Guia Quimica Completa

Universidad Andrs Bello Facultad de Ciencias Exactas

Departamento de Ciencias Qumicas

GUIA DE EJERCICIOS

QUIMICA GENERAL

QUI 109

Compilada por: Prof. Luis Ral de la Nuez

Prof. Manuel Curitol

Revisada por: Dra. Nancy Pizarro U.

Departamento de Ciencias Qumicas

Versin Primer Semestre 2015

Gua de Ejercicios, Curso de Qumica General, Primer Semestre 2014

Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Ciencias Qumicas

2

INDICE GUIA N 1 UNIDAD N 1: MATERIA, TOMOS, MOLCULAS E IONES 5

Objetivos especficos de la Unidad 1 5

Ejercicios Desarrollados 6

Ejercicios Propuestos 9

Respuestas 17

GUIA N 2 UNIDAD N 1: MATERIA, TOMOS, MOLCULAS E IONES 19 Objetivos especficos de la Unidad 1 19



Respuestas 25

GUIA N 3 UNIDAD N 2: ESTRUCTURA ELECTRNICA DE LOS TOMOS 27




Respuestas 37

GUIA N 4 UNIDAD N 3: ENLACE, GEOMETRA MOLECULAR E

INTERACCIONES INTERMOLECULARES 39




Respuestas 55

GUIA N 5 UNIDAD N 4: ESTEQUIOMETRA 65




Respuestas 82

GUIA N 6 UNIDAD N 5: GASES Y SUS PROPIEDADES 85




Respuestas 98



3

GUIA N 7 UNIDAD N 6: REACCIONES ACUOSAS Y ESTEQUIOMETRA 100




Respuestas 114

GUIA N 8 UNIDAD N 7: TERMOQUMICA 115




Respuestas 127

GUIA N 9 UNIDAD N 8: EQUILIBRIO QUMICO 129




Respuestas 142

GUIA N 10 UNIDAD N 8: EQUILIBRIO QUMICO 144 Objetivos especficos de la Unidad 8 144



Respuestas 162

GUIA N 11 UNIDAD N 9: EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD Y

DE COMPLEJACIN 164




Respuestas 175

GUIA N 12 UNIDAD N 10: EQUILIBRIO REDOX 177 Objetivos especficos de la Unidad 10 177



Respuestas 193



4

GUIA N 13 UNIDAD N 11: CINTICA QUMICA 195




Respuestas 215

APNDICE: TABLA PERIDICA 219

APNDICE 2: SOLEMNES Y EXAMEN SEMESTRE ANTERIOR 220



5

GUIA N 1

UNIDAD N 1

MATERIA, TOMOS, MOLCULAS E IONES

Objetivos especficos de la Unidad 1 1. Clasificacin y Propiedades de la Materia.

2. Unidades de medicin. Sistema Internacional de medicin.

3. Escalas de Temperatura.

4. Uso de prefijos, conversin de unidades.

LAS RESPUESTAS DEBEN ESTAR CORRECTAMENTE JUSTIFICADAS EN LOS CASOS EN QUE SE SOLICITA. (RESPUESTAS SIN JUSTIFICACIN NO TIENEN

VALIDEZ)

BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 2. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002. 2. Captulo 1. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson.

Prentice Hall. 9 Edicin, 2004.



6

EJERCICIOS DESARROLLADOS 1. El oro puede martillarse hasta formar lminas extremadamente delgadas llamadas

pan de oro. Si un trozo de 1,00 g de oro (densidad = 19,2 g/cm3) se martilla hasta formar una lmina que mide 8,0 x 5,0 pies, calcule el espesor medio de la lmina en metros (1 pie = 0,3048 metros).

Desarrollo:

Utilizando la densidad del oro y su masa se determinar el volumen de ste.

Como:

Oro V Oro m

=d

Por lo tanto el volumen es:

Oro d Oro m

=V

3g/cm 19,2 g 1,00

=V

V = 0,0521 cm3 (Como hay operacin de divisin, se consider las cifras significativas de la masa y la densidad, cada una tiene 3, por lo que el volumen se expresa con 3 cifras significativas)

Antes de realizar el clculo del espesor se transformar las longitudes dadas en pies a metros, as como el volumen a m3.

Primero se convertir 8,0 y 5,0 pies a metros, sabiendo que 1 pie = 0,3048 m y

utilizando el factor de conversin o factor unitario:

mpiemxpies 438,2

13048,00,8 =

= 2,4 m

Debido a que hay operaciones de multiplicacin y divisin, se consider la cifra significativa menor de los datos dados en el ejercicio, la cual es 2, por lo que la longitud es 2,4 m.

mpiemxpies 524,1

13048,00,5 =

= 1,5 m



7

Por ltimo, el volumen se convertir a m3, sabiendo 1cm3 = 1,0 x 10-6 m3:

3

363

1100,10521,0cm

mxxcm = 5,21 x 10-8 m3

Si se considera que la lmina de oro es un cubo rectangular cuya altura es el espesor de la lmina:

El volumen es por lo tanto:

Volumen = Ancho x Largo x Espesor ( altura)

La altura o en este caso espesor estar dado por:

Ancho x oargLVolumenEspesor =

m 1,524 x m 2,438

m 10 x 5,21Espesor3-8

=

Considerando que hay operaciones de multiplicacin y divisin, se considerar la cifra significativa menor de los datos dados en el ejercicio, la cual es 2.

