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UNIVERSIDAD DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO: Química General 2 Examen final NOMBRE: _____SOLUCIÓN____________________ Lunes, 27 de noviembre de 2017; 08:00 a.m. Duración: 3 h Sin libros, apuntes, formularios ni tabla periódica. Sin calculadora. PRIMERA PARTE: TEORÍA (7 p). Duración: 60 minutos. Responda de forma concisa en esta misma hoja. 1. Sobre equilibrio químico es falso que: (0,5 p) (a) Es una situación particular en que las velocidades de reacción directa e inversa son iguales. (b) Se da en reacciones que nunca llegan a completarse. (c) La Keq no tiene unidades. (d) La magnitud de la Keq es una medida de la rapidez con que se produce la reacción. (e) La concentración, la presión, temperatura y catalizadores son factores que lo afectan. 2. No es una aplicación (uso) del amoniaco: (0,5 p) (a) Elaboración de fertilizantes. (b) Precursor de ácido nítrico. (c) Refrigeración (anhidro). (d) Fabricación de plásticos. (e) Limpieza de vidrio, porcelana y acero inoxidable. 3. Sobre equilibrios iónicos es incorrecto: (0,5 p) (a) En el agua pura [H+] = [OH-] (b) El KCl en agua forma soluciones neutras. (c) NaAc es un electrolito fuerte. (d) El Na2SO4 en agua forma solución ácida. (e) Cuando se añade Na3PO4 al agua pura forma una solución básica. 4. En una celda galvánica (elija la opción incorrecta): (0,5 p) (a) La oxidación ocurre en el ánodo. (b) Los electrones van del ánodo al cátodo. (c) El potencial de celda es siempre positivo. (d) El puente salino es como un interruptor. (e) Se oxida el que tiene menor potencial de oxidación. 5. En un electrodo normal de hidrógeno (elija la opción incorrecta): (0,5 p) (a) El hidrógeno se oxida y se reduce. (b) El potencial de celda es cero. (c) La presión es de 760 torr. (d) El electrodo es activo. (e) El electrolito es de concentración 1 M. 6. Relacione las dos columnas: (1,0 p) a Leche de magnesia de Phillips e Ácido cítrico b Aspirina c NaHCO3 c Alka Seltzer d Ácido benzoico d Conservante de alimentos a Mg(OH)2 e Limones b Ácido acetil salicílico Examen final – Teoría Página 1/2 Química General 2 (QG2) – Examen final – TEORÍA – Semestre 2017-II Página 2/2 7. ¿Qué sucede al introducir un trozo de cobre metálico en una solución de nitrato de plata? (el cobre es más activo que la plata). Indique si se produce corriente eléctrica y justifique su respuesta. (2 p) Solución: Porque la transferencia de electrones ocurre en la interfase sólido (electro- do)|líquido (solución electrolítica), no a través de un conductor metálico como sí ocurriría en una celda electroquímica, produciendo trabajo eléctrico útil. 8. Describa el proceso de corrosión del hierro cuando se expone al ambiente (puede ayudarse con un gráfico y con las reacciones químicas. (2 p) Solución: La corrosión se presenta más frecuente- mente en las zonas más “activas” de los metales, originadas, por ejemplo, por tensiones; así, un cla- vo se corroe más fácil- mente en la punta que en la cabeza; y si está do- blado, en el vértice del doblez. Un punto o zona de tensión actúa como ánodo [Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e-], formándose hendiduras La corrosión de un metal es un proceso natural y espontáneo, por el cual la humedad y oxígeno presentes en el ambiente ocasionan, a través de un proceso REDOX, la “pérdida” de metal por oxidación. Este proceso ocurre especialmente en las partes activas de un metal (puntos, o zonas de tensión producto de dobladuras). Las ecuaciones que ocurren son (ver figura 75 de apuntes): Oxidación (ánodo): Fe(s) Fe3+(aq) + 3e- (se oxida el hierro) Reducción (cátodo): O2(g) + 2H2O(l) + 4e- 4OH-(aq) (se reduce el oxígeno) Se trata de un mecanismo complejo, con productos complejos, como óxidos e hidróxidos de hierro. Se puede representar con la reacción global: 2Fe(s) + 32O2(g) + xH2O(l) → Fe2O3.xH2O(s). 