lunes, 6 de mayo de 2013

El enlace químico (Universidad)



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El enlace químico (Universidad)

En los siguientes ejercicios hay cuatro posibles soluciones: a, b, c y d; sólo una de ellas es totalmente correcta


Pregunta 1
Dados los siguientes compuestos NaCl, KBr, RbI, NaNO3 y MgO, se pueden realizar las
siguientes afirmaciones (señalar la opción correcta):   quimicafacil

a) Todos los compuestos señalados en el enunciado son sólidos a temperatura ambiente menos el NaNO3 que no lo es debido a que el NaNO3 no es un compuesto iónico porque presenta enlaces covalentes.

b) De todos los compuestos citados en el enunciado, la temperatura de fusión más elevada la presenta el MgO por tener la mayor energía de red (medida en valor absoluto).

c) Los compuestos NaCl, KBr, están formados por iones monovalentes positivos y negativos, el MgO por iones divalentes positivos y negativos, mientras que en el NaNO3 no existen iones.

d) A partir de los valores de la tabla se puede afirmar que la fortaleza del enlace iónico, medida a partir de su energía de red, será prácticamente igual para los compuestos NaCl, KBr, RbI dado que según se indica en la última columna la diferencia de electronegatividad entre los átomos que los forman permanece constante.

Datos:
χ= electronegatividad
alcalino   χ(a)    halógeno   χ(h)          χ(a)- χ(h)  
Na         1,0           Cl         3,0              2,0
K           0,8           Br         2,8              2,0
Rb         0,6           I           2,6              2,0



Pregunta 2
De las siguientes afirmaciones:   quimicafacil
1) En el etano, CH3-CH3 el ángulo de enlace es de 109º y todos los enlaces de la molécula son σ.
2) En el etileno CH2=CH2 el ángulo de enlace es de 180º y los enlaces de la molécula son σ y π.
3) En el etino CH≡CH el ángulo de enlaces es de 120º y los enlaces de la molécula son σ y π.
4) Los enlaces σ se pueden formar por solapamiento de un orbital s con cualquier p.
5) Los enlaces σ se pueden formar por solapamiento lateral de dos orbitales p cualquiera.
6) Los enlaces π se pueden formar por solapamiento frontal de dos orbitales p cualquiera.

Son verdaderas:
a) 1, 2 y 5
b) 2 y 3
c) 2, 4 y 6
d) 1 y 4




Pregunta 3
Sea un sulfuro MS de un cierto metal de transición M, que actúa con número de oxidación 2. Determinar, con ayuda de los datos que se dan, la entalpía de formación de dicho sulfuro.

Datos:   quimicafacil                            
Azufre natural S8: ΔH (Entalpía de sublimación) = 2,52 kcal/mol
ΔH (Energía de disociación) = 408,9 kcal/mol
ΔH (Primera + segunda afinidad electrónica) = 79,4 kcal/mol

Metal M:
ΔH (Entalpía de sublimación) = 80,2 kcal/mol
ΔH (Primera + segunda energía de ionización) = 310 kcal/mol

Energía de red (MS) = -1061 kcal/mol

Solución:
a) ΔHf = -540,0 kcal/mol
b) ΔHf = -180,0 kcal/mol
c) ΔHf = -698,8 kcal/mol
d) ΔHf = -339,8 kcal/mol



Pregunta 4
Dadas las moléculas NH3, CO2 y SH2

Datos
: N (Z= 7 ; χ= 3,0);  H (Z= 1 ; χ= 2,1);  C (Z= 6 ; χ= 2,55) ; O (Z= 8 ; χ= 3,44) ; S (Z= 16; EN= 2,5), χ= electronegatividad    quimicafacil

1) Las tres moléculas presentan enlaces covalentes parcialmente iónicos.
2) La molécula que presenta mayor distancia de enlace es el SH2.
3) El CO2 tiene un μ= 0,95 D, el SH2 un μ= 0 D y el NH3 un μ= 1,47 D
4) El CO2 tiene geometría tetraédrica y el SH2 trigonal plana.
5) La molécula que presenta mayor temperatura de fusión es el NH3
6) El CO2 y el SH2 son gases a temperatura ambiente y el NH3 es líquido.


