INSTITUTO FRANCISCO POSSENTI A.C. Per crucem ad lucem Preparatoria (1085) GUÍA DE QUÍMICA IV ÁREA I (1612) PRERREQUISITOS Completa las siguientes reacciones, indicando las valencias en cada elemento, así mismo agrega los subíndices donde haga falta, balancea por tanteos, da la estructura de Langmuir y da el nombre correspondiente 1. H + Br ----------> 2. Mg + H ----------> 3. H 2 O + Na -------> 4. O + Cl 3+ ---------> 5. O + Al ----------> Escribe el nombre de los siguientes compuestos e indica el tipo de enlace que se lleva acabo de acuerdo al valor de electronegatividad Nombre Tipo de enlace 6. Al(OH) 3 7. CaBr 2 8. H 2 S 9. H 3 PO 4 10. BiH 5 11. Tl 2 O 3 12. P 2 O 3 13. Sn(CO 3 ) 2 14. KClO 3 15. InPO 3 Obtén el número de protones, electrones y neutrones, así como el modelo de Bohr para los siguientes átomos 16. Fósforo Z=15 A=31 Nivel 3 Guía de Química IV Área I (1612) 1 de 6
Representa la configuración electrónica y gráfica para los siguientes elementos, e indica el grupo, nivel, los números cuánticos para el último electrón y explica de esta forma que valencia presenta o podría presentar de acuerdo a su posibilidad de hibridación 17. As Z=33 18. I Z=53 Completa las siguientes reacciones, indicando las valencias en cada elemento, da la estructura de Langmuir, balanceo y el nombre correspondiente. 19. Al + Br ----------> 20. Mg + O----------> 21. S + Na -------> 22. H + Po ----------> Resuelve los siguientes problemas indicando en cada caso las unidades 23. El alcohol etílico CH 3 CH 2 OH se emplea en la preparación de bebidas. Calcular el porcentaje de cada uno de los elementos presentes en la fórmula. 24. Un compuesto está formado por 40% C, 6.6% H y 53.4% O. Determinar su fórmula mínima. Escribe la siguientes reacciones, indicando valencias y balanceo 25. Ácido sulfúrico + hidróxido de sodio 26. Cloruro de sodio + aluminio Resuelve el siguiente problema indicando en cada caso las unidades 27. Al poner reaccionar 200g de CaCO 3 con suficiente cantidad de HCl. Balanceala Cuántos gramos de CO 2 se obtienen? Y cuántas moles de H 2 O? HCl + Ca CO 3 -------------- CO 2 + H 2 O + CaCl 2 Ca=40 C=12 O=16 Cl=36 H=1 Guía de Química IV Área I (1612) 2 de 6
UNIDAD I Contesta brevemente las siguientes preguntas 28. Qué significado cotidiano tiene la entropía? da un ejemplo. 29. Qué dice la segunda la ley de la termodinámica? y da un ejemplo cotidano. 30. Qué estudia la termodinámica? 31. Qué relación se tiene entre el trabajo y la energía interna de un sistema en un proceso adiabático? 32. Explica en que consiste un proceso isotérmico y da un ejemplo. 33. Qué aplicación tiene la ley de Hess a la termodinámica? 34. Qué es la capacidad calorífica? 35. Qué dice la ley cero de la termodinámica? y qué importancia tiene? 36. Qué correciones se tiene en los modelos de comportamiento de los gases? 37. Con un esquema con ejemplos de la vida diaria, explica la diferencia entre sistema, alrededor, frontera. Resuelve los siguientes ejercicios de acuerdo a la metodología propuesta, cuidando la conversión de unidades pertinente según sea el caso 38. Qué potencia se necesita para una bomba casera si se desea elevar 2000 l de agua a una altura de 8 m en un tiempo de 4 segundos? Expresar el resultado en kilovatios y en HP. 39. Un tanque de agua está colocado a una altura de 10 m sobre el nivel del piso. Si el agua llena el tanque hasta una altura de 2 mts cuál será la velocidad con la que saldría el agua del tanque por el fondo de la tubería? 