Ingeniería Civil QUÍMICA 2015-1 Nº1: ESTRUCTURA DEL ÁTOMO 1. La luz violeta y la luz verde tiene longitudes de onda de 400 nm y 500 nm respectivamente. ¿Qué cantidad de energía en Joule transporta un fotón de cada uno de estos colores? 2. Cierta radiación tiene una longitud de onda de 375 nm .Calcule: a.- Frecuencia en Hertz. b.- Energía en Joule para una mol de fotones de esta radiación. Examen 3. Si la energía de un mol de fotones es de 1,76 x 10 5 Joule . Calcule la longitud de onda en nm . 4. Una luz de 1500 Å incide sobre la superficie limpia de un metal con frecuencia umbral de1,13 X 10 15 s -1 ¿A qué velocidad son extraídos estos electrones? 5. Un metal tiene una frecuencia umbral de 4,63 x 10 14 s -1 y se ilumina con una radiación cuya longitud de onda es 3,75 x 10 -7 m . Determine: a) La Energía incidente en Joule. b) La Energía cinética en J. c) La velocidad en m/s de los fotoelectrones emitidos. Examen 1
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Ingeniería Civil QUÍMICA 2015-1
Nº1: ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
1. La luz violeta y la luz verde tiene longitudes de onda de 400 nm y 500 nm
respectivamente. ¿Qué cantidad de energía en Joule transporta un fotón de
cada uno de estos colores?
2. Cierta radiación tiene una longitud de onda de 375 nm .Calcule:
a.- Frecuencia en Hertz.
b.- Energía en Joule para una mol de fotones de esta radiación.
Examen
3. Si la energía de un mol de fotones es de 1,76 x 10 5 Joule . Calcule la
longitud de onda en nm .
4. Una luz de 1500 Å incide sobre la superficie limpia de un metal con frecuencia
umbral de1,13 X 1015 s-1¿A qué velocidad son extraídos estos electrones?
5. Un metal tiene una frecuencia umbral de 4,63 x 10 14 s-1 y se ilumina con
una radiación cuya longitud de onda es 3,75 x 10 -7 m . Determine:
a) La Energía incidente en Joule. b) La Energía cinética en J.
c) La velocidad en m/s de los fotoelectrones emitidos.
Examen
6. La energía umbral de un metal es 1,76 x 10-19 Joule en el efecto fotoeléctrico. Si
la radiación incidente tiene una longitud de onda de 525 nm. Calcule:
Examen
a.- La energía incidente en Joule.
b.- La energía cinética en Joule.
c.- La velocidad en m/s de los fotoelectrones.
7. La energía umbral para la emisión fotoeléctrica de un metal es de 5,5 x 10-19 J
y la velocidad de emisión de fotoelectrón es de 6,2 x 105 .Determine:
a) La energía cinética en calorías. b) La energía incidente en calorías
Examen
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8. Para que se lleve a cabo el efecto fotoeléctrico en el potasio, se hace incidir sobre el metal una
radiación de frecuencia 1,109 x 1015 s-1 de tal manera que emite fotoelectrones con una energía
de 1,44x 10-19 Joule. Determine
Examen
a) Energía umbral en Joule.
b) Velocidad en m/s de los fotoelectrones emitidos.
c) Longitud de onda en m de De Broglie de los fotoelectrones emitidos.
9. En un experimento de difracción de neutrones se necesitan partículas con
velocidad de 2,6 X 103 m/ s. Calcule : a) La longitud de onda en metros de
estas partículas. b) La frecuencia asociada a estas partículas.( Masa del
neutrón 1,672 X 10-24 g ) Examen
10. Las partículas alfa que emite el radio tiene una energía cinética de 9,0 x 10 -6
ergios. Calcule la longitud de onda de De Broglie en metros de una partícula
cuya masa es 6,6 x 10-27 g.
Respuestas.
