4-Guía de Problemas INTRODQCA 2020 (1)

Vista previa del material en texto

Problemas 1 
 
 
INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA 
Guías de problemas 
 
 
 
 
 
Licenciatura en Criminalística 
 
Licenciatura en Accidentología Vial 
 
Facultad de Ciencia y Tecnología 
UADER 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 DOCENTES: 
- Bioq. Julieta Barrandeguy (Prof. Adjunto) 
 - Bioq. Mariela Arismendi 
 - Ing. Florencia Azcoaga 
 
Problemas 2 
 
Bloque Temático I: LA QUÍMICA Y LA MATERIA. (Unidad 1: La Química y la Materia) 
 
1) En la siguiente lista se enumeran modificaciones sufridas por diversos sistemas materiales, 
Analizar en cada caso si el cambio ocurrido es físico o químico. 
a- Corrosión del hierro 
b- Combustión de la nafta de un automóvil 
c- Fusión del hierro 
d- Evaporación del alcohol 
e- Molienda del café 
 
2) Clasificar los siguientes materiales y marcar con una cruz el casillero correspondiente. 
Sistema 
Material 
Heterogéneo Homogéneo Sust. pura 
simple 
Sust. pura 
compuesta 
Mezcla 
Hielo 
Hierro 
Aire 
Salmuera 
 
3) Analizar la siguiente tabla y responder las consignas: 
Sustancias Punto de Fusión (°C) Punto de Ebullición (°C) 
Etanol -114 78 
NaCl 801 1413 
Amoníaco -77,7 -33,4 
a- Mencione el estado físico en que se encuentran las sustancias a 20°C. 
b- Mencione el estado físico en que se encuentran las sustancias a -100°C. 
c- A que temperatura se podría encontrar a las tres sustancias en estado sólido. 
 
4) El aire es una mezcla gaseosa homogénea que contiene 75,4% en peso de nitrógeno, 23,2% de 
Oxígeno y el resto de Argón. Indicar la masa de cada componente que se encuentra en 258 kg de 
aire. 
 
5) Indicar cuáles de las sustancias que se mencionan son un elemento, una mezcla o una sustancia 
pura compuesta: 
a) agua salada 
b) bronce 
c) oxígeno 
d) aire 
e) humo 
f) nitrógeno 
g) dióxido de carbono 
h) óxido de mercurio 
 
6) De la siguiente lista: tinta, agua, hierro, aire y cromato de potasio. Indicar: 
a) ¿Cuáles son sustancias simples, cuáles son sustancias compuestas? 
b) ¿Cuáles son mezclas? 
c) A partir de dicha lista elegir los componentes adecuados para formar una mezcla 
homogénea y una mezcla heterogénea. 
 
Problemas 3 
 
7) Clasificar las siguientes mezclas en homogéneas o heterogéneas y sugerir métodos separativos 
para separar sus componentes: 
a) Limadura de hierro y virutas de madera. 
b) Vidrio molido y sacarosa (azúcar de mesa) 
c) Agua con sal disuelta. 
d) Escamas de oro y agua. 
 
8) En 100 mL de agua se disolvieron 12 g de cloruro de sodio (NaCl) y luego se colocó un trozo de 
hielo que flotó en el líquido: a) ¿Cuántas sustancias componen este sistema?, b) ¿Cuántas fases?, c) 
El sistema ¿es homogéneo o heterogéneo? d) Responder los tres ítems anteriores para el mismo 
sistema pero al cabo de 1 hora de haber conformado la mezcla. 
 
9) ¿Cuál de las dos masas es mayor, 2172 g o 0,00515 mg?. 
 
10) ¿Cuál de las dos masas es mayor, 3257 mg o 0,00475 kg? 
 
11) Ordenar los siguientes volúmenes de menor a mayor: a) 2238 mL, b) 0,550 L, c) 225 mL, d) 12824 
L, e) 0,002 mL. 
 
12) ¿Cómo se puede determinar la densidad de una disolución, a partir de 100 mL de la misma? 
 
13) Calcular la densidad de una barra de metal encontrada en un accidente que tiene una masa de 
943,2 g y su volumen es de 120 cm3. Según las propiedades que describe la Tabla Periódica, ¿la 
densidad calculada corresponde a algún metal puro?. ¿Cuál? 
 