Espesor = 1,4 x 10-8 m

2. Calcule la masa de un cilindro de acero inoxidable (densidad = 7,75 g/cm3) cuya

altura mide 18,35 cm mientras que su radio 1,88 cm. Exprese el resultado en kilogramos.

Desarrollo:

d = 7,75 g/cm3 h = 18,35 cm r = 1,88 cm

El primer paso es calcular el volumen del cilindro, el cual es:

V= r2 x h V = 3,1416 x (1,88 cm)2 x 18,35 cm

V = 204 cm3



8

Luego se obtiene la masa usando el volumen del cilindro obtenido y la densidad:

V m d =

Despejando la masa se tiene:

m = d x V

33 cm 204 x cm

g 75,7m =

m = 1581 g (expresado correctamente segn cifras significativas

sera: 1,58 x 103 g)

Por ltimo la conversin de la masa de g a kg:

kgg

kgxgx 58,1 1000

11058,1 3 =

Considerando que hay operaciones de multiplicacin y divisin, se considerar la cifra significativa menor de los datos dados en el ejercicio, la cual es 3.

m = 1,58 kg



9

EJERCICIOS PROPUESTOS

1. La densidad del cido actico es 1,05 g/mL. Cul es el volumen de 327 g de cido

actico? Justifique su respuesta.

2. La densidad (d) del mercurio lquido es 13,5 g/cm3. Qu masa (m) del mercurio llenar un recipiente con un volumen (V) de 0,500 L?

3. Cuando 24 pedazos de cobre se sumergen en agua, los pedazos desplazan 8,26

cm3 de agua. Si la masa combinada de los pedazos es 73,86 g, cul es la densidad del cobre?

4. Un pedazo de 8,44 g de un metal desconocido tiene 1,25 centmetros de largo, 2,50

centmetros de ancho, y 1,00 centmetro de grueso. Cul ser la identidad posible del elemento?

Indique clculo de justificacin:






10

5. Un cubo del hierro tiene una masa de 29,31 g. Si cada lado del cubo tiene dimensiones de 1,55 centmetros, cul es la densidad del hierro?

6. Los termstatos se fijan a menudo a 68F. Cul es esta temperatura en grados

centgrados?

7. El punto de ebullicin de helio lquido es 4 K. Cul es esta temperatura en grados centgrados?

8. La temperatura requerida para fundir el NaCl es 528 C. Cul es esta temperatura

en Kelvin?

9. Las reacciones qumicas se estudian a menudo a 25 C. Cul es esta temperatura

en grados Fahrenheit?








11

10. El radio de un tomo del helio es 31 pm. Cul es el radio en nanmetros? 11. Un cilindro tiene un radio de 5,08 centmetros y una altura de 125 centmetros.

Calcule el volumen del cilindro en litros. 12. Las dimensiones de una caja son 12 pulgadas por 11 pulgadas por 5,5 pulgadas.

Calcule el volumen de la caja en cm3. Hay 2,54 centmetros por pulgada. 13. Si la eficacia de combustible de un automvil es 27 millas por galn, cul es su

eficacia de combustible en kilmetros por litro? (1 kilmetro = 0,621 millas, 1,000 L = 1,057 cuartos de galn, 4 cuartos de galn = 1 galn)







12

14. Un galn (3,78 L) de pintura de ltex puede cubrir 385 pies2 de la superficie de una pared. Cul es el grosor promedio de una capa de pintura (en micrmetros)?

15. A 25 C, la densidad del oxgeno en aire es 0,275 g/L. Qu volumen ser ocupado

por 25 kilogramos de oxgeno a 25 C? 16. Una balanza electrnica se utiliza para determinar que una muestra tiene una masa

de 25,7171 g. Si la precisin de la balanza es de 0,1 mg, cul es el nmero correcto de las cifras significativas para esta medida?

17. Convertir 5,000 x 10-2 metros a milmetros y expresar la respuesta en la notacin

exponencial usando el nmero correcto de cifras significativas.







13

18. Cul es la respuesta correcta a la expresin siguiente: (18 + 95) 0,077351? Nota: Realice la operacin de adicin primero.

19. La densidad del hielo (agua slida) es de 0,92 g/cm

3 y la del agua lquida es 1,00

g/cm3 (exactamente 0,99987 por lo que aproximamos a 1,00). Esta pequea

diferencia en las densidades, hace que el hielo flote sobre agua lquida, y por lo tanto frente a bajas temperaturas, los lagos se congelan desde arriba hacia abajo, permitiendo la vida de peces y plantas bajo la superficie de hielo. Sin embargo, este fenmeno tambin ocasiona problemas. Qu volumen de hielo se obtiene por el congelamiento de 5,00L de agua contenidos en el radiador de un automvil?

20. El radio de un tomo del litio es 152 pm. Cul es el volumen de un tomo del litio si

se considera que el tomo es una esfera? El volumen de una esfera es (4/3) r3.






14

21. Asumiendo que la vida humana promedio es de alrededor de 70 aos. Dependiendo que si una persona ejercita, duerme, se relaja o se enoja presentar un promedio de 10 respiraciones por minuto. Al respecto determine el nmero total de respiraciones que realiza durante su vida. Si la vida promedio vara a 80 aos en vez de 70 aos, cambiara la estimacin final?