1. 4,97 x 10-19 J 3,98 x 10-19J
2. 8x1014s-1 319 219 Joule / mol
3. 681 nm
4. 1,12 X 10 8 cm/s
5. 5,3x10 -19 J 3,07 x10 -19 J 7x10 5 m/s
6. 3,79x10 -19 J 2,03 x 10-19 J 6,68 x 105 m/s
7. 0,42 x 10-19cal , 1,73 x 10-19 cal
8. 5,91 x 10−19 J ; 5,63 x 105 m /s ; 1,29 x 10−9m.
9. 1,53 X 10-10 m; 1,70 X 1013 s-1 .
10. 1,92 x 10-13 m
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Nº 02: NUMEROS CUÁNTICOS
1. Determine el número de subniveles y orbitales llenos del elemento 22Ti.
2. Los números cuánticos para el último electrón de un elemento en su estado
basal son: n=2 , ℓ =1 , m= -1 y s= -1/2 . Calcule el número atómico del
elemento
3. Respecto a un átomo que posee cinco electrones en el tercer nivel de energía.
Determine:
a) Su configuración electrónica
b) Los cuatro números cuánticos de su antepenúltimo electrón
4. El conjunto de números cuánticos correcto es:
A) (1, 0, 0, –1) B) (2, 1, +2, –1/2) C) (1, 1, 0, +1/2)
D) (3, 1, –1, +1/2) E) (2, 3, +1, –1/2)
5. Determine el número de neutrones de un elemento, si su masa es 65 y los
números cuánticos para el último electrón son: n = 3, ℓ = 2 , m =+ 2 , s = - ½
6. Los números cuánticos del último e- del ión X 2- son ( 3, 2, 0, - ½ ) .
Determine para el átomo neutro : a) La configuración electrónica y su
número atómico . b)El número de niveles usados y orbitales llenos. c) Los
números cuánticos del último electrón. Examen
7. El ión X 1-
tiene 8 electrones en el cuarto nivel de energía. Indique para el
átomo neutro X :
a.- Los números cuánticos para el penúltimo electrón.
b.- El número de subniveles, y orbitales llenos
8. ¿ Cuántos sub-niveles y cuántos orbitales llenos tiene un átomo, si su último
electrón tiene como números cuánticos : 3, 2, +2, +1/2 ?.
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9. Los números cuánticos del último electrón del ión X2+ son n= 6, ℓ=0, m = 0,
s = -1/2.
Determinar: a) el número atómico de X en su estado basal, b) el número de
masa, si el número de neutrones es de 105. Examen
10. Los números cuánticos del último electrón del átomo X son: n = 4, ℓ = 1, m = 0,
s = -1/2. Determine:
a) Número atómico (Z) y número de electrones desapareados en el átomo neutro.
b) Número de orbitales llenos y número de electrones en el último nivel en el ion X1-
c) Los números cuánticos para el último electrón del ion X1- Examen
Respuestas.
1. 6 y 10
2. Z = 8
3. 1 s22 s22 p63 s23 p3 n= 3 , ℓ = 1, m = -1 , s = +1/2
10. 6,023 X 1022 moléculas, 0,4 átomo - g de Oxígeno,
5,31 x 10-23 g, 6,023 x 1022 átomos de S.
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Nº 05: ESTEQUIOMETRIA II
1. Una solución que contiene 59,7 g de Pb (NO3)2 se trata con cantidad
suficiente de NaCℓ obteniéndose PbCℓ2 según la reacción :
Pb (NO3)2 + 2 NaCℓ PbCℓ2 + 2NaNO3 . Calcule :
a) La masa teórica de PbCℓ2 .
b) El % rendimiento , si sólo se obtuvieron 42,8 g de PbCℓ2 .
2. Si 15 gramos de aluminio reaccionan con 10 gramos de bromo según:
2 Aℓ + 3 Br2 2 AℓBr3
a.- ¿Cuál es el reactivo limitante? b.- ¿Cuántos gramos de AlBr3 se formaron?
