TERCERA PRACTICA DE QUIMICA

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1 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUIMICA TERCERA PRACTICA DE QUIMICA Propiedades Coligativas de las soluciones 1. Calcular la presión de vapor en torr de una solución a 20 C que contiene 15 g de un soluto no volátil y 300 g de agua, si la solución congela a - 2,3 C. La presión de vapor del agua a 20 C es 17,3 mmhg y la constante crioscópica molal 1,86 Ckg/mol. A) 3,69 B) 16,9 C) 20,0 D) 17,3 E) Ninguno 2. Calcular el peso molecular de un compuesto orgánico, sabiendo que una disolución de 0,9 g de la misma en 20 g de agua tiene un punto de congelación de - 0,465 C. kc = 1,86 ºC/molal. A) 120 B) 180 C) 246 D) 205 E) Ninguno 3. El peso molecular de un compuesto es 58 g/mol. Calcule el punto de ebullición de una solución que contiene 24 gramos de soluto y 600 gramos de agua, cuando la presión de vapor del agua es tal que el agua pura hierve a 99,73ºC. Keb = 0,52ºC/molal A) 100,09 B) 99,73 C) 100,25 D) 102,62 E) Ninguno 4. Calcule el punto de congelación de una solución preparada con 0,20 g de etilenglicol C 2 H 6 O 2 con 50 g de agua. Kc = 1,86ºC/molal. A) 0,0ºC B) -1,2ºC C) -5,2ºC D) 2,3ºC E) Ninguno 5. Qué porcentaje en masa de glicerina C 3 H 8 O 3 contiene una solución acuosa si a 25 ºC la presión de vapor de la solución es de 23,1 torr?. La presión de vapor del agua a 25 ºC es 23,8 Torr. A) 2,45 B) 13,41 C) 5,78 D) 23,1 E) Ninguno 6. A qué temperatura hierve aproximadamente una solución acuosa 2 M de cloruro de sodio cuya densidad es de 1,3 g/ml? K eb = 0,52 ºC/molal. A) 200,88 B) 150,00 C) 100,88 D) 120,88 E) Ninguno 7. Cuántos gramos de sacarosa C 12 H 22 O 11 deben disolverse en 800 g de agua para que la presión de vapor de la solución sea de 36,95 mmhg?. La presión de vapor del agua a 33 ºC es 37,73 mmhg. A) 450 B) 130 C) 520 D) 321 E) Ninguno

2 8. La presión de vapor de una solución preparada con 12 g de soluto no volátil y 72 g de agua a 100 ºC es de 754,3 mmhg. Calcular la masa molecular del soluto y la temperatura de congelación de la solución. K c = 1,86 º C Kg/mol A) 397; -0,78 B) 190; -1,5 C) 80; -0,25 D) 450; -1,55 E) Ninguno 9. Cuál es la presión osmótica de una solución 0,7 M de glucosa en agua a 25 ºC? A) 20,1 atm B) 17,1 atm C) 25,5 atm D) 5,7 atm E) Ninguno 10. Calcule la presión osmótica de 100 ml de una solución al 35% en peso de NaCl, cuya densidad es 1,205 g/ml a 20 C A) 130 atm B) 150 atm C)124 atm D) 173 atm E) ninguno 11. Una solución acuosa de benzaldehído, C 6 H 5 COH, tiene a 18 ºC una presión osmótica de 3,57 atm. A qué temperatura solidificará la solución? A) -0,28 B) -0,5 C) 0,0 D) -3,5 E) Ninguno 12. El suero sanguíneo del hombre tiene un punto de fusión de -0,56 ºC. Qué presión osmótica tiene la sangre a 37 ºC, si 1 ml de suero contiene 1 gramo de agua? A) 4,65 atm B) 2,65 atm C) 7,65 atm D) 10,65 atm E) Ninguno 13. El benceno (C 6 H 6 ) y el tolueno (C 7 H 8 ) forman soluciones ideales. A 60ºC la presión de vapor del benceno puro es 0,57 atm y la presión de vapor del tolueno puro es 0,184 atm. Cuál es la presión de vapor en torr de una solución ideal que contiene 5 moles de benceno y 23 moles de tolueno? A) 115 B) 42 C) 83 D) 50 E) Ninguno 14. Un compuesto orgánico tiene el siguiente análisis elemental: C = 55,8%, H = 7,0%, O = 37,2%. Cuál es la fórmula molecular del compuesto, sabiendo que una solución que contiene 1,50 g de este compuesto en 30 g de benceno (C 6 H 6 ) congela a 2,63ºC. El punto de fusión del benceno es 5,5ºC y k c =5,12ºC/molal. A) C 2 H 3 O B)C 4 H 6 O 2 C) C 3 H 4 O 2 D) C 3 H 6 O 2 E) Ninguno 15. Si el radiador de un automóvil contiene 12 litros de agua. Cuánto disminuirá el punto de congelación por al adición de 5 kg de glicol (C 2 O 2 H 6 )? K c = 1,86ºC/molal y K eb = 0.52ºC/molal. A) - 4,9 B) 0,0 C) -12,5 D) -1,25 E) Ninguno 16. Se disuelven 21 g de sacarosa (C 12 H 22 O 11 ) en 400g de agua. Calcular, el punto de congelación y el punto de ebullición de la solución. Las constantes