14) La densidad de una solución es de 1,20 g/mL. Su masa es de 120 g. ¿Cuál es su volumen? 
 
15) Completar el siguiente cuadro: 
 Temperatura en grados 
centígrados o Celcius 
Temperatura en 
grados Kelvin 
Temperatura de solidificación del agua 0ºC 
Temperatura del cuerpo humano 37ºC 
Temperatura de ebullición del agua 373 K 
Temperatura de fusión del aluminio 933 K 
Temperatura de fusión del oro 1065 
Temperatura de fusión del magnesio 657ºC 
Temperatura de ebullición del mercurio 357ºC 
Temperatura de fusión del cobre 1358 K 
Problemas 4 
 
Bloque Temático II: ESTRUCTURA ATÓMICA. (Unidad 2: Los elementos químicos y la Tabla 
Periódica) 
 
 
1) Utilizando la tabla periódica y teniendo presente el concepto de ión, completar el siguiente 
cuadro. 
Nombre Símbolo Z A Grupo Periodo Nº electrones Nº neutrones Nº protones 
 30 
 Zn+2 
 56 
 Se-2 
 
2) Indicar cuales de las siguientes afirmaciones son verdaderas: “para un átomo neutro que 
contiene 17 protones se puede asegurar que”: 
a- Contiene 17 neutrones b- Z = 17 c- Contiene 17 electrones d- A= 34 
 
3) Anotar el símbolo apropiado para cada uno de los siguientes isótopos utilizando XAZ : 
a- Z = 11, A = 23 b- Z = 28, A = 64 c- Z = 80, A = 201 
 
4) Dados los siguientes Z indicar: Z = 3; Z = 12; Z = 9; Z = 17 
a- ¿Cuál es el elemento? 
b- ¿Cuál es el gas noble más cercano en la tabla periódica? 
c- ¿Cuál es el número de electrones que tiende a ganar o perder? 
d- Escribir la fórmula del ion e indicar si se trata de un anión o de un catión. 
 
5) Indicar el número de protones y de electrones presentes en cada uno de los siguientes iones: 
 a- Na+ b- Fe3+ c- N3- d- Br- 
 
6) Un isótopo de un elemento metálico tiene un número de masa de 65 y 35 neutrones en el núcleo. 
El catión derivado del isótopo tiene 28 electrones. Escribir el símbolo del catión. 
 
7) El titanio es un metal muy apreciado ya que posee propiedades de resistencia similares a las del 
acero, pero es bastante más liviano. Indicar: 
a- ¿Cuánto pesa un mol de átomos de titanio? 
b- ¿Cuánto pesa un solo átomo de titanio, dando el resultado en uma y en gramos?. 
 
8) ¿Cuál de las siguientes cantidades contiene el mayor número de átomos? 
a- 6,70 gramos de hierro. 
b- 0,11 moles de átomos de Fe 
c- 7,83 x 1022 átomos de hierro 
 
9) Para el Na2CO3 : 
a- ¿Cuál es la masa de un mol de ese compuesto? 
b- ¿Cuál es la masa de Na2CO3 que contiene un mol de átomos de Na? 
c- ¿Cuál es la masa de una molécula de Na2CO3? 
 
10) Se tienen 42 gramos de AlCl3. Calcular: 
a- ¿Cuántos moles del compuesto representan? 
b- ¿Cuántos átomos de Al y Cl hay en la muestra? 
c- ¿Cuántas moléculas de AlCl3 hay en la muestra? 
 
11) a- Calcular cuántos átomos de N hay en 29,55 g de compuesto Cu(NO3)2 . 6 H2O (Nitrato 
cúprico hexahidratado). 
Problemas 5 
 
b- Calcular el número de moléculas de agua de hidratación que hay en la masa del mismo 
compuesto. 
 
12) El 75 % del cuerpo humano esta constituido por agua. Para una persona de 60 kg, calcular: 
a- ¿Cuántos moles de moléculas de agua conforman su organismo? 
b- ¿Cuántas moléculas de agua? 
c- ¿Cuántos moles de átomos de Hidrógeno? 
d- ¿Cuántos átomos de Oxígeno? 
 
