par de términos. a) Masa y peso b) Propiedad extensiva e intensiva c) Sustancia pura y mezcla d) Precisión y exactitud e) Propiedad física y química 3. Determine el número de: a) metros cuadrados (m 2 ) en un kilómetro cuadrado (km 2 ) Resp. 1,00 x 10 6 m 2 b) centímetros cuadrados (cm 2 ) en 1 metro cuadrado (m 2 ) Resp. 1,00 x 10 4 cm 2 c) metros cuadrados (m 2 ) en una milla cuadrada (mi 2 ) Resp. 2,59 x 10 6 m 2 (1 mi = 5280 ft; 1ft = 12 in; 1 in = 2,54 cm) 4. El etilénglicol tiene una densidad de 1,11 g/ml a 20ºC. Determine: a) la masa en gramos de 452 ml de etilenglicol; b) la masa en kilogramos de 18,6 L de etilenglicol; c) el volumen en ml ocupados por 65g de etilenglicol; d) el volumen en litros ocupados por 23,9 kg de etilenglicol. Resp. a) 502g; b) 20,6 kg; c) 58,6 ml; d) 21,5 L 5. Una disolución contiene 8,50 por ciento de acetona y 91,5 por ciento de agua, en masa, y tiene una densidad de 0,9867 g/ml. Cuál es la masa de acetona, en kilogramos, que hay en 7,50 L de disolución? Resp. 0,629 kg 6. Una disolución contiene 12,62 por ciento en masa de sacarosa (azúcar de caña). Qué masa de esta disolución, en gramos, se necesita para disponer de 1,00 kg de sacarosa? Resp. 7,92 x 10 3 g 7. Cuantas cifras significativas tiene cada uno de los siguientes números? a) 450 (3) b) 98,6 (3) c) 0,0033 (2) d) 902,10 (5) e) 0,02173 (4) f) 4 x 10 3 (1) g) 7,02 (3) h) (8)

2 8. Exprese cada uno de los siguientes números con cuatro cifras significativas. a) 4084,6 (4085) b) 122,04 (122,0) c) (2060 x 10 2 ) d) (4350 x 10 1 ) e) 2,329 x 10 4 (2,329 x 10 4 ) f) 8,0472 x 10-4 (8,047 x 10-4 ) 9. Realice los siguientes cálculos expresando la respuesta con el número adecuado de cifras significativas. a) b) 320 * 24,9 0, ,7 * 6,5 * 0, * 0,103 Resp. a) 1,0 x 10 5 b) 1,0 10. Calcule la masa de un cilindro de acero inoxidable (d =7,75 g/cc) cuya altura mide 18,35 cm y el radio 1,88 cm. Resp. 1,58 x 10 3 g 11. Indique si las siguientes propiedades son físicas o químicas. a) Un clavo de hierro atraído por un imán. (F) b) El líquido para quemar carbón vegetal, encendido con un fósforo. (Q) c) Una estatua de bronce que adquiere un recubrimiento verde con el tiempo. (Q) d) Un bloque de madera que flota en el agua. (F) e) El papel que con el tiempo se torna color amarillo. (Q) 12. Que tipo de transformación, física o química, es necesario llevar a cabo para realizar las siguientes separaciones? a) Azúcar y arena. (F) b) Hierro del óxido de hierro. (Q) c) Agua pura a partir del agua de mar (F) d) Limaduras de hierro y virutas de madera. (F) 13. El área de un terreno en unidades SI se miden en hectáreas, definidas como 1 x 10 4 m 2. Cuántos acres corresponden a una hectárea? (1m = 39,37 in; 1 mi 2 = 640 acres, 1 mi = 5280 ft; 1 ft = 12 in.) Resp. 2,5 acres 14. Para determinar la densidad de la acetona, se pesa dos veces un bidón de 55,0 gal. Este bidón pesa 75,0 lb cuando está vacío. Cuando se llena con acetona el bidón pesa 437,5 lb. Cuál es la densidad de la acetona expresada en gramos por mililitro? (1g=2,2046 x 10-3 lb; 1gal=3,7854 L) Resp. 0,790 g/ml