Son afirmaciones verdaderas:
a) La 2,4 y 6
b) La 1, 2 y 5
c) La 3 y 6
d) La 1 y 4





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lunes, 1 de abril de 2013

Cinética Química (Universidad)



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Cinética química (Universidad)

En los siguientes ejercicios hay cuatro posibles soluciones: a, b, c y d; sólo una de ellas es totalmente correcta



Pregunta 1                          

Para la reacción: 2A(g) + B(g) → A2B(g), que es endotérmica, se sabe que v= k[A]2. Respecto de las afirmaciones:
1) La velocidad de desaparición de A es el doble de la velocidad de desaparición de B e igual a la velocidad de aparición de A2B.
2) El tiempo de vida media es inversamente proporcional a la concentración inicial de A
3) Esta reacción no es elemental
4) La energía de activación del proceso directo es mayor que la del proceso inverso

Solución:   quimicafacil
a) Todas son verdaderas
b) Sólo son ciertas 2 y 3
c) Son ciertas 1 y 4
d) Son ciertas 2, 3 y 4



Pregunta 2

Para la reacción A+ B → C a 25ºC, se conocen las velocidades iniciales en las siguientes condiciones:
                       [A0] mol·L-1    [B0] mol·L-1    V0 mol·(L·s)-1
Experiencia 1:    0,01                0,01              1,15·E-3
Experiencia 2:    0,02                0,01              2,30·E-3
Experiencia 3:    0,02                0,03              2,30·E-3
El valor de la constante cinética del proceso a esta temperatura es:

Solución:   quimicafacil
a) k= 2,90 mol/(L·s)
b) k= 0,115 s-1
c) k= 0,115 mol/(L·s)
d) k= 2,90 s-1



Pregunta 3

Si para el proceso anterior se determinan los valores de la constante cinética a varias temperaturas, al representar ln(k) frente al inverso de la temperatura absoluta, se
encuentra que se produce una variación lineal siendo la pendiente de dicha recta vale:
(-1,142· E3 K-1). Se puede afirmar que la energía de activación de este proceso vale:
Datos: R = 8,3143 J/K mol

Solución:   quimicafacil
a) Ea = 9,50·E3 J/mol
b) Ea = -9,50·E3 J/mol
c) Ea = 93,6 J/mol
d) Ninguna de las anteriores



martes, 5 de marzo de 2013

Termoquímica



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 Referencia: Q8-001
a- ¿Qué energía se desprende al quemar 200 g de eteno, a presión constante? www.quimicafacil.com b- ¿Cuál es el calor molar de combustión, a volumen constante, del eteno?
           Datos:  dHºf     kcal/ mol 
                      CO2 (g)       - 94
                      H2O (l)        - 68
                     C2 H4 (g)     + 12


Referencia: Q8-002
a- Calcular la energía calorífica desprendida al quemar 700 g de SO2 con oxígeno en exceso. www.quimicafacil.com b- ¿Qué calor se desprende al reaccionar 2 millones de moléculas de oxígeno con dióxido de azufre?
                     Datos:     dHºf          kJ/ mol    
                                    SO2(g)      - 296
                                    SO3(g)      - 395



Referencia: Q8-003
La variación de energía libre de una reacción química, dG: a- Nunca puede ser nula. www.quimicafacil.com b- Depende de la temperatura. c- Si dG es negativa la reacción es espontánea. d- Si dG es negativa la reacción transcurre rápidamente. e-  Si dG es positiva es una reacción endotérmica.



Referencia: Q8-004
Para la vaporización del agua: dH = 44,01 kJ/ mol ; y dS= 117,9 J/ mol.K en condiciones standard. Hallar: a- La energía libre de Gibbs de vaporización del agua en esas condiciones. www.quimicafacil.com b- La temperatura de equilibrio entre el agua líquida y el vapor de agua, a 1 atm



Referencia: Q8-005
A partir de los siguientes datos (todos a 298 K y 1 atm):
                                                                                             dH , kJ  
(1)    H2SO4(aq) + Zn (s) --->  ZnSO4 (aq) + H2 (g)             - 335
(2)      2 H2 (g) +  O2 (g) ---> 2 H2O (l)                                  - 572
(3)    H2SO4(aq)  + ZnO (s) ---> ZnSO4 (aq) + H2O (l)         - 211
www.quimicafacil.com Calcular la entalpía normal de formación del óxido de zinc.