13) La calcopirita (CuFeS2) es un importante mineral del Cobre. Calcular el número de kilogramos de 
Cu contenido en 3710 kg de mineral. 
 
14) El “viento solar” bombardea la superficie lunar aproximadamente con 1 x 1011 átomos de H por 
cm2, por segundo. ¿Qué peso de Hidrógeno se depositará sobre un cm2 de superficie lunar en 
un siglo? 
 
15) Se tiene una sustancia pura, de la cual, 1,8 x 1018 moléculas pesan 0,1 gramos. ¿Cuál es la masa 
molar de la sustancia? 
 
16) Qué tipo de enlace se forma entre: 
a- Elementos del grupo I y VII (17). ¿Porque? De ejemplos. 
b- Entre átomos iguales. De ejemplos. 
 
17) Dibujar las estructuras de Lewis de los siguientes compuestos y calcular su peso molecular 
(PM): a- CCl4 b- CO2 c- H2S d- CH3OH (metanol) e- IK f- Al2O3 
 
18) Indicar el número de oxidación de cada átomo en los siguientes compuestos: 
a- NH3 b- HCl c- FeF2 d- Li(OH) e- NO2 f- H2SO4 g- KMnO4 
h- Ca(NO3)2 i- K2Cr2O7 j- NO2- k- PO43- 
 
19) Un compuesto que se emplea en la manufactura de papel contiene 59,9% de titanio y 40,1% de 
oxígeno. ¿Cuál es la fórmula empírica?. 
 
20) Identificar las siguientes sustancias como óxidosácidos, óxidos básicos, ácidos, bases o sales: 
a- Mg(OH)2 b- HCl c- NO2 d- H2SO4 e- FeF2 f- KMnO4 g- Al2O3 h- KI 
i- Cu(NO3)2 j- H2CO3 k- CO2 l- NaCl ll- Li(OH) m- K2Cr2O7 n- FeO. 
 
21) Nombrar los compuestos del ejercicio 20. 
 
22) Escribir la fórmula de los siguientes compuestos: 
a- Óxido de plomo (II). b- Óxido Perclórico. c- Bromuro de Plata. d- Nitrito de amonio. 
e- Fluoruro de potasio. f- Hipoclorito de sodio. g- Pentóxido de difósforo. h- Óxido cúprico. 
i- Hidróxido de potasio. j- Ácido Hipobromoso. k- Ácido fosfórico. l- Acido clorhídrico. 
ll- Hidróxido de cobre (II). m- Nitrato de aluminio. n- Hidróxido de magnesio. ñ- Iodato de 
cinc. o- Fosfato de cobalto (III). p- Ácido sulfúrico. 
 
23) Escribir la ecuación de formación de los siguientes compuestos y balancear: 
a- Nitrato de Plata. b- Carbonato de cálcio. c- Óxido de sodio. d- Hidróxido férrico. 
e- Monóxido de nitrógeno. f- Trióxido de azufre. g- Ioduro de hidrógeno. 
h- Sulfato de níquel (II). i- Ácido sulfhídrico. j- Bromuro aúrico. k- Hidróxido de aluminio. 
l- Hidruro de potasio. ll- Sulfuro de sodio. m- Ácido cloroso. n- Ácido fosforoso. ñ- Sulfito de 
sodio. o- Cloruro férrico. p- Nitrato cúprico. 
 
24) Nombrar los siguientes iones y clasificar en cationes o aniones: 
a- SO42- b- ClO- c- NO2- d- S2- e- CO32- f- Cl- g- F- h- NO3- 
Problemas 6 
 
Bloque Temático III: RELACIONES DE MASAS EN LAS REACCIONES QUÍMICAS. (Unidad 3: 
Fórmulas y Ecuaciones Química; Unidad 4: Estequiometría) 
 