40. Un tanque contiene 349 lts de nitrógeno PM=14 g/mol, a una temperatura de 30 C y 588 mmhg. Qué cantidad de oxígeno en kg se tiene? 41. Cuál es la carga eléctrica en coulombs de un mol de iones Na +? 42. Si se electroliza una solución de CuSO 4, durante 7 min con una corriente de 0.6 amperes, cuál es el número de coulombs producidos? cuántas moles de cobre metálico se depositan en esta electrólisis? 43. Para la celda Zn-Cu, calcular el potencial de reducción E. Determinar la reacción de la celda y predecir la dirección de la reacción. Zn 2+ + 2e Zn E = -0.76 v Cu 2+ + 2e Cu E = +0.34 v 44. Tres moles de un gas ideal se expanden isotérmicamente contra una presión constante de oposición de 1 atm, desde 20 a 60 litros. Calcular W, Q, U, H. 45. Encuentra el calor estándar de la reacción Mg(s) + 2HCl (g) MgCl 2 + H 2 A partir de las ecuaciones: Mg(s) + Cl 2 (g) MgCl 2 (s) H R = -153.2 kcal/g mol ½ H 2 (g) + ½ Cl 2 (g) HCl (g) H R = -22.06 kcal/g 46. Un mol de argón se calienta a volumen constante desde 300 K a 500 K, si el c v = 3 cal/ K mol. Cuál será la variación de la entropía en este cambio de estado?. Guía de Química IV Área I (1612) 3 de 6
UNIDAD II Contesta las siguientes preguntas o situaciones planteadas. 47. Explica la ley cero de la termodinámica a partir de un ejemplo de la vida cotidiana. 48. En qué situaciones de tu vida puedes hablar de calor y en cuáles de temperatura? 49. Explica por qué una licuadora no puede funcionar al 100%. 50. Cómo podrías evitar que la entropía del ecosistema del DF siga aumentando? 51. Cómo puedes hacer que una lavadora funcionara casi al 100%? 52. Cuáles son las limitaciones de la ley general del estado gaseoso? 53. Indica con un ejemplo que es un electrodo. 54. Explica cuáles son los diferentes tipos de procesos termodinámicos. 55. Cuáles son las implicaciones de la ley cero de la termodinámica? 56. Por qué es importante la primera ley de la termodinámica? 57. Qué representa la entalpía? 58. Qué es la herrumbre y cómo puede evitarse? 59. Representa las partes de una pila considerando mencionando los nombres de los electrodos, iones y hacia dónde se dirige cada partícula en la reacción de MgCl 2 Mg + Cl 2, quien se oxida quien se reduce quien es el agente reductor y quien el oxidante. 60. Completa la siguiente tabla, de acuerdo al nombre que recibe una reacción por los signos de una reacción G S H G S H 61. Obtener la entalpía de formación de la siguiente reacción 6H 2 (g) + 5C (s) + 6 H 2 O (g) ----------------> C 5 H 12 (l) + 6H 2 O (l) empleando los valores correspondientes: C 5 H 12 (l) + 8 O 2 (g) ----------------> 5CO 2 (g) + 6H 2 O (g) H = -833 kcal/mol C (s) + O 2 (g) ----------------> CO 2 (g) H = -94 kcal/mol H 2 (g) + ½ O 2 (g) ----------------> H 2 O (l) H = -68.5 kcal/mol Guía de Química IV Área I (1612) 4 de 6