3 crioscópica y ebulloscópica del agua son 1,86ºC/molal y 0,52ºC/molal respectivamente. A) -0.28;100,08 B) -0,45;108,0 C) 0,0;100,0 D) 0,25;100,8 E) Ninguno 17. Cuál será la presión de vapor a 50ºC de una solución de 40 g de glucosa (C 6 H 12 O 6 ) en 800 g de agua?. Sabiendo que a 50ºC la presión de vapor del agua pura es 92,2 mmhg. A) 100,0 B) 89,0 C) 92,2 D) 91,7 E) Ninguno 18. Determinar la tensión de vapor de una solución que contiene 0,5 moles de sacarosa (C 12 H 22 O 11 ) en 500 g de agua a la temperatura de 18ºC. La tensión de vapor del agua pura a 18ºC es de 15,47 mmhg. A) 15,2 mmhg B) 10,5 C) 15,5 D) 18,0 E) Ninguno Termoquímica 19. Un trozo de 350 g de plomo se calentó a 100ºC y se sumerge en 100 g de agua a 20ºC, alcanzando el equilibrio a la temperatura final de 27,8ºC, calcular el calor específico del plomo. A) 0,31 B) 0,031 C) 3,10 D) 45,4 E) ninguno 20. Determinar la temperatura final después de mezclar 35g de hielo a 0ºC y 70 g de agua a 85ºC y 25 g de cobre a 90ºC (Ce Cu = 0.092cal/gºC). A) 56,45 B) 36,50 C) 43,90 D) 68,56 E) ninguno 21. Calcular la temperatura de equilibrio después de mezclar 20g de hielo a 0ºC y 20 g de agua a 60ºC. A) 0,0 B) 20,0 C) 30,0 D) 40,0 E) ninguno 22. Cuando 1,14 g de azufre se quema a SO 2 se liberan 2400 calorías, cuál es el calor de combustión del azufre?. A) cal/mol B) 2400 cal/mol C) cal/mol D) cal/mol E) ninguno 23. Cuántas calorías se liberan por la combustión completa de 250 L de CH 4 en c.n. El calor de combustión del CH 4 es 211 kcal/mol. A) 2355 B)2,355x10 6 C) D) E) ninguno 24. Calcular la entalpía de formación del NO 2 a partir de las siguientes ecuaciones: N 2 + O 2 2NO GH = 43,2 Kcal 2NO 2 2NO + O 2 GH = 27,14 Kcal A) 16,06 kcal/mol B) 70,34 kcal/mol C) 8,03 kcal/mol D) 35,17 kcal/mol E) ninguno

4 25. A partir de: ½ H 2 + ½ Cl 2 HCl HCl + aq HCl (aq) Zn + 2 HCl (aq) Zn Cl 2 + H 2 Calcular el calor de reacción para: Zn +Cl aq Zn Cl 2 GH= cal GH= cal GH= cal A) B) C) D) E) ninguno 26. Cuantos joules se requieren para calentar 800 g de agua de 13ºC a 85ºC (1cal=4,18Joul) A) B) 58 C) D) 241 E) ninguno 27. Se quiere convertir 56 g de hielo a 0ºC en agua a 75ºC. Cuántos gramos de propano (C 3 H 8 ) cuyo KHº de combustión es -24,83 kcal/mol, se tendrá que quemar para proporcionar el calor necesario para lograr este objetivo a presión constante? A) 15,38 B) 20,18 C) 11,43 D) 8,25 E) Ninguno 28. A partir de las siguientes ecuaciones termoquímicas a 25ºC 2 NF 3 (g) + 2 NO(g) M N 2 F 4 (g) + 2 ONF(g) KHº = -92,9 kcal/mol NO(g) + ½ F 2 (g) M ONF(g) Cu(s) + F 2 (g) M CuF 2 (s) KHº = -146,9 kcal/mol KHº = -631 kcal/mol Aplicando la Ley de Hess, halle el calor de reacción de: 2NF 3 (g) + Cu(s) M N 2 F 4 (g) + CuF 2 (s) A) -286,5 B) 250,8 C) 118,3 D) -430,1 E) Ninguno 29. Calcule la cantidad de calor en kcal que se requieren para elevar la temperatura de 10 kg de hielo desde -20ºC hasta convertirla en vapor a 110ºC. El calor de fusión del hielo es 80 cal/g, el calor de vaporización es 540 cal/g y los calores específicos del hielo, del agua y del vapor son 0,5 cal/gºc, 1cal/gºC y 0,5 cal/gºc respectivamente. A) 314 B) 2618 C) 7350 D) 9358 E) Ninguno 30. Un evaporador está fabricado en acero y pesa 900 kg (Ce acero = 0,11 cal/gºc). El evaporador contiene 400 kg de agua y suponiendo que el 70% del calor se proporciona al evaporador y al agua, Qué cantidad de calor en kcal se necesita para aumentar la temperatura del conjunto de 10ºC a 100ºC? A) B) C) D) E) Ninguno