1) Balancear las siguientes reacciones química (si fuera necesario), utilizando el método más 
conveniente: 
a. HCl + NaOH NaCl + H2O (problema 2) 
b. SO3 + H2O H2SO4 (problema 3) 
c. Fe(OH)3 + H2SO3 Fe2(SO3)3 + H2O (problema 4) 
d. NH3 + O2 NO + H2O (problema 5) 
e. Ni + H2SO4 NiSO4 + H2 (problema 6) 
f. NH4NO3 N2O + H2O (problema 7) 
g. C + Fe2O3 Fe + CO (problema 8) 
h. C + Fe2O3 Fe + CO2 (problema 8) 
i. CH4 + O2 CO2 + H2O (problema 9) 
j. Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl (problema 10) 
k. PCl3 + H2O H3PO3 + HCl (problema 11) 
l. Ca + HCl CaCl2 + H2 (problema 12) 
m. KNO3 KNO2 + O2 (problema 13) 
n. Hg + Br2 HgBr2 (problema 14) 
ñ. HCl + K2S KCl + H2S (problema 15) 
o. NH4Cl HCl + NH3 (problema 16) 
p. AgNO3 + BaCl2 AgCl + Ba(NO3)2 (problema 17) 
q. H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + H2O (problema 18) 
r. CaCO3 CaO + CO2 (problema 19) 
 
2) Calcular las masas de ácido clorhídrico y de hidróxido de sodio que se necesitan para obtener 292 
g de cloruro de sodio. 
 
3) Calcular los gramos de agua que reaccionarán con 66,2 L de anhídrido sulfúrico, medidos en CNTP, 
y los gramos de ácido obtenidos en la reacción. 
 
4) Calcular los moles de hidróxido férrico que reaccionarán con 5 moles de ácido sulfuroso, los moles 
de agua y los gramos de sal que se forman en la reacción. 
 
5) El NH3 reacciona con el O2 para producir NO y H2O de acuerdo con la siguiente reacción 
balanceada: 
4 NH3 + 5 O2  4 NO+ 6 H2O 
a) ¿Cuántos g de H2O se producen cuando reaccionan 85,15 g de NH3? 
b) ¿Cuántos moles de O2 se consumen? 
c) ¿Cuántas moléculas se producen de NO? 
d) Nombrar los compuestos que intervienen en la reacción. 
 
6) Considerar la reacción entre níquel metálico y ácido sulfúrico para dar sulfato de níquel (II) y 
dihidrógeno. 
Problemas 7 
 
a) Escribir la reacción correspondiente 
b) Calcular la cantidad necesaria de ácido sulfúrico para que reaccione totalmente con 58 g de 
níquel. 
c) ¿Cuál es la masa de dihidrógeno producida? 
d) ¿Qué volumen ocupará esa masa de dihidrógeno si se mide en CNPT? 
e) Calcular la masa de la sal formada. 
 
7) Cuando se calienta el nitrato de amonio, sólido cristalino y blanco, da lugar al óxido de dinitrógeno 
(gas incoloro) y agua. ¿Cuántos moles de N2O se producen al descomponerse 0,1 mol de 
NH4NO3? 
 
8) ¿Qué masa de carbono se necesita para producir 100 kg de hierro a partir de óxido de hierro 
(III) en una reacción que de lugar a: 
a) ¿monóxido de carbono? 
b) ¿dióxido de carbono? 
 
9) ¿Cuál es la masa máxima de metano (CH4) que puede quemarse si sólo se dispone de 1g de 
dioxígeno? 
 
10) Se hacen reaccionar 30 g de sulfato de sodio con 30 g de cloruro de bario para dar sulfato de 
bario y cloruro de sodio. 
a) Escribir la reacción correspondiente. 
b) ¿Cuál es la cantidad de sulfato de bario formada? 
c) ¿Qué masa del reactivo en exceso queda sin reaccionar? 
 
11) El tricloruro de fósforo reacciona con el agua para formar ácido fosforoso (H3PO3) y cloruro de 
hidrógeno. ¿Cuál es el reactivo limitante cuando se mezclan 25 g de tricloruro de fósforo con 10 
g de agua? ¿Qué masa de ácido fosforoso puede obtenerse? 
 
12) Según la reacción: Ca + HCl  CaCl2 + H2 se obtuvieron 11,1 g de CaCl2, sobrando 15 g de 
HCl. ¿Cuáles eran las masas iniciales? Nombrar los compuestos que intervienen en la reacción. 
 