22. Una importante compaa automotriz muestra un molde de su primer automvil,

hecho de 9,55 Kg de Hierro. Para celebrar sus 100 aos en el negocio, un trabajador fundir el molde en oro a partir del original. qu masa de oro se necesita para hacer el nuevo molde?

23. Un metro cbico de aluminio (Al) tiene una masa de 2,70x103 kg, y el mismo

volumen de hierro (Fe) tiene una masa de 7,86x103 kg. Encuentre el radio de una esfera de aluminio slida que equilibrara una esfera de hierro slida de 2,00 cm de radio sobre una balanza de brazos iguales.






15

24. Las monedas de coleccin a veces se recubren con oro para mejorar su belleza y valor. Considere un cuarto de dlar conmemorativo que se anuncia a la venta en $4,98 dlares. Tiene un dimetro de 24,1 mm y un grosor de 1,78 mm, y est cubierto por completo con una capa de oro puro de 0,180 m de grueso. El volumen del recubrimiento es igual al grosor de la capa por el rea a la que se aplica. Los patrones en las caras de la moneda y los surcos en sus bordes tienen un efecto despreciable sobre el rea. Suponga que el precio del oro es de $10 dlares por cada gramo.

a) Encuentre el costo del oro agregado a la moneda b) el costo del oro aumenta significativamente el valor de la moneda?

25. Suponga que en cierto pas existen 100 millones de automviles y que el consumo

promedio de combustible es de 20 mi/gal de gasolina. Si la distancia promedio que recorre cada automvil es de 10000 mi/ao, cunta gasolina se ahorrara al ao si el consumo promedio de combustible pudiera aumentar a 25 mi/gal?

26. Suponga que Bill Gates le ofrece 1000 millones de dlares si es capaz de contarlos

usando solamente billetes de un dlar, Aceptara esta oferta? (suponga que cuenta 1 dlar por segundo y que debe dormir 8 horas al da). Cunto tiempo se demorara en contarlos?






16

27. Un centmetro cubico de agua tiene una masa de 1,0x10-3 Kg. a) determine la masa de 1 m3 de agua. b) suponiendo que las sustancias biolgicas son 98 % de agua, estime las masas de una clula con dimetro de 1 m. c) un rin humano y d) una mosca. Suponga que un rin es aproximadamente una esfera de 4,0 cm de radio, y una mosca es casi un cilindro de 4,0 mm de largo y 2,0 mm de dimetro.

28. Un pescador captura dos rbalos listados. El menor de los dos tiene una longitud

medida de 93,46 cm y el mayor tiene una longitud medida de 135,3 cm. Cul es la longitud total de peces capturados ese da?





17

RESPUESTAS

1. Respuesta: 3,11 x 102 mL

2. Respuesta: 6,75 x 103 g

3. Respuesta: 8,94 g/cm3

4. Respuesta: Aluminio: 2,70 g/cm3

5. Respuesta: 7,87 g/cm3

6. Respuesta: 20 C

7. Respuesta: -269 C

8. Respuesta: 801 K

9. Respuesta: 77 F

10. Respuesta: 3,1 x 10-2 nm

11. Respuesta: 10,1 L

12. Respuesta: 1,2 104 cm3

13. Respuesta: 11 km/L

14. Respuesta: 106 m

15. Respuesta: 9,1 x 104 L

16. Respuesta: 6

17. Respuesta: 50,00 mm

18. Respuesta: 8,74

19. Respuesta: 5,43 L. Se puede observar que el volumen que ocupa el hielo es

mayor que el del agua. Esta expansin que sufre el agua lquida al

congelarse ocasiona el deterioro del radiador y para evitar este

problema es necesario agregar al agua un anticongelante.

20. Respuesta: 1,47 10-23 cm3

21. Respuesta: 3,7 x 108 respiraciones

22. Respuesta: 23,0 Kg

23. Respuesta: 2,86 cm

24. Respuesta: a) $0.0364

b) es insignificante

25. Respuesta: 1 x 1010 gal/ao

26. Respuesta: 47,5 aos



18

27. Respuesta: a) 1000 kg

b) 5,2 x 10-16 Kg

c) 0,27 Kg

d) 1,3 x 10-5 Kg

28. Respuesta: 228,8 cm



19

GUIA N 2

UNIDAD N 1

MATERIA, TOMOS, MOLCULAS E IONES

Objetivos especficos de la Unidad 1 1. La teora atmica. Protones, electrones, neutrones

2. Tamao de los tomos. Nmero atmico, nmero de masa, istopos, abundancia,

masa atmica promedio.

3. Tabla Peridica


VALIDEZ)

BIBLIOGRAFIA:





20

EJERCICIOS DESARROLLADOS

1. Calcular la masa atmica promedio del Silicio considerando que se encuentra en la naturaleza formado por tres istopos que tienen las siguientes masas y % de abundancia.

Masa atmica (uma) % de abundancia 27,997 92,23 28,977 4,67 29.974 3,10 Desarrollo: Cada istopo contribuye a la masa atmica del Silicio de acuerdo con su

abundancia. Por lo tanto, el primer paso es convertir los porcentajes en fracciones, as:

9223,010023,92

=

0467,010067,4

=

0310,010010,3

=

Luego se calcula la masa atmica promedio como sigue: Masa atmica promedio del Silicio =

(0,9223)(27,997 uma) + (0,0467)(28,977 uma) + (0,0310)(29,974 uma) = 28,104 uma

2. Indique el nmero de protones, neutrones y electrones para cada una de las siguientes especies:

a) O178 b) 2178O

c) Ca4020 d) 24020 Ca

+

Desarrollo:

Recuerde que el exponente de la izquierda se refiere al nmero de masa, el subndice al nmero atmico. En cambio, en los casos que lo hay, el exponente del lado derecho es la carga neta del elemento.