5 31. Se queman 300 g de butano (C 4 H 10 ) cuyo calor de combustión es -30 kcal/mol. Calcule que masa de agua en gramos que se puede calentar desde 15ºC hasta 80ºC con el butano quemado. A) 2472,5 B) 1325,8 C) 2387,3 D) 2945,3 E) Ninguno 32. El calor desprendido durante la combustión de acetileno gaseoso, C 2 H 2, a 25ºC es 1299,1 kj/mol. Determínese la entalpía de formación del acetileno gaseoso en kj/mol. Los calores de formación del CO 2 (g) y del H 2 O(l) son - 393,5 kcal/mol y -285,8 kcal/mol, respectivamente. A) 136,4 B) -320,8 C) 151,4 D) 226,3 E) Ninguno 33. Cuánta agua a 60 ºC se debe mezclar en un recipiente aislado con 100 g de agua a 15,0ºC, para que la temperatura de la mezcla sea 30 ºC? A) 500 g B) 250 g C) 50 g D) 200 g E) Ninguno 34. Determinar el calor de formación del ácido fórmico, HCOOH (l), conociendo las siguientes reacciones termoquímicas C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) KH = - 405,4 kj H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) KH = - 285,8 kj HCOOH(l) + ½ O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O(l) KH = - 275,7 KJ A) kj B) kj C) kj D) kj E) Ninguno 35. Calcule la temperatura final de equilibrio después de mezclar 40 g de agua a 70 C con 200 g de H 2 O a 10 C. (CeH 2 O = 1 cal/g C) A) 10 B) 20 C) 30 D) 40 E) Ninguno 36. Se coloca una pieza de hierro de 200 g a 80 C en 500 ml de H2O a 10 C. El hierro y el agua tendrán al final la misma temperatura. Cuál es esa temperatura, suponiendo que no hay pérdidas de calor hacia el exterior?. (Ce Fe = 0,10 cal/g C; Ce H2O = 1 cal/g C; D H2O = 1g/ml). A) 12,69 B) 28,96 C) 38,12 D) 48,14 E) Ninguno 37. Se quieren convertir 50 g de hielo a 0 C, en agua liquida a 80 C. Cuántos gramos de propano se tendrán que quemar para proporcionar la energía necesaria para fundir el hielo y luego calentarlo hasta la temperatura final (80 C), a presión constante?. (calor de combustión del propano C 3 H 8 = 24,0 Kcal/mol; Ce H2O liq = 1 cal/g C; calor de fusión del hielo = 80 cal/g). A) 10,76 B) 14,67 C) 24,60 D) 4,8 E) Ninguno 38. Cuantos joules se requieren para calentar 800 g de agua de 13ºC a 85ºC (1cal=4.184J) A) B) 58 C) D) 241 E) ninguno

6 39. Utilizando las siguientes reacciones y valores de H determine la entalpía normal de la formación del metano: C(grafito) + O 2 (g) CO 2 (g) Hº = -393,5 kj. H 2 (g) + O 2 (g) H 2 O(l) Hº = -285,8 kj. CO 2 (g) + 2H 2 O(l) CH 4 (g) + O 2 (g) Hº = 890, 3 KJ. A) -74,8 kj/mol B) 74,8 kj/mol C) -7,4 kj/mol D) 7,4 kj/mol E) Ninguno 40. Se dan las siguientes ecuaciones termoquímicas a 25 C: CO 2 (g) C(grafito) + O 2 (g) H = 393,5 kj Mg(s) + O 2 (g) MgO(s) H = 2407,2 kj MgCO 3 (s) MgO(s) + CO 2 (g) H = 446,8 kj Plantear la reacción y calcular el calor de formación del MgCO 3 (s) a 298 k mediante las ecuaciones termoquímicas dadas. A) 363,3 kj/mol B) -363,3 kj/mol C) 26,3 kj/mol D) -63,3 kj/mol E) Ninguno 41. Cuántos gramos de octano (C 8 H 18 ) se requieren para llevar 24 kg de Hielo, desde 10 ºC hasta 75 ºC. Datos: Hº fus = 80 kcal/kg Ce H2O(s) = 0,5 kcal/kg ºC Ce H2O(l) = 1 kcal/kg ºC C 8 H 18(l) + O 2(g) CO 2(g) + H 2 O (g) H R = -1213,6 Kcal/mol Si la reacción de combustión del octano tiene solo un rendimiento del 75%. A) 481,1 B) 289,4 C) 590,3 D) 243,4 E) Ninguno 42. Calcular el calor necesario para que 15 litros de agua (asumir d H2O = 1g/ml) a 20 ºC se pueden convertir en vapor a 100 ºC. Dátos: Ce (H2O, s) = 0,5 kcal/kg ºC Ce (H2O, l) = 1,0 kcal/kg ºC Ce H2O, (Vapor) = 0,7 kcal/kg ºC, Hº vap H2O = 540 kcal/kg, Hº fus H2O = 80 kcal/kg. A) kcal B) 3009 kcal C) kcal D) 1155 kcal E) Ninguno