3. Si reacciona 18 g de bromo con 23 g de aluminio ,según la reacción
2 Aℓ + 3Br 2 2 Aℓ Br 3 a.- Cuántos gramos de Aℓ Br 3 se forman si el rendimiento es del 90% b.- Cuántos gramos de reactivo en exceso sobran examen
4. Una muestra de 50 g de CaCO3 reacciona con 35 g de H3PO4 según la reacción:
3 CaCO3 +2 H3PO4 Ca3 (PO4)2 + 3CO2 + 2H2O
a) Cuál es el reactivo limitante
b) Cuántos gramos de fosfato de de calcio se produce
5. En la combustión de 40 g de hidrógeno ( H2) con 80 g de oxígeno ( O2) se forma agua (H2O ) según :
2H 2 ( g) + O2(g) 2H2O (g)
Determine a.- Porcentaje de rendimiento de la reacción, si sólo de obtuvieron 60 g de agua. b.- Cantidad en gramos de reactivo en exceso. Examen
6. El monóxido de carbono y el gas hidrogeno reaccionan para formar metanol
CH3OH. Si reaccionan 48,0 g de CO y 10,0 g de H2 ¿Cuántos gramos de
metanol se producirán?
7. A una solución de Ca(OH)2 (cal apagada) , se le burbujea CO2 (dióxido de
carbono), obteniéndose experimentalmente 10 g de CaCO3 de acuerdo a la
siguiente reacción: Examen
Ca(OH)2( ac) + CO2 (g) CaCO3 (s)+ H2O(l)
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Determine:
a.- Porcentaje de rendimiento , si la producción teórica de CaCO3 es de 12
gramos. b.- Cantidad en gramos de Ca(OH)2 utilizado.
8. Según la reacción : H2S + 2 NaOH Na2S + 2 H2O ,
Se combinan 1,50 g de H2S con 1,65 g de NaOH . Calcule :
a) Los gramos de Na2S que se forman .
b) Las moles de agua que se forman .
c) Los gramos de reactivo en exceso sin reaccionar .
9. Uno de los métodos de obtencion del silicio empleado en dispositivos
electronicos con un grado alto de pureza es mediante la reacciòn del SiCℓ4 con
magnesio metalico, de acuerdo a la reaccion
SiCℓ4(l) + 2Mg (s) Si(s) + 2 MgCℓ2(g)
Si reacciona 80 gramos de SiCℓ4 con 20 gramos de Magnesio
Calcule: a) La masa teorica del silicio. que sobra. b) La masa en gramos de
Si(s) obtenido si el rendimiento de la reaccion es del 95%. C ) La cantidad en
gramos del reactante
10. Se hace reaccionar 20g de CaO y 20 g de H2O según la reacción:
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)
Determinar: a) el reactivo limitante; b) La masa en gramos de la sustancia en exceso; c)
la masa en gramos de Ca(OH)2 que se produce si el rendimiento es de 90%.
Examen
Respuestas.
1. 50,14 g PbCℓ2 85,36 %
2. Bromo. 11,125 gramos
3. 18,03 g 20,97 g
4. CaCO3 51,67 g.
5. 66,67 % 30 g
6. 54,8 g
7. 83,33% 8,88 g
8. 1,61 g 0,041 mol 0,80 g.
9. 11,67 g 11,08g 9,17g
10. CaO 13,57 g 23,79 g
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Nº 06: SOLUCIONES
1. Qué masa de Cloruro de Potasio y qué masa de agua son necesarias para
preparar 250 g de una solución al 5 % de Cloruro de Potasio .
2. Se disuelve 200 gramos de KOH en 1,2 kg de agua destilada. Determine la
concentración en porcentaje en masa.
3. Se disuelven 4 g de NaOH en suficiente cantidad de agua hasta completar
500 mL siendo la densidad de la solución resultante 1,1 g/mL. Determine la
concentración de la solución en % en masa.
4. ¿Cuántos g de Na2SO3 se necesitarán para preparar 5L de disolución al 8% en
masa , si la densidad de la solución es 1,075 g/mL)?