13) 126 L de dioxígeno medidos en CNPT se produjeron por descomposición térmica de nitrato de 
potasio, según: nitrato de potasio  nitrito de potasio + oxígeno 
Calcular: 
a) ¿Cuántos g del reactivo se han usado? 
b) ¿Qué masa y qué cantidad de nitrito de potasio (en moles) se han producido? 
 
14) El mercurio reacciona con el bromo para producir bromuro mercúrico de acuerdo a la siguiente 
reacción: mercurio + bromo  bromuro mercúrico 
 
Cuando 250 g de bromo reaccionan con 250 g de mercurio: 
a) ¿Cuál de las sustancias está en exceso? 
b) ¿Cuántos g de bromuro mercúrico se producen? 
c) ¿Qué masa de la sustancia en exceso quedó sin reaccionar? 
d) ¿Cómo respondería a la pregunta a) si en lugar de hacer reaccionar masas iguales de los 
reactivos, se hacen reaccionar un numero idéntico de moles de cada uno? 
 
Problemas 8 
 
15) ¿Cuál será la pureza de una muestra de sulfuro de potasio si con 2,4 g del mismo se pueden 
obtener 0,06 L de ácido sulfhídrico en CNPT? 
 
sulfuro de potasio + ácido clorhídrico  cloruro de potasio + ácido sulfhídrico (g) 
 
 
16) Al calentarse 300 g de NH4Cl a una cierta temperatura se produjo en un 70 % la descomposición 
térmica del mismo: 
NH4Cl  HCl + NH3 
 
a) Nombrar los compuestos que intervienen en la reacción 
b) Calcular la composición final del sistema expresado en g y moles. 
 
 
17) ¿Qué masa de cloruro de plata se obtiene, qué reactivo queda en exceso y en qué cantidad, 
cuando se hacen reaccionar 5 g de nitrato de plata al 80 % de pureza con 6.10-3 moles de 
cloruro de bario? 
 
nitrato de plata + cloruro de bario cloruro de plata + nitrato de bario 
 
 
18) Se mezclan 1/6 moles de ácido sulfúrico y 2.10-1 mol de hidróxido de bario. 
a) ¿Cuál fue el reactivo limitante de la precipitación del sulfato de bario? 
b) Calcular la masa, los moles y las moléculas que se obtienen del sólido. 
 
 
19) Cuando se calientan los carbonatos se forma dióxido de carbono. Este proceso se utiliza 
industrialmente para obtener cal viva (CaO) a partir de caliza (CaCO3). Calcular la masa de 
dióxido de carbono producida al descomponerse 12 g de carbonato de calcio 90% de pureza. 
Además calcular los litros en CNPT del gas producido. 
Problemas 9 
 
Bloque Temático IV: DISOLUCIONES ACUOSAS Y REACCIONES. (Unidad5: Propiedades 
generales de las disoluciones acuosas; Unidad 6: Tipos de reacciones en disolución acuosa) 
 
1- Se pesan 23 g de un soluto y se disuelven en 150 g de agua (solvente). Calcular el % m/m. 
 
2- Se prepara una solución disolviendo 23 g de soluto en agua hasta un volumen de 150 mL de 
solución. Calcular el % m/v. 
 
3- Se prepara una solución disolviendo 23 g de soluto en agua hasta un volumen de 150 mL de 
solución. Expresar la concentración en g/L. 
 
4- Se prepara una solución disolviendo 23 g de cloruro de magnesio en agua hasta un volumen de 150 
mL de solución. Calcular la molaridad de la solución. 
 
5- El volumen de una solución preparada a partir de 15 g de soluto y 80 g de agua es 90 mL. Calcular 
su concentración en: 
a) % m/v. 
b) % m/m. 
 
6- Una solución acuosa contiene 15 g de azúcar (C12 H22O11) en 120 mL de solución. La densidad de la 
solución es 1,047 g/mL. Calcular: 
a) molaridad 
b) % m/m 
c) fracción molar. 
 