9. En qué consiste la protección catódica. (1 p) Protección catódica: conectar el metal a un “ánodo de sacrificio” (otro metal más activo que se oxida primero que el que queremos proteger; se utiliza en protección de tuberías enterradas, puen- tes, cascos de barco, etc.). UNIVERSIDAD DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO: Química General 2 Segundo examen NOMBRE: _____________________________________ Lunes, 27 de noviembre de 2017; 08:00 a.m. Duración: 3 h Sin libros, apuntes, formularios ni tabla periódica. Con tabla de potenciales estándar y calculadora científica sencilla. SEGUNDA PARTE: PROBLEMAS (13 p). Duración: 2 hora. Responda en el cuadernillo. Mantenga orden en su desarrollo, consigne todos sus valores y cálculos. 1. Sobre la base de los valores de las constantes de equilibrio de los procesos que se dan a conti- nuación: (i) NH3(aq) + H2O(l) NH4(aq) + + OH(aq) - K = 1,8 x 10-5 (ii) Au(aq) - + 2CN(aq) - [Au(CN)2]-(aq) K = 2 x 1038 (iii) Ca3(PO4)2(s) 3 2 )aq(Ca + 2PO4(aq) 3- K = 10-25 (iv) PbC2O4(s) Pb(aq) 2+ +C2O4(aq) 2- K = 4,8 (a) Comente sobre la extensión de las reacciones. (2,0 p) (b) ¿Qué puede decir acerca de las respectivas velocidades de reacción? (1,0 p) Solución: (a) La magnitud del valor de Keq indica la extensión de la reacción, la tendencia con que reacti- vos pasan a productos por tanto el orden en que se dan las reacciones es: (ii) >(iv)>(i)>(iii). (b) La Keq no indica nada en relación a la cinética de las reacciones. 2. Se dispone de un recipiente que contiene C(s), H2(g) y CH4(g) en equilibrio según: C(s) + 2H2(g) CH4(g) ΔH = ‐75 kJ Responda y justifique si la concentración de metano aumentará, disminuirá o permanecerá constante, si: (a) Aumenta la temperatura. (b) Disminuye la temperatura. (c) Aumenta la presión a T constante. (d) Se introduce C(s) en el recipiente a T constante. (e) Se elimina parte del H2(g) presente a T constante. (f) Cómo se modificará la constante de equilibrio con un aumento de temperatura. (4 p) QG2 – Semestre 2017-II Examen final– Problemas Página 1/1 Química General 2 (QG2) – Examen final – TEORÍA – Semestre 2017-II Página 2/2 3. El pH de una disolución de ácido butanoico, C3H7COOH, 0,025 M, es 3,21. ¿Cuál es el valor de la constante de ionización para el ácido butanoico? ¿Cuál es el porcentaje de ionización? (3 p) % ionización = (6.16x10-4/0,025)x 100 = 2,46 4. En una fábrica de refinado de cobre, se pasa una corriente de 7,50x103 A a través de una disolu- ción que contiene Cu+(aq). ¿Qué masa de cobre, en kilogramos, se deposita en 24 h? (3 p) 5. Para cada una de las siguientes celdas: (i) escriba la reacción neta en el sentido consistente con la forma en que está escrita la celda; (ii) escriba las semirreacciones para los procesos anódico y catódico, (iii) halle el potencial normal de la celda, Ecelda ° , a 25 ºC; y (iv) diga si la reacción de la celda normal llega a producirse tal como se da o en el sentido inverso. (a) Zn|Zn2+||Sn2+|Sn; (b) Ag|Ag+||Cd2+|Cd. (4 p) Química General 2 (QG2) – Examen final – TEORÍA – Semestre 2017-II Página 2/2 Datos: Pesos atómicos: C = 12; Cu = 63,55, 1F = 96 485 Coulombs
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