21

a) O178 : El nmero atmico es 8, por lo tanto hay 8 protones, el nmero de masa

17, por lo que el nmero de neutrones es 17 - 8 = 9. El nmero de electrones es igual al nmero de protones, es decir, 8, ya que es un tomo con carga neta cero.

b) 2178O

: El nmero atmico es 8, por lo tanto hay 8 protones, el nmero de masa 17, por lo que el nmero de neutrones es 17 - 8 = 9. Como la carga neta es -2, existe un exceso de 2 electrones por lo que los electrones totales sern 10.

c) Ca4020 : El nmero atmico es 20 por lo tanto hay 20 protones, el nmero de masa

es 40, por lo que el nmero de neutrones es 40 - 20 = 20. El nmero de electrones es igual al nmero de protones, es decir, 20, ya que es un tomo con carga neta cero.

d) 24020 Ca

+ : El nmero atmico es 20 por lo tanto hay 20 protones, el nmero de masa 40, por lo que el nmero de neutrones es 40 - 20 = 20. Como la carga neta es +2, existe un dficit de 2 electrones por lo que los electrones totales sern 18.



22

EJERCICIOS PROPUESTOS

1. Cmo se define una unidad de masa atmica (uma)? 2. Cuntos protones, neutrones, y electrones estn en un tomo de oxgeno-18?

3. Cul es el smbolo atmico para un elemento con 28 protones y 31 neutrones?

4. Cul es la identidad de 7232X? 5. Cuntos neutrones hay en cobalto-59? 6. Cul pareja entre los tomos siguientes tiene el mismo nmero de neutrones? 6428 Ni ,

6329Cu ,

6430Zn ,

6830Zn

7. Cul es el nmero de masa de un tomo de bromo con 46 neutrones? 8. Cul de los siguientes tomos son istopos? 4521Sc ,

4822Ti ,

5022Ti ,

5023V

9. Complete la siguiente Tabla:

Smbolo 54 226Fe

+

Protones 5 79 86 Neutrones 6 16 117 136 Electrones 5 18 79 Carga neta -3 0

10. Un elemento consiste en dos istopos. La abundancia de un istopo es 95,72% y su

masa atmica es 114,9041 uma. La masa atmica del segundo istopo es 112,9043 uma. Cul es la masa atmica media del elemento?




23

11. La plata tiene una masa atmica media de 107,87 uma. Si 48,18% de Ag existe como Ag-109 (108,9047 uma), cul es la identidad y la masa atmica del otro istopo?

12. El litio tiene dos istopos estables con las masas de 6.01512 uma y 7.01600 uma.

La masa molar media del Li es 6.941 uma. Cul es el porcentaje de abundancia de cada istopo?

13. El oxgeno tiene dos istopos: O-16 y O-17. Calcula el porcentaje de cada uno de

ellos sabiendo que la masa atmica del oxgeno es 15, 9994 uma. Datos: masa de O-16 = 15,9949 uma; masa de O-17 = 16,9991 uma.






24

14. Para determinar la masa atmica de cada uno de los istopos del silicio que integran una mezcla, se analiz sta en un espectrmetro de masas. Con la informacin de la tabla siguiente, calcule el porcentaje de abundancia de los istopos 28Si y 29Si. Considere que la masa atmica relativa promedio del silicio es de 28.086 [uma].

Istopo [%] de abundancia Masa atmica [uma]

28Si A 27,9769

29Si B 28.9765

30Si 3,09 29,9738

15. Qu elemento gaseoso abarca sobre tres cuartos de la atmsfera de la tierra? 16. Identifique el metal alcalinotrreo situado en el cuarto perodo. (Use una tabla

peridica). 17. Qu halgeno est situado en el cuarto perodo? (Use una tabla peridica).

18. Cul de los siguientes grupos se compone completamente de no metales?

Yodo, indio y xenn; aluminio, silicio y nen; azufre, fsforo y bromo; galio, argn, y oxgeno.

19. Cul de los siguientes grupos se compone completamente de metaloides?

B, As, y Sb; Silicio, P, y Ge; As, Ge, y Pb; In, Sn, y Ge 20. Identifique en la Tabla Peridica:

a) tres elementos alcalinos b) tres elementos alcalinotrreos c) cinco metales de transicin d) tres halgenos d) tres calcgenos e) tres gases nobles f) cinco no metales g) cinco metales f) cinco metaloides.




25

RESPUESTAS 1. Respuesta: 1/12 de la masa de un tomo de carbono-12.