3 15. Para determinar la masa aproximada de un pequeño perdigón de cobre se ha llevado acabo el siguiente experimento. Se cuentan 125 perdigones y se añaden a 8,4 ml de agua en una probeta; el volumen total es ahora de 8,9 ml. La densidad del cobre es 8,92 g/cm 3. Determine la masa aproximada de un perdigón suponiendo que todos tienen las mismas dimensiones. Resp. 0,04g c/u 16. El dibujo presentado a continuación representa un ángulo de hierro, hecho con acero de densidad 7,78 g/cm 3. Cuál es la masa, en gramos, de este objeto? Resp. 666 g 17. Convierta las siguientes temperaturas a grados kelvin: a) 95 ºF, b) 558 ºC. Leyes Ponderales Resp. a) 308,15 K; b) 831,15 K 18. El análisis de dos muestras de un compuesto de cloro y flúor, da el siguiente resultado: La muestra A contiene 38,38% de cloro, la muestra B contiene 0,8207 g de cloro y 1,3177 g de flúor. Cuál de las leyes de la combinación química queda ilustrada con estos datos? Resp. Ley de las proporciones definidas. 19. En tres óxidos de cloro se encontraron los siguientes resultados: el óxido A tiene 35,5 g de cloro por cada 24 g de oxígeno, el óxido B tiene 57,5 % de oxígeno, mientras que una muestra de 183,0 g del óxido C contiene 105,0 g de oxígeno. Cuál de las leyes ponderales queda demostrada? Resp. Ley de las proporciones múltiples. 20. Tres óxidos de nitrógeno contienen 36,35%, 53,32% y 69,55% de oxígeno respectivamente. Demuestre con estos la ley de las proporciones múltiples. 21. Dos cloruros de hierro contienen 34,43% y 44,05% de hierro respectivamente. Demostrar como estos datos cumplen la ley de las proporciones múltiples. Resp. 2:3 22. Un compuesto de hidrógeno y oxígeno contiene 11,12% de hidrógeno y el resto de oxígeno. Se consigue 35,0 g del mismo compuesto, 31,11 g son de oxígeno, además se sabe que 8,44 de hidrógeno se unen con 67,55 g de oxígeno. Comprobar si estos datos cumplen con la ley de las proporciones definidas o composición constante. Resp. Si

4 23. Del análisis de dos cloruros de silicio se obtienen los siguientes resultados, el primero contiene 79,18% de cloro y el segundo tiene 2,0588g de silicio y 83,53% de cloro. Cuál de las leyes ponderales queda demostrada con estos datos? Resp. Ley de las proporciones múltiples. 4:3 24. Cierto metal forma dos cloruros que contienen respectivamente: 85,2% y 65,8% del metal. Demuestre como estos datos compuestos están de acuerdo con la ley de las proporciones múltiples. Resp. 3:1 Átomos, Moléculas, Moles y Teoría Atómica. 25. Describa brevemente cada una de las siguientes ideas: a) Átomo nuclear de Rutherford b) Masa atómica media ponderada c) Radiactividad d) Masa molar 26. Explique las diferencias importantes entre cada uno de los siguientes términos: a) Rayos catódicos y rayos X b) Protones y neutrones c) Constante de Avogadro y mol. 27. El magnesio (Mg) posee tres isótopos con masas de 19,99; 20,99 y 21,99 uma. Estos están presentes en la naturaleza con proporciones de 78,6; 10,1 y 11,3 % respectivamente. A partir de estos datos calcule la masa atómica promedio del Mg. Resp. 20,317 uma El iridio tiene dos isótopos principales (masa atómica = 192,22 u). Uno de ellos, Ir, tiene una masa de 190,9609 u. Cuál de los siguientes isótopos es el segundo: Ir, Ir, Ir? Justifique la respuesta. Resp Cuántos átomos de Pb están presentes en una pieza de plomo que pesa 215 mg?. El 204 porcentaje de abundancia natural del Pb es 1,4 por ciento. Resp. 8,7 x átomos Mg + 47 ; Cr 60 3 Co + ; 35 - Cl ; 30. Cuál de las siguientes especies: ; a) Tiene igual número de protones que de neutrones? b) Tiene protones que contribuyen más del 50% a la masa atómica? Resp. a) 31. Calcule la masa molecular de los siguientes compuestos químicos: Sn ; Th ; Sr 193 Ir 24 2 Mg + 47 ; b) Cr a) H 2 SO 4 (98 g/mol) b) NaOH (40 g/mol) c) K 2 SO 4 (174 g/mol) d)ca 3 (PO 4 ) 2 (310g/mol) e)(nh 4 ) 2 SO 4 (132 g/mol) f) CaCl 2* 2H 2 O (147g/mol ) g) K 2 Cr 2 O 7 (294 g/mol) h) Ca(HCO 3 ) 2 (162 g/mol) i) C 2 H 5 OH (46 g/mol ) j) Mg(NO 3 ) 2 (148,3 g/mol) k) Ag 2 SO 4 (310g/mol)