7- Dos recipientes iguales, A y B contienen soluciones acuosas de ácido sulfúrico. El rótulo de A dice: 
ácido sulfúrico 20% m/m, densidad 1,30 g/mL. El rótulo B ácido sulfúrico 4 M. Indicar en qué 
recipiente está la solución más concentrada. 
 
8- 120 mL de una solución contienen 4,32 g de glucosa (C6H12O6), siendo la densidad 1,05 g/mL. 
Calcular: 
a) Molaridad 
b) % m/v 
c) % m/m 
 
9- Se necesita preparar una solución acuosa al 15 % m/m y sólo se dispone de 45 g de sólido. ¿Qué 
cantidad (en gramos) de solución podrá prepararse y cuánta masa de agua deberá emplearse? 
 
10- ¿Cuál de las siguientes soluciones es más concentrada?: 
a) 0,0004 moles de sacarosa (C12 H22O11) en 0,05 moles de agua. 
b) 1 g de sacarosa en 1000 g de agua. 
 
11- ¿A qué volumen se deben diluir 925 mL de ácido sulfúrico 0,1032 M para preparar una solución 
que sea exactamente 0,1 M? 
 
12- Se requieren 400 mL de una solución 10 % m/m de ácido clorhídrico cuya densidad es 1,02 g/cm3. 
a) ¿Cuál es la masa de soluto y solvente necesaria? 
b) ¿Cuál es la concentración en %m/v? 
c) ¿Cuál es la M? 
Problemas 10 
 
13- ¿Cuántos mL de solución de ácido nítrico 69 % m/m (densidad 1,409 g/cm3) se necesitan para 
preparar 10 L de solución 0,5 M? 
14- Una solución de ácido sulfúrico contiene 12 g de soluto en 100 g de solución y su densidad es 1,06 
g/mL. Calcular: 
a) La concentración expresada en g de soluto por 100 mL de solución. 
b) La molaridad de la solución. 
c) Las fracciones molares. 
 
15- ¿Qué cantidad de solución de ácido sulfúrico de densidad 1,84 g/mL y 98 % de pureza debe 
diluirse con agua para obtener 100 mL de solución 20 % m/m y densidad 1,14 g/mL? 
 
16- Identifique cada una de las siguientes sustancias como electrolito fuerte, electrolito débil o no 
electrolito: a) H2O, b) KCl, c) HNO3, d) CH3COOH, e) C12H22O11 
 
17- El flujo de corriente eléctrica a través de una disolución de un electrolito se debe únicamente al 
movimiento de: a) electrones, b) cationes, c) aniones, d) cationes y aniones. 
 
18- Identifique cada una de las especies químicas como un ácido o una base de Bronsted o como 
ambos: a) HI, b) CH3COO- c) H2PO4-, d) HSO4- 
 
19- Determinar si las reacciones balanceadas en el ejercicio 1 del Bloque Temático III son 
reacciones redox o no. De las reacciones clasificadas como redox, analizar quién se oxida, quién 
se reduce, quién actúa como agente oxidante y quién como reductor. 
 
20- Balancee las siguientes ecuaciones y escriba las ecuaciones iónicas y las ecuaciones iónicas netas 
correspondientes 
a). CH3COOH (ac) + KOH (ac) 
b). H2CO3 (ac) + NaOH (ac) 
c). HNO3 (ac) + Ba (OH)2 (ac) 
 
21- Escriba las ecuaciones iónicas para las reacciones siguientes: 
 
a). 2 AgNO3 (dis) + Na2SO4 (dis) 
b). BaCl2 (dis) + ZnSO4 (dis) 
c). (NH4)2CO3 (dis) + CaCl2 (dis) 
 
22- Para las siguientes reacciones redox completas, escriba las semirreacciones e identifique el 
agente oxidante y el agente reductor 
a). 2 Sr + O2 2 SrO 
b). 2 Li + H2 2 LiH 
c). 2 Cs + Br2 2 CsBr 
d). 3 Mg + N2 Mg3N2 
 
23- Escriba las reacciones redox y las semireacciones de oxidación y reducción e identifique el 
oxidante y el reductor 
a) P4 + Cl2 PCl 
b) NO N2 + O2 
c) Cl2 + KI KCl + I2 
d) HNO2 HNO3 + H2O + NO