2. Respuesta: 8 protones, 10 neutrones, 8 electrones

3. Respuesta: 5928 Ni

4. Respuesta: Ge

5. Respuesta: 32

6 Respuesta: 6329Cu y 6430Zn

7. Respuesta: 81

8. Respuesta: 4822Ti y 5022Ti

9. Smbolo 115B 54 2

26Fe+

3115P3- 19679Au 22286Rn

Protones 5 26 15 79 86 Neutrones 6 28 16 117 136 Electrones 5 24 18 79 86 Carga neta 0 +2 -3 0 0

10. Respuesta: 114,8 uma

11. Respuesta: Ag-107; 106,9 uma

12. Respuesta: 7,49% Li-6 y 92,51% Li-7

13. Respuesta: O-16 hay 99,55% y de O-17 hay 0,45%

14. Respuesta: A = 92.1684 [%] B = 4.7416 [%]

15. Respuesta: El nitrgeno, el cual es un elemento qumico, de nmero atmico 7,

smbolo N y que en condiciones normales forma un gas diatmico

(nitrgeno diatmico o molecular) que constituye del orden del 78%

del aire atmosfrico.

16. Respuesta: Ca

17. Respuesta: Br

18. Respuesta: azufre, fsforo y bromo

19. Respuesta: B, As, y Sb

20. Respuesta: a) tres elementos alcalinos Li, Na y K b) tres elementos alcalinotrreos Be, Mg y Ca c) cinco metales de transicin Ti, V, Cr, Mn y Fe d) tres halgenos F, Cl, y Br



26

d) tres calcgenos O, S y Se e) tres gases nobles He, Ne y Ar f) cinco no metales O, S, C, N y P g) cinco metales Li, Cu, Na, K y Mg f) cinco metaloides B, Si, Ge, As y Sb



27

GUIA N 3

UNIDAD N 2

ESTRUCTURA ELECTRNICA DE LOS TOMOS

Objetivos especficos de la Unidad 2

1. Espectro de radiacin electromagntica. Naturaleza ondulatoria

2. Energa cuantizada. Efecto fotoelctrico y fotones. Naturaleza dual de la luz

3. Espectro de emisin del tomo de H. Modelo de Bohr

4. Comportamiento ondulatorio de la materia. Principio de incerteza

5. Mecnica cuntica, orbitales atmicos. Nmeros cunticos

6. Representacin de orbitales. Espin electrnico. Principio de exclusin de Pauli.

7. Configuraciones electrnicas.

8. Sistema peridico. Grupos y periodos. Propiedades peridicas.


VALIDEZ)

BIBLIOGRAFIA: 1. Captulo 6. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson.

Prentice Hall. 9 Edicin, 2004. 2. Captulo 7. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002.



28


1. Calcule la longitud de onda () y la energa (E) que corresponde a la transicin del electrn desde el estado n = 3 hasta el estado fundamental en el tomo de hidrgeno. Se trata de luz absorbida o emitida?

Desarrollo: El cambio de energa, y por tanto, la energa del fotn emitido se obtiene con la ecuacin:

2f

2i

H n1

n1 R E =

Recordemos que en el estado fundamental n = 1.

ni = 3, nf = 1

2218-

11

31 J 2,18x10 E =

98 - J 2,18x10 E 18-=

E = 1,94 x 10-18 J

El signo negativo indica que esta energa se asocia a un proceso de emisin. Para calcular la longitud de onda se omite el signo menos de E porque la longitud de onda del fotn debe ser positiva.

Como:

E = h x Ecuacin 1

Despejando la frecuencia de la ecuacin 1 tendramos:

h

E = Ecuacin 2

Adems sabemos que la frecuencia es tambin:

c = Ecuacin 3

Por lo tanto, reemplazando la frecuencia en la ecuacin 2 con la ecuacin 3 tendramos:

c

h E = Ecuacin 4



29

Por ltimo despejando la longitud de onda en la ecuacin 4, sta se calcula con la ecuacin 5:

Ehc x

= Ecuacin 5

J10 x 1,94

Js) (6,63x10 x )sm (3,00x10

18-

34-8

=

= 1,03 x 10-7 m

2. a) Escriba la configuracin electrnica para el flor, Z = 9

b) Escriba los cuatro nmeros cunticos para cada uno de estos electrones en su estado fundamental.

Desarrollo: a) i) El flor tiene Z = 9.

ii) Como el flor no est ionizado tiene 9 electrones.

iii) Con dos electrones se completa el primer nivel (1s2)

iv) Quedan 7 electrones para llenar el orbital 2s y llenar parcialmente los orbitales

2p.

Por lo tanto la configuracin electrnica de F es:

1s2 2s2 2p5

b)

i) Se comienza por n = 1, as que l = 0, un subnivel que corresponde a un orbital

1s. Este orbital puede acomodar un total de dos electrones. ii) En seguida, n = 2, y l puede ser 0 o bien 1. iii) El subnivel l = 0 tiene un orbital 2s, capaz de acomodar dos electrones. iv) Los cinco electrones restantes se acomodan en el subnivel l = 1, que tiene tres

orbitales 2p. v) El Diagrama orbital es:

1s2 2s2 2p5



30

Los resultados de los nmeros cunticos se resumen en la tabla siguiente:

Electrn n l ml ms 1 1 0 0 + 2 1 0 0 - 3 2 0 0 + 4 2 0 0 - 5 2 1 -1 + 6 2 1 0 + 7 2 1 +1 + 8 2 1 -1 - 9 2 1 0 -

1s

2s

2px, 2py, 2pz



31

EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Calcula la longitud de onda, la frecuencia y el nmero de ondas de una radiacin

cuyos cuantos tienen una energa de 310-10 J. A qu zona del espectro electromagntico pertenece esta radiacin?

