Modelo de examen - Química inorgánica (5)

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MORENO QUÍMICA GENERAL E
INORGÁNICA
Departamento de Ciencias Aplicadas y Tecnología Examen final 20-12- 2021
Justifique todas sus respuestas
Problema 1
a. La entalpía de combustión de C(s) a dióxido de carbono (g) es -393,5 KJ/mol (de C) y la entalpia de combustión del
monóxido de carbono a dióxido de carbono es -283,0KJ/mol (de monóxido de carbono). Utilizando estos datos
calcule la entalpía de combustión de 1 mol de carbono hasta 1 mol de monóxido de carbono.
b. Conociendo las entropías de formación S° (O2 (g)) = 205 J/mol K, S° (CO(g)) = 197,9 J/mol K y S° (CO2(g)) = 213,6 J/mol
K. Determine si la siguiente reacción es espontánea a 1000 K:
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)
Problema 2
Se sintetiza el ligando bipiridina (bipy) y para comprobar la identidad del producto obtenido, se decide determinar su
masa molar por crioscopía de la siguiente manera:
I-Se miden 100,00 mL de ciclohexano en un matraz aforado. II- En ese volumen de solvente, se disuelven 6,51 g del
producto obtenido. III- El punto de fusión de la solución resultante resultó ser de 4,45 °C.
a. Calcule la masa molar del ligando sintetizado.
b. ¿Qué punto de ebullición esperaría medir para la solución preparada?
c. Esquematice el diagrama de fases (P vs T) para el solvente puro indicando fases presentes en cada región.
d. ¿Qué variación presentaría la presión del líquido puro al conformar una solución con un soluto no volátil?
Datos (sv)
ρ (g/mL) PE (°C) PF (°C) Keb (°C.Kg/mol) Kc (°C.Kg/mol)
0,779 80,7 6,6 2,79 20,1
Problema 3
El 14C se descompone en forma radiactiva siguiendo una cinética de primer orden, con un tiempo de vida medio de
5730 años. Una muestra arqueológica contiene madera que sólo tiene el 72% del 14C encontrado en los árboles vivos.
a. Realice un gráfico de % de 14C en función del tiempo, señalando el tiempo de vida media
b. ¿Cuál es el valor de k y en que unidades se expresa?
c. ¿Cuál es la edad de la muestra arqueológica?
d. Considerando que el límite para una cierta determinación experimental es 0,1% de 14C ¿hasta qué edad de una
muestra arqueológica con materia orgánica se puede datar?
Problema 4
a. Una solución de amoniaco se prepara diluyendo 1,00 mL de una solución 25%m/m ρ= 0,903 en 500 mL finales.
Calcule el pH y las concentraciones en el equilibrio de todas las especies químicas.
b. A esta última solución se agrega 0,01 mol de cloruro de amonio, sin variación de volumen. Calcule el pH de la
solución buffer resultante
c. Se prepara otro buffer NH3/NH4
+ de pH 10 utilizando una solución de NH3 2M y HCl 1M ¿Cómo procedería a
preparar 500mL del mismo?
d. El buffer de pH 10 se utiliza luego para ajustar el pH de una solución que contiene Ca2+ 0,02M y Mg2+ 0,08M ¿se
produce la precipitación de algún hidróxido a ese pH?
Datos: pKb NH3 4,76; Kps Ca(OH)2 =5,50 10
-6; Kps Mg(OH)2= 5,61 10
-12
Problema 5
El cianuro de amonio se disocia según la reacción:
NH4CN (s) ↔ HCN (g) + NH3 (g)
La presión en el equilibrio a 25°C es 0,500 atm.
a. Calcule Kp.
b. Se introduce NH4CN en exceso en un matraz que contiene 0,400 atm de NH3. ¿Cuál será la presión de los gases en
el equilibrio?
c. ¿Qué desplazamiento del equilibrio ocurre si se aumenta el volumen del recipiente a T constante?
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MORENO QUÍMICA GENERAL E
INORGÁNICA
Departamento de Ciencias Aplicadas y Tecnología Examen final 20-12- 2021
Ecuaciones y datos útiles
𝑎. 𝑥2 + 𝑏. 𝑥 + 𝑐 = 0 𝑥
1
, 𝑥
2
= −𝑏± 𝑏
2−4𝑎𝑐
2𝑎 𝑝𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 𝑝𝐻 =− 𝑙𝑜𝑔 [𝐻
+]
 𝑝
𝑇
= 𝑝
1
+ 𝑝
1
+ … + 𝑝
𝑛
 𝑣 = 𝑘 𝐴[ ]𝑥 𝐵[ ]𝑦 𝑝𝐾𝑎 + 𝑝𝐾𝑏 = 𝑝𝐾𝑤 𝑘 = 𝐴. 𝑒𝑥𝑝 −𝐸𝑎𝑅𝑇( ) 𝐾 = 𝐶[ ]
𝑐. 𝐷[ ]𝑑
𝐴[ ]𝑎. 𝐵[ ]𝑏
 
𝑄 = 𝑚. 𝐶𝑝. ∆𝑇 ∆𝐺° = ∆𝐻° − 𝑇∆𝑆° ∆𝐺 = ∆𝐺° + 𝑅𝑇𝑙𝑛 𝑄( ) 𝑄 = 𝑛. 𝐶𝑝. ∆𝑇
∆𝑆
𝑟𝑥𝑛
° = ∑ 𝑣. ∆𝑆
𝐹
°( )
𝑝𝑑𝑐𝑡𝑜𝑠
− ∑ 𝑣. ∆𝑆
𝐹
°( )
𝑟𝑡𝑣𝑜𝑠
 𝐴[ ] = 𝐴[ ]
0
− 𝑘. 𝑡 ∆𝑇 = 𝑖. 𝐾. ln 𝑙𝑛 𝐴[ ] = 𝑙𝑛 𝐴[ ]
0
−. 𝑘. 𝑡 
1
[𝐴] =
1
[𝐴]
0
+ 𝑘. 𝑡 𝑝 = 𝑥
𝑠𝑣
. 𝑝
𝑠𝑣
° π = 𝑖. 𝑠𝑡[ ]. 𝑅. 𝑇 𝑝 = 𝑥
𝑠𝑣
. 𝑝
𝑠𝑣
° + 𝑥
𝑠𝑡
. 𝑝
𝑠𝑡
° 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎 + 𝑙𝑜𝑔 ( 𝐶𝑏𝐶𝑎 )
 ∆𝐻
𝑟𝑥𝑛
° = ∑ 𝑣. ∆𝐻
𝐹
°( )
𝑝𝑑𝑐𝑡𝑜𝑠
− ∑ 𝑣. ∆𝐻
𝐹
°( )
𝑟𝑡𝑣𝑜𝑠
R = 0,08206 L atm / K mol = 8,31144 J / K mol Kw = 1 . 10 –14
2