62. Calcular el H reacc, G y S de la siguiente reacción a 40 C Indicando el tipo de reacción de acuerdo al signo que se obtenga en cada uno CH 4 (g) + 2O 2 (g) -------------------> CO 2 (g) + H 2 O (l) H CH4 (g) = - 74.85 kj/mol H CO2 (g) = -393.5 kj/mol H H2O (l) = -285.8 kj/mol G CH4 (g) = - 50.8 kj/mol G CO2 (g) = -394.4 kj/mol G H2O (l) = - 273.2 kj/mol 63. Cuál es potencial de celda para la siguiente reacción? 2Tl (s) + Sn 2+ (ac) ----------------> 2Tl + (ac) + Sn (s) Tl (s) ----------------> Tl + (ac) + 1e - E = +0.34 V 2e - + Sn 2+ (ac) --------------> Sn (s) E = -0.14 V 64. Calcula presión de un tanque de HCl (H=1, Cl=35) que se encuentra a 20 C y ocupa 3000 l. Por medio de la ecuación de Van der Waals y el modelo ideal UNIDAD III Escribe la fórmula semidesarrollada de los siguientes compuestos, e indica si el nombre no es correcto dando el que corresponda de acuerdo a las reglas de la IUPAC 65. 1,1,1,2,2,2 Hexametil etano. 66. 2,3 dimetil 3,3 dietil propano 67. 1,1 dimetil ciclobutano. 68. 3,4 dimetil 2hexeno 69. 1,1,2 triciclopropil 2,3 diciclobutil 4ciclohexeno 70. 2metil, 3 propil undecano 71. 3etil, 3metil, 4cloro butino. 72. 1,2,3 trimetil 5,6 heptadieno 73. 2,4, 6 trietil, 1,1 isopropil 8, 10, 12 tridecatriino. 74. 1, 2, 3 tributil 2,3,4 trihexil pentano. 75. 1,1,1,2,2,2 Hexametil etano. 76. 3,4 Dimetil hexeno 77. 1,1,2 Triciclopropil 2,3 diciclobutil 4ciclohexino 78. Ácido 3 etil-1 metil hexadecanoico. 79. Alcohol 2-cloro-2 etil-4,5 dipropil 7,6 nonadílico Guía de Química IV Área I (1612) 5 de 6
80. 3-cloro, 2-propil pentanal. 81. 2-metil 3 etil 4 butil 6 nonanona 82. Butil metil éter. 83. Butil propil amina 84. Butanoato de pentilo. 85. Para etil Fenol UNIDAD IV Completa las siguientes reacciones, indicando el balanceo y el nombre del producto 86. 1-etil, 2-metil propano + cloro. 87. Alcohol isopropílico + ácido bromhídrico 88. 2,4-hexadieno + agua 89. ácido octanoico +cloruro de metilo. 90. Alcohol etílico + 2-etil,-3-propil, 1-cloro butano. Contesta brevemente las siguientes preguntas 91. Cuáles son los usos del acetileno? 92. Cómo podrías obtener un aldehído a partir de un alcohol? 93. Cómo varían las propiedades físicas de los alcoholes? 94. Qué diferencias existe entre un aldehído y una cetona? 95. Cuáles son las propiedades físicas de un éter en comparación con un ester? Escribe las reacciones de formación de los siguientes compuestos 96. Preparación de propano a partir de un halogenuro de alquino 97. Obtener 2,4 pentanodiol a partir de una cetona 98. Ácido heptanoico y alcohol metílico a partir de un ester. 99. Formación de 2,4 dicloro pentano a partir de 2,4 pentadieno. 100. 1,3 Butadieno a partir de un alcohol. BIBLIOGRAFÍA 1. BLOOMFIELD, M., Química de los organismos vivos, Limusa, México, 1992 2. BROWN, T. y Lemay, H., Química, la ciencia central, Prentice Hall, México, 1987 3. FLORES T. et. al., Química, Publicaciones Cultural México, 1990 4. HEIN, M., Química, Grupo edit. Iberoamericana, México, 1992 5. PRICE, J., Smoot, R., y Smith, R., Química, (un curso moderno. columbus), Merrill Publishing Company, 1988 6. WILLBRAHAM, A., y Matta, M., Introducción a la química orgánica y biológica, Addison-Wesley Iberoamericana, 1988 7. ZUMDAHL, S., Fundamentos de química, Mc Graw Hill Interamericana de México, México, 1992, FIA Guía de Química IV Área I (1612) 6 de 6