5 32. Determine el número de átomos de C, H y O en 1,50 g de glucosa (C 6 H 12 O 6 ). Resp.C: 3,01x10 22 ; H: 6,02x10 22 ; O: 3,01x Una muestra de 1,205 g de potasio reacciona con 6,815 de cloro obteniéndose cloruro de potasio como único producto. Después de la reacción quedan 3,300 g de cloro sin reaccionar. Qué masa de cloruro de potasio se formó? Resp. 4,720 g 34. La densidad del agua es 1,00 g/ml a 4 ºC. Cuántas moléculas de agua están presentes en 2,56 ml de agua a dicha temperatura? Resp. 8,562x10 22 moléculas 35. Complete la siguiente tabla con la ayuda de la información suministrada y los datos de la tabla periódica. Asuma que el elemento se encuentra en su estado neutro, a menos que se indique lo contrario. Nombre Simbolo Número de protones Ag Silicio +2 Ne 23 Número de electrones Número de neutrones Número de masa Cual de las siguientes sustancias posee menor masa? a)10g de Cl 2 b)0,1 mol de NaCl c)0,1 mol de Cl 2 d)50g de KClO 3 Resp. b 37. Una onza corresponde a 28,350g. Cuántos átomos de oro hay en 0,7 onzas de oro?. Si el oro se vende a Bs la onza. Cuántos átomos de oro puede comprar por un bolívar? Resp. a) 6,065 x átomos; b) 5,77 x átomos 38. Para llenar un cilindro de 10 ml se necesitan 135,5g de mercurio. Qué cantidad de moles de átomos de mercurio contiene el cilindro?. Si el cilindro se cae y se pierden 10g de mercurio. Cuántos átomos de mercurio quedan en el cilindro? Resp. a) 0,6755 moles; b) 3,766 x átomos

6 39. La hemoglobina de los glóbulos rojos contiene aproximadamente 0,33% de hierro en peso. Si mediante medidas físicas se obtiene un peso molecular de g/mol. Cuántos átomos de hierro hay en cada molécula de hemoglobina? Resp Determine el número de átomos de galio necesarios para llenar un cilindro graduado de 10 ml. ( d = 6,095 g/ml) Resp. 5,263 x10 23 átomos Composición Porcentual y Fórmulas Químicas. 41. Calcule el porcentaje en peso del elemento respectivo: a) S en H 2 SO 4 b) Cr en K 2 Cr 2 O 7 c) N en Mg(NO 3 ) 2 d) H en C 2 H 5 OH Resp. a) 32,7% ; b) 35,37% ; c) 18,88%; d) 13,04% 42. Los siguientes compuestos son utilizados como fuente de nitrógeno en fertilizantes agrícolas: NH 3 ; NaNO 3 ; (NH 4 ) 2 SO 4. Calcule el porcentaje de nitrógeno en cada uno. Resp. a) 82,35%; b) 16,47%; c) 21,21% 43. Cuando un gramo de óxido de cobre de peso molecular 80 g/mol aproximadamente, reacciona con hidrógeno los productos son agua y 0,799 g de cobre metálico. Cuál es la fórmula empírica y la fórmula molecular del óxido de cobre? Resp. CuO (ambas) 44. La combustión con aire de 3,68 mg de un compuesto orgánico que está formado por C, H y O, produce 7,04 mg de CO 2 y 8,64 mg de agua. Calcule la fórmula empírica del compuesto. Resp. C 16 H 96 O En 2,4823g de un compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno se determinó que contiene 6,67% de hidrógeno y 0,9929g de carbono. Se conoce que su peso molecular es aproximadamente 181 g/mol. Cuál es la fórmula empírica y la fórmula molecular del compuesto? Resp. CH 2 O; C 6 H 12 O Una muestra de un compuesto que contiene solamente níquel, silicio y oxígeno pesa 23,452g. Del análisis del compuesto resulta que éste contiene 13,1484g de níquel y 13,37% de silicio. Cuál es la forma empírica? Resp. Ni 2 SiO Se trata una muestra de cloruro de europio (EuCl 2 ) que pesa 1,000g con exceso de nitrato de plata acuoso y se recobra todo el cloruro en forma de 1,285g de cloruro de plata (AgCl). Cuál es el peso atómico del europio? Resp. 152,18 g/mol

7 48. Una muestra de 0,578g de estaño puro es tratada con flúor gaseoso hasta que el compuesto resultante alcanza un peso constante de 0,944g. Cuál es la formula empírica del compuesto formado? Resp. SnF ,583g de un compuesto de peso molecular 127 g/mol, formado por carbono, hidrógeno y cloro, produjo al reaccionar con oxígeno 3,58g de CO 2 y 1,49g de H 2 O. Cuál es la fórmula empírica y molecular del compuesto?. Resp. C 2 H 4 Cl; C 4 H 8 Cl El dióxido de manganeso, por el calor desprende oxígeno y se transforma en otro óxido según la siguiente reacción: MnO Mn O Oxigeno 2 X Y + Calentando 8,69g de MnO 2 se obtuvieron 7,89g del otro óxido. Determine la fórmula empírica del óxido formado. Resp. Mn 2 O ,790g de hierro puro se han transformado en óxido disolviendo el metal en ácido clorhídrico junto con una pequeña cantidad de ácido nítrico, precipitando con amoniaco y calcinando posteriormente el hidróxido obtenido, la cantidad de óxido al final del proceso es de 4,00g. cual es la formula del óxido? Resp. Fe 2 O 3 Actualizado: Noviembre 2011 jherrera@unet.edu.ve