ejercicios de quimica IV resueltos-68

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202 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 3 
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Ya se puede proceder a sumar las semirreacciones: 
 
 →
→
→
- -
2
+ - 2+
2 2
- + 2+
2 2 2
 2 Cl Cl + 2e
 MnO + 4 H + 2e Mn + 2 H O___________________________________
2 Cl + MnO + 4 H Cl + Mn + 2 H O
 
 
Por lo tanto, la reacción ajustada sería: 
 
→2 2 2 2MnO + 4 HCl MnCl + Cl + 2 H O 
 
b) La pureza de un mineral en un compuesto es el porcentaje de dicho 
compuesto en el mineral. En este caso se tienen 4,0 g de mineral y se debe 
conocer cuantos gramos son realmente MnO2. Los gramos de este óxido 
presentes en los 4,0 g de muestra coinciden con los gramos que han 
reaccionado para producir el volumen de cloro al que hace referencia el 
enunciado. Por lo tanto: 
 
2gramos de MnOpureza (%) = 1004,0 gramos de mineral ⋅ 
 
Para calcular los gramos de óxido de manganeso (IV) que reaccionan, ser 
deben calcular los moles de cloro que se han producido. Se sabe que se 
recogen 750 mL sobre agua a 20ºC y 760 mm de Hg. Para ello se debe 
aplicar la ecuación de los gases ideales. 
 
( )
2
2
2 2 2
2
2
2
T v,H OCl Cl Cl
T v,H O Cl
Cl
2Cl
P V = n RT sabiendo que : P = P - P
(P - P ) V = n RT 
1 atm atm·L760-18 mm Hg . 0,75 L = n . 0,082 . 293 K760 mm Hg mol·K
n = 0,03 mol Cl
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎣ ⎦
⋅
⋅
 
 
Sabiendo que se obtienen 0,03 moles de cloro hay que calcular los gramos 
de MnO2 que han tenido que reaccionar para ello. 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 203 JUNIO 2008 
 
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2 2
2 2
2 2
1 mol MnO 87 g MnO 100 0,03 mol Cl = 3,5 g MnO1 mol Cl 1 mol MnO 75 ⋅ ⋅ ⋅ 
 
Por lo tanto, la pureza es: 
 
23,5 g de MnO = 100 = 
4,0 g de mineral
⋅pureza (%) 87% 
 
c) Para calcular el volumen de disolución de HCl, se puede partir de los 
moles de cloro producidos. 
 
2
2
36,5 g HCl 100 g dis. HCl4 mol HCl 1 mL dis. HCl0,03 mol Cl 1 mol Cl 1 mol HCl 36 g HCl 1,19 g dis. HCl
100 = 13,6 mL disolución de HCl75 
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
 
 
Realmente el volumen de disolución de HCl que se ha añadido es tres 
veces el estequiométricamente necesario, es decir, tres veces el que se 
acaba de calcular. 
 
= 3 V dis. HCl estequiométrico = 3 13,6 mL = ⋅ ⋅V dis. HCL añadido 40,8 mL
 
OTRA ESTRATEGIA DE RESOLUCIÓN 
 
Para calcular el volumen de disolución de HCl, se podía haber partido de 
los gramos de óxido de manganeso (IV) que reaccionan, ya calculados 
anteriormente. 
 
2
2
2 2
36,5 g HCl 100 g dis. HCl1 mol MnO 4 mol HCl3,5 g MnO 87 g MnO 1 mol MnO 1 mol HCl 36 g HCl
1 mL dis. HCl = 13,6 mL dis. HCl (36%)1,19 g dis. HCl
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
·
 
 
Como antes, el volumen de disolución de HCl que se ha añadido es tres 
veces el calculado: 
V dis. HCL añadido = 3 V dis. HCl estequiométrico = 3 13,6 mL = 40,8 mL⋅ ⋅ 
 
204 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 3 
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2.- a) Dados los elementos X, Y, Z y T con números atómicos 17, 33, 19 y 
48 respectivamente, resolver las siguientes cuestiones: 1.- Escribir para 
cada uno de ellos la configuración electrónica; 2.- Situarlos en el sistema 
periódico; 3.- Razonar los iones más estables que pueden formar cada uno 
de ellos. 
b) Razonar qué tipo de fuerza (intermolecular e intramolecular) cabe 
esperar para formar las siguientes sustancias: dicloruro de magnesio, cloro, 
amoniaco y cobre. 
 
 
Resolución 
a) 1. Para escribir la configuración electrónica de cada uno de los 
elementos, se debe tener en cuenta el orden en el que los electrones ocupan 
los orbitales, siguiendo el diagrama de Moeller: 
 
 1s2 
 2s2 2p6 
 3s2 3p6 3d10 
 4s2 4p6 4d10 4f14 
 5s2 5p6 5d10 5f14 5g18 
 6s2 6p6 6d10 6f14 6g18 6h22 
 7s2 7p6 7d10 7f14 7g18 7h22 7i26 
 8s2 8p6 8d10 8f14 8g18 8h22 8i26 8j30 
 
 X, 17 electrones: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 
 Y, 33 electrones: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 
 Z, 19 electrones: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 
 T, 48 electrones: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 
 
2. Situar los elementos en la tabla periódica implica especificar: 
• Periodo, que viene dado por el valor del número cuántico principal, n, 
más elevado de la configuración electrónica; 
• Grupo, cuyo número expresado en números romanos viene dado por los 
electrones situados en el último nivel energético y cuya letra viene dada 
por el tipo de orbitales que se están completando; 
• Carácter metálico, en función de la situación del elemento en la tabla 
periódica; y