Referencia: Q8-006
Sabiendo que las entalpías normales de formación del dióxido de carbono, agua (l), y eteno, C2H4, son respectivamente  -394 ;  -286 ;  y 52,3 kJ.mol¯¹, calcular: a- El calor de combustión standard, a presión constante, del eteno. www.quimicafacil.com b- Los gramos de agua a 20ºC que se podrían convertir en vapor a 100ºC con la energía liberada al quemar 1 m³ de eteno, medido en CN.
DATOS: calor específico del agua líquida= 4180 J.kg¯¹.K¯¹
             calor latente de vaporización del agua= 2257 kJ.kg¯¹


Referencia: Q8-007
Dados los siguientes datos:
(1)   2 C6H6 (g) +  15 O2 (g)  --->  12 CO2 (g) +  6 H2O (l)       dH= - 6603 kJ
(2)   C
6H12 (g) +  9 O2 (g)  --->  6 CO2 (g) +  6 H2O (l)         dH= - 3951 kJ
(3)   2 H
2 (g) +  O2 (g)  --->  2 H2O (l)     dH= - 572 kJ 
www.quimicafacil.com
Calcula la dH y la dU ; a 298 K ; del proceso:
C
6H6 (g) + 3 H2 (g)  --->  C6H12 (g)



Referencia: Q8-008
Explica, razonadamente, si las siguientes reacciones serán siempre espontáneas, si no lo serán nunca, o si su espontaneidad depende de la temperatura, y en este último caso como es esa dependencia:
a-    N2 (g) +  3 Cl2 (g)  --->  2 NCl3 (g)     dH> 0 www.quimicafacil.com
b-    Mg (s) +  H
2SO4 (aq)  --->   MgSO4 (aq) +  H2 (g)     dH< 0
c-    N
2 (g) +  3 H2 (g)  --->  2 NH3 (g)     dH< 0
d-    2 Ag
2O (s)  --->  4 Ag (s) +  O2 (g)     dH> 0



Referencia: Q8-009
Comente las siguientes afirmaciones indicando razonadamente si le parecen correctas o corrigiéndolas si le parece necesario: a- La entalpía normal de formación del Na (l) es cero. www.quimicafacil.com b- El calor a presión constante y el calor a volumen constante para una misma reacción química presentan el mismo valor. c- La ley de Hess se cumple debido a que la variación de entalpía de una reacción depende del camino recorrido por la misma.



Referencia: Q8-010
PRUEBA: termoquímica/ 010
1- Indica razonadamente la respuesta correcta para las siguientes cuestiones:
Cuestión a: El proceso químico:   N2O4 (g)  --->  2 NO2 (g) ,  dH< 0, es:
a.1-  endotérmico,  dS< 0, y espontáneo.
a.2-  endotérmico,  dS= 0, y espontáneo.
a.3-  exotérmico,  dS> 0, y espontáneo.
a.4-  exotérmico,  dS< 0, y no espontáneo.
a.5-  ninguna.

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Cuestión b: ¿Cuál o cuáles de los siguientes procesos son reacciones de formación?
b.1-   P (g) +  3 Cl (g)  --->  PCl
3 (g)
b.2-   N
2 (g) +  3 Br2 (g)  --->  2 NBr (g)
b.3-   Ag (l) +  ½ F
2 (g)  --->  AgF (s)
b.4-   H
2 (g) +  ½  O2 (g)  --->  H2O (l)
b.5-    todos.
2- Las entalpías normales de formación del butano (g), agua (l) y dióxido de carbono (g) son respectivamente:  - 125,  -286, -394  kJ/ mol
a- Formula la reacción de combustión completa del butano.
b- Calcule el número total de kcal que una bombona de 4 kg es capaz de suministrar.
c- Calcule el volumen de oxígeno, medido en condiciones normales, que se consumirá en la combustión de todo el butano contenido en la bombona. Dato: 1 kcal= 4,18 kJ