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CUARTA PRÁCTICA CALIFICADA

CEPRE UNI 2010 – II

SOLUCIONARIO DE QUÍMICA

TEMA Q

RESOLUCIÓN

1. Considere como base 100 g de tiofeno, un compuesto formado por carbono, hidrógeno y azufre de fórmula empírica CxHySz

C

2

C

mC 12u

CO 44u 2,272g

m 0,620g

= =

=

H

2

H

m2H 2u

H O 18u 0,465g

m 0,052g

= =

=

Por diferencia se calcula la cantidad de azufre contenido:

1,086 g = 0,620 g + 0,052 g + mS

mS = 0,414 g

Se divide la masa de cada elemento por su respectiva masa molar. El resultado se divide entre el menor de los números obtenidos para obtener la mínima relación de átomos

0,620g 0,052C : x 4

12g / mol

0,052g 0,052H : y 4

1g / mol

0,414g 0,013S: z 1

32g / mol

0,013

0,013

0,013

= = =

= = =

= = =

La fórmula empírica es C4H4S. La masa molar de la fórmula empírica es 84 g/mol; la cual coincide con la masa fórmula de la fórmula molecular. Por lo tanto, la fórmula empírica coincide con la fórmula molecular.

Fórmula Molecular: C4H4S

Masa molar: 84 g/mol

Cantidad de átomos de carbono por unidad: 4

CLAVE D

RESOLUCIÓN

2. Con los datos del ejercicio se puede deducir:

• La masa de la muestra inicial es 10 g

• La masa del residuo sólido es 6,8 g

• La masa del oxígeno desprendido es 3,2 g. Este oxígeno desprendido representa el 95% del oxígeno total presente en la muestra.

Grupo de Estudio “QUARK” …especialistas en Física y Química


Masa Rendimiento

Real 3,2g 95%

Teórico m 100%

3,2g.100m 3,368g

95

− − − − −− − − − −

= =

Esta cantidad de oxígeno proviene del KClO3:

3(s) (s) 2(g)

PF 122,5u PF 32u

3

2KClO 2KCl 3O

245g 96g

x 3,368g

3,368g.245gx

96g

x 8,595gdeKClO

= =

→ +

=

=

��

El porcentaje de KClO3 en la muestra es:

3

3

8,595g%KClO x100

10g

%KClO 85,95%

=

= CLAVE C

RESOLUCIÓN

3. A partir del diagrama de fases del dióxido de carbono se puede observar:

El punto triple del CO2 se produce a 5,1 atm y –56,7°C

El cambio de fase de 2 a 3 representa un cambio de gas a líquido incrementando la presión y manteniendo la temperatura constante (licuefacción)

El proceso del dióxido de carbono desde el estado 1 al estado 3 implica, lo siguiente:

• Desde 1 a 2 ocurre la transición de sólido a líquido y de líquido a gas a presión constante (dos cambios de fase).

• Desde 2 a 3 ocurre la transición de gas a líquido a temperatura constante (un cambio de fase)

A la presión de 1 atm cualquier incremento de temperatura, provoca el cambio directo de sólido a gas, es decir; la sublimación del dióxido de carbono.

CLAVE C



RESOLUCIÓN

4. Según los datos del ejercicio:

Estado P V T(°C) T(K) 1 2 atm V 20°C 293 K 2 P2 V 20°C + 50°C 343 K

Dado que la masa del sistema gaseoso es invariable:

1P . V1 2

1

P . V

T= 2

2

2

2

T

P2atm

293K 343K

P 2,34atm

=

=

I. FALSO Los incrementos de temperatura en las diferentes escalas se expresa de la siguiente manera:

0 0C F K R

5 9 5 9

∆ ∆ ∆ ∆= = =

El incremento de temperatura es de 50°C. Entonces:

∆°C = ∆ K = 50 II. VERDADERO La presión absoluta se incrementa. El incremento porcentual lo podemos hallar relacionando la presión final y la inicial:

2

1

2

1

P 2,34atm1,17

P 2atm

P.100 117%

P

= =

=

La presión absoluta final es 17% superior a la presión inicial.

III. FALSO Por dato del ejercicio se considera que la presión atmosférica es 1 atm. Por lo tanto:

Pabs(1) = 2 atm → Pman(1) = 1 atm

Pabs(2) = 2,34 atm → Pman(2) = 1,34 atm

Al igual que en el caso anterior, la relación entre la presión manométrica final e inicial proporciona la relación de incremento.

man(2)

man(1)

man(2)

man(1)

P 1,34atm1,34

P 1atm

P.100 134%

P

= =

=

La presión manométrica final es 34% superior a la presión manométrica inicial.

CLAVE D

RESOLUCIÓN

5. Para lograr que una mezcla de ozono (O3) y nitrógeno (N2) posean la misma cantidad de átomos es necesario que dicha mezcla contenga una relación 2:3 de estos gases.

equivale2 3

6mol de átomos 6 mol de átomos

3molN 2molO→��

En condiciones de Avogadro (presión y temperatura constantes), la relación de moles es igual a la relación de volúmenes.

3 3

2 2

3

2

3 O O

2 N N

MolesO 2n

Moles N 3n

Para O P.V RTn

Para N P.V RTn

P

=

=

=

3O.V

P2N

RT

.V= (2n)

RT

3

2

O

N

(3n)

V 2

V 3=

CLAVE D



RESOLUCIÓN

6. La masa molar aparente de la mezcla se puede calcular con la siguiente expresión:

AP 1 21 2M X .M X .M= +

Masa (g)

Masa molar (g/mol)

Moles (mol)

Fracción molar

(X) 1 CH4 120 16 7,5 mol 0,685 2 C4H10 200 58 3,45 mol 0,315

Moles totales 10,95 mol

AP

AP

M 0,685x16 0,315x58

M 29,23

= +

= CLAVE B

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