5. En 350 g de agua se adiciona 8 g de NaOH, dando lugar a una solución de
densidad 1,06 g/mL. Determine:
a) Volumen de la solución en litros.
b) Molaridad y Normalidad. Examen
6. Para 850 mL de una solución de NaOH 0,3 M , determine:
a.- El número de moles de NaOH
b.- La masa en gramos de NaOH
c.- La normalidad de la solución Examen
7. Que volumen en mL de una solución de H2SO4 0,2 N será necesario para que
neutralice 0,4 gramos de NaOH.
8. Se prepara una solución de Na2CO3 disolviendo 14 g de esta sal en suficiente
cantidad de agua obteniendo medio litro de solución. a) Calcule la molaridad de la
solución. b) Si 15 mL de esta solución son neutralizados con 10 mL de HCℓ ,
calcule la Normalidad de este ácido. Examen
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9. Se debe preparar 1,8 litros de solución de HCℓ 0,65 M,
a.- ¿Cuántos gramos de HCℓ son necesarios?
b.- ¿Qué volumen en mL de este ácido,neutralizaran 120 mL de NaOH 0,24 M
Examen
10. Se dispone de 120 mL de una solucion de Na2CO3 0,6 M.
a) Calcule los gramos de soluto contenidos en esta solucion.
b) Si 18 mL de esta solucion son neutralizados con 10 mL de HCℓ
¿Cuál es la N del acido?
Respuestas.
1. 12,5 g KCl , 237,5 g de H2O
2. 14,3%
3. 0,727 %
4. 430 g
5. V = 0.338 L M = 0,59 , N = 0,59
6. 0,255 moles, 10,2 gramos, 0,3 N
7. 50 mL.
8. M = 0,132 ; N = 0,396
9. 42,71 g 44,31 mL
10. 7,63 2,16 N
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Nº 07: LEYES DE LOS GASES IDEALES –MEZCLA GASEOSA
1. A temperatura constante cierto gas ocupa un volumen de 200 mL bajo una
presión de 400 Torr. A qué presión deberá ser sometido para que su volumen
varíe a 75 mL ?
2. De acuerdo a la Ley de Gay Lussac, la presión en un container de Helio es 650
Torr a 25º C. Si el container es enfriado a 0ºC. Calcule la nueva presión.
3. Una mol de gas a C.N es llevada hasta 4 atm de presión y 273 =C de temperatura
¿Cuál es el volumen final en litros? .
4. ¿A qué presión en mmHg debe someterse un litro de un gas medido a 1
atmósfera y a - 20 0C para comprimirlo hasta medio litro y a una
temperatura de 40 0C ?.
5. En un recipiente de 3 litros se introduce 0,8 gramos de oxigeno O2 y cierta
cantidad de nitrógeno N2 a 20°C y 780 mmHg. Con respecto a esta mezcla de
gases determine: a) Masa del nitrógeno b) Presión parcial del oxígeno.
6. Las presiones parciales de tres gases contenidos en un recipiente de 3 litros a 27 0C son para el CO2 0,4 atmósferas, H2 0,21 atmósferas y O2 0,81 atm.
Cuántos gramos de O2 hay en el recipiente.
7. En una mezcla de CO y CO2 se encuentra que el porcentaje en masa de CO2 es
44%. Si el volumen de la mezcla es 15 litros, ¿cuál es el volumen parcial del
CO?
8. En un recipiente cerrado se encuentran 515 g de CH4 , 290 g de CO2 y 110 g
de H2 a temperatura constante y a una presión total de 10,86 atm.
Calcule : a. La presión parcial de cada componente .
b. El % volumétrico del CO2 .
9. En un recipiente de 20 litros s e colocan 10 g de H2 (g) y 84 g de N2 (g) a 27 oC
a.-Hallar las presión parcial de cada uno de los gases .
b.- Peso molecular de la mezcla gaseosa. Examen
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10. Una mezcla gaseosa formada por 2 moles de H2 , 28 gramos de 02 y 14 gramos
de N2 se encuentra en un depósito de 8 litros a una temperatura de 50 o C
Determine : a) Presión total de la mezcla gaseosa. b) Densidad de la mezcla