2. Si cada tomo de un mol de tomos emite un fotn con una longitud de onda de

4,15x103 A, cunta energa se pierde? Expresa la respuesta en kJ/mol. 3. Calcula la longitud de onda correspondiente a la 2 lnea de la serie de Balmer del

espectro de hidrgeno. 4. Calcula la longitud de onda que corresponde a un 1 neutrn emitido en la fisin del

uranio en una pila atmica, con una energa de 8,0 x 1021 J.







32

5. Cul es la frecuencia (Hz) de la lnea del espectro de hidrgeno que corresponde a la transicin de n = 6 a n = 2?

6. Para ionizar el tomo de sodio se necesitan 118 kcal/mol. Si esta energa es de

procedencia luminosa, cul ser la frecuencia ms baja del haz luminoso capaz de efectuar la ionizacin? y la longitud de onda?

7. Para un tomo de hidrgeno, cul de las siguientes transiciones electrnicas

requiere absorber una energa ms alta para producirse? Justifique su eleccin. a) n = 4 a n = 7; b) n = 6 a n = 7; c) n = 4 a n = 6; d) n = 3 a n = 6 y e) n = 2 a n = 3.

8. La luz UV que broncea la piel cae en la regin de 320 a 400 nm. Calcule la energa

total (en joules) que absorbe una persona expuesta a esta radiacin durante 2,0 horas, dado que en un intervalo de 80 nm (320 a 400 nm) chocan un total de 2,0 x 1016 fotones en la superficie de la Tierra por centmetro cuadrado por segundo y el rea corporal expuesta es 0.45 m2. Suponga que el cuerpo absorbe slo la mitad de la radiacin y refleja el resto. (Sugerencia: utilice una longitud de onda promedio de 360 nm para calcular la energa de un fotn).







33

9. Cul de las posibles combinaciones de los nmeros cunticos son incorrectas? Justifique su eleccin.

a) El orbital 3s tiene los nmeros cunticos n = 3, l = 0, ml = 1. b) El orbital 2s tiene los nmeros cunticos n = 2, l = 0 y ml = 0. c) La combinacin de nmeros cunticos n = 4, l = 3 y ml = 3. d) La combinacin de nmeros cunticos n = 7, l = 7 y ml = 7. e) La combinacin de nmeros cunticos n = 3, l = 1 y ml = 0.

10. Cules de las siguientes combinaciones de nmeros cunticos son correctas? De

el nombre de los orbitales que representan.

a) (4, 4, -1, ) b) (3, 2, 1, ) c) (3, -2, 1,- ) d) (2, 1, -1,- )

11. Justifica el orden de los siguientes tomos (Ba, Cs, Cl, Ag, I, He) segn su radio

atmico, su energa de ionizacin y su afinidad electrnica. 12. a) Indique razonadamente los nmeros cunticos para los electrones 3p del cloro

(Z = 17) en su estado fundamental. b) En el apartado anterior, indique razonadamente los nmeros cunticos que

corresponden a los electrones desapareados que haya. c) Indica razonadamente, de acuerdo con los apartados anteriores los nmeros

cunticos del ltimo electrn que completa la configuracin electrnica del ion cloruro (Cl) en su estado fundamental.

Indique justificacin:






34

13. La funcin trabajo (W) para el Niquel metlico es 8,05x10-19J Cul es el valor de la longitud de onda umbral para este elemento?

14. Calcular la funcin trabajo para el Rb si su longitud de onda umbral es de 574 nm. Si el Rubidio se irradia con luz de 420 nm. Cul es la energa cintica de los

electrones emitidos? 15. El potasio, la plata y el tungsteno tienen funciones de trabajo (W) de 2,23 eV, 4,74

eV y 4,58 eV respectivamente. Si luz de 410 nm incide sobre cada uno de estos metales, determine cul(es) metal(es) experimentan efecto fotoelctrico y cul sera la energa cintica mxima que alcanzaran los electrones liberados en cada caso.






35

16. Un metal tiene una longitud de onda umbral 8000 Cul ser la velocidad de los electrones emitidos si se ilumina con luz 5000 ?

17. Utilizando diagrama de orbitales, determine el nmero de electrones no apareado

que hay en cada uno de los tomos siguientes: a) Ge b) In c) Ni d) Kr e) Br

18. Suponiendo que Superman tuviera una masa de 91 kg, cul es la longitud de onda

asociada con l si se mueve a una velocidad igual a la quinta parte de la velocidad de la luz? (J = kgm2/s2)



Indique clculo de justificacin



36

19. Calcula en joule, J, la diferencia de energas entre las rbitas 1s y 2p del tomo de cobre, sabiendo que la longitud de onda de la radiacin emitida cundo el electrn salta entre estos niveles es = 1,54 A.

20. Escriba la configuracin electrnica del estado fundamental de los tomos e iones

siguientes: N3-, Mg2+, Cl, K+ y Fe. Cules de ellos son isoelectrnicos? Hay algn caso en el que existan electrones desapareados?

DATOS IMPORTANTES: h = 6,63 x 10-34 J.s; c = 3,00 x 108 m/s; 1 nm = 1 x 10-9m; RH = 2,18 x 10-18 J; 1 eV = 1,6 x 10-19 J





37

RESPUESTAS

1. Respuesta: = 6,62 x 10-16 m; = 4,53 x 1023 s-1; 1/ = 1,51 x 1015 cm-1.

La radiacin es rayos gamma

2. Respuesta: 2,82 x 102 kJ/mol

3. Respuesta: 4,86 x 10-7m

4. Respuesta: 1,3 x 10-10 m

5. Respuesta: 7,31 x 1014 s-1

6. Respuesta: = 1,24 x 1015 s-1; = 2,42 x 10-7 m

7. Respuesta: n = 2 a n = 3, ya que la energa es la mayor, 3,0 x 10-19 J.

8. Respuesta: 1,8 x 105 J

9. Respuesta: a) Incorrecta, porque l = 0 ml slo puede ser 0, orbital s.

d) Incorrecta. No existe el nmero cuntico l = 7 ni ml = 7

10. Respuesta: Correcta la b) representa el orbital 3d

Correcta la d) representa el orbital 2p

11. Respuesta: Radio: He < Cl < I < Ag < Ba < Cs; Energa de ionizacin: Cs <

Ba< Ag < I < Cl < He; Afinidad electrnica: (es menor cuanto ms

negativa, es decir cuanto ms energa se desprenda al capturar un

e ) Cl< I < Ag < Cs < Ba < He. As, el cloro es el elemento de los

descritos que ms energa desprende al capturar el e por ser

mayor su Z* y menor su tamao. En el caso del Ba y el He la

afinidad electrnica ser positiva, y aunque en teora el He debera

ser el elemento al que cuesta ms introducir un e, tambin es cierto

que los metales alcalino-trreos tienen afinidades electrnicas

positivas por tener el nivel s completo.

12. Respuesta: a) (3p5): (3,1,-1,+); (3,1,0,+); (3,1,1,+); (3,1,-1,-); (3,1,0,-)

b) (3,1,1,+)

c) (3,1,1,-)

13. Respuesta: o = 2,47x10-7

14. Respuesta: W = 3,47x10-19J Ec = 1,27 x10-19J

15. Respuesta: Slo el potasio Ec=1,28x10-19 J

16. Respuesta: v = 5,722x105 m/s



38

17. Respuesta:

18. Respuesta: = 1,2 x 10-43 m

19. Respuesta: E = 1,29 x 1015J

20. Respuesta: N3: 1s2 2s2 2p6 es isoelectrnico con Mg2+;

Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 es isoelectrnico con K+.

Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 tiene electrones desapareados en

los orbitales 3d.



39

GUIA N 4

UNIDAD N 3

ENLACE, GEOMETRA MOLECULAR E INTERACCIONES INTERMOLECULARES


1. Enlaces qumicos. Smbolos de Lewis y Regla de octeto.

2. Enlaces inicos. Iones y compuestos inicos. Prediccin de cargas inicas.

3. Enlaces covalentes. Estructuras de Lewis. Enlaces mltiples.

4. Polaridad de los enlaces y electronegatividad.

5. Geometra molecular

6. Polaridad Molecular

7. Interacciones Intermoleculares: interacciones inicas, dipolo-dipolo, dipolo inducido

dipolo inducido, uniones por puente de hidrgeno.

8. Relacin entre tipo de enlace y propiedades fsicas.


VALIDEZ)

BIBLIOGRAFIA:

1. Captulo 8 y 9. Qumica. R. Chang McGraw Hill. 7 Edicin, 2002. 2. Captulo 7 y 8. Qumica. La Ciencia Central. Brown, Le May, Bursten Pearson.




40


1. a) Escriba la estructura de Lewis del in perclorato, ClO4 b) Calcule las cargas formales c) Cul es la estructura ms razonable de acuerdo a las cargas formales que presenta?

Desarrollo:

a) Como sabemos:

El O tiene Z = 8, por lo cual su configuracin electrnica es: 1s22s22p4 y los

electrones del ltimo nivel o los de valencia sern 6; El Cl tiene Z = 17, por lo

cual su configuracin electrnica es: 1s22s22p63s23p5 y los electrones del ltimo

nivel o los de valencia sern 7, adems la estructura tiene un electrn ms.

Por lo tanto, los electrones de valencia totales de la estructura del perclorato,

ClO4-, ser: (O) 6 x 4 + (Cl) 7 x 1 + 1 electrn ms = 32 electrones, lo que esta

de acuerdo a la siguiente estructura de Lewis:

b)

enlace de enlazados no libre tomo el en Lewis de estructuraelectrones de

21 electrones de valencia de electrones una en tomo un

total Nmero Nmero de total nmero de Formal aargC=

CF (Cl) = 7 - 0 - 8/2 = +3

CF(O) = 6 6 - 2/2 = -1 (4)

Desde un punto de vista electrosttico, los sistemas que presentan una gran

separacin de cargas elctricas son poco estables. En general, por tanto, se

prefieren estructuras de Lewis en las que los tomos tengan cargas formales 0 o

a lo sumo 1. Por tanto esta estructura ser poco probable.



41

c) Al adecuarla para llegar a distribuciones electrnicas ms razonables de la

estructura se debe considerar:

i) El Cl pertenece al 3er periodo y por tanto puede ampliar el octeto, por lo

tanto, puede alojar ms de 8 electrones. Uno de los tomos de O

perifricos puede ceder un par de electrones, que contribuyen a un doble

enlace:

Podemos recalcular las cargas formales:

CF (Cl) = 7 0 - 10/2 = +2

CF(O) = 6 6 - 2/2 = -1 (3)

CF (O) = 6 4 - 4/2 = 0

ii) Esta distribucin electrnica todava presenta una elevada separacin de

cargas y por tanto cabe esperar que sea poco estable.

El proceso de ceder electrones desde los O perifricos hacia el Cl para

formar nuevos enlaces puede continuar:

Carga Formal de estructura III:

CF(Cl) = 7 0 - 12/2 = +1

CF(O) = 6 6 - 2/2 = -1 (2)

CF(O) = 6 4 - 4/2 = 0 (2)

Carga Formal de estructura IV:

CF(Cl) = 7 0 -14/2 = 0

CF(O) = 6 6 - 2/2 = -1

CF(O) = 6 4 - 4/2 = 0 (3)

Carga Formal de estructura V:

CF(Cl) = 7 0 - 16/2 = -1



42

CF(O) = 6 4 - 4/2 = 0 (4)

iii) Las estructuras (III), (IV) y (V) son correctas desde el punto de vista de una

distribucin electrnica adecuada. La decisin sobre cual es la ms

representativa no es fcil. Podemos recurrir al siguiente argumento

electrosttico: en una esfera conductora, las cargas elctricas se sitan en

la superficie. Segn este argumento aquella distribucin que coloque las

cargas formales negativa sobre los tomos perifricos (la nmero IV)

podemos pensar que ser la ms estable.

iv) No se puede olvidar que cada una de las estructuras anteriormente

descritas (II), (III), (IV) y (V) presentan estructuras resonantes. Por ejemplo,

para la (IV) tenemos las estructuras siguientes:

2. Indicar la polarizacin de los enlaces en la molcula de metano, CH4, mediante el

uso de flechas que indique el desplazamiento de la densidad electrnica.

El enlace carbono hidrgeno est polarizado, con una densidad de carga negativa

sobre el tomo de carbono y una densidad de carga positiva sobre el tomo de

hidrgeno, debido a la diferencia entre la electronegatividad del carbono e

hidrgeno. La electronegatividad del C es 2,5 y la del H es 2,1; la diferencia es 0,4.



43

EJERCICIOS PROPUESTOS 1. a) Escriba la estructura electrnica de los tomos de los elementos cuyos nmeros

atmicos son 11, 13 y 16. b) Indique, justificando la respuesta, el elemento de mayor carcter metlico. c) En qu grupo y perodo del sistema peridico est situado cada elemento?

2. Dados los elementos A, B, y C de nmeros atmicos 9, 19 y 35, respectivamente:

a) Escriba la estructura electrnica de esos elementos. b) Determine el grupo y perodo a los que pertenecen. c) Indique cual es el ms electronegativo.

3. Dados los siguientes compuestos: CaF2, CO2, H2O. Indique el tipo de enlace predominante en cada uno de ellos. 4. Explique, en funcin del tipo de enlace que presentan, las afirmaciones siguientes:

a) El cloruro de sodio es soluble en agua. b) El hierro es conductor de la electricidad.







44

5. Comente, razonadamente, la conductividad elctrica de los siguientes sistemas:

a) Un hilo de cobre. b) Un cristal de Cu(NO3)2 . c) Una disolucin de Cu(NO3)2 .

6. Defina los conceptos, de los valores y estructura para los elementos siguientes: Mg

(Z = 12), Cl (Z = 17), Al (Z = 13) y O (Z = 8).

a) Capa de Valencia b) Electrones de Valencia c) Valencia d) Estructura de Lewis

7. A partir de las configuraciones electrnicas de los tomos correspondientes, de las

estructuras de Lewis de las especies qumicas: NF3, NO2- y NO3-. 8. Escribir las frmulas de Lewis para las molculas: Cloruro de sodio, NaCl; catin

amonio, NH4 + y Amonaco, NH3.







45

9. a) Escriba las estructuras contribuyentes del ion SCN-. b) Cul de ellas es ms estable y porqu? 10. a) Escriba la estructura de Lewis del in nitrato, NO3- b) Calcule las cargas formales c) Presenta estructuras resonantes, si es afirmativo, escriba los hbridos

resonantes del in? 11. a) Escriba la estructura de Lewis y, b) Calcule la carga formal de las molculas siguientes:

i) PCl3; ii) ICl4-; iii) ClF3; iv) OSF4

12. Indicar la polarizacin de los enlaces en H2O, SO y IBr mediante el uso de flechas

que sealen el desplazamiento de la densidad electrnica.







46

13. Indique si las siguientes propiedades del amonaco son ciertas o falsas, razonando la respuesta en cada caso:

a) Es mal disolvente de compuestos inicos. b) La molcula de amonaco es polar.

14. Responda de modo razonado a las siguientes preguntas:

a) Qu compuesto ser ms soluble en agua: xido de calcio o yoduro de cesio? b) Quin tendr un punto de fusin ms elevado: Bromuro de potasio o fluoruro de

sodio? c) Justifique por qu, en condiciones estndar, el agua es un lquido y el sulfuro de

hidrgeno es un gas.

15. Para la molcula de BF3 indique:

a) Geometra molecular b) Polaridad de la molcula






47

16. Qu clases de fuerzas intermoleculares existen entre las molculas de los pares siguientes?

a) Amonaco y agua. b) Dixido de carbono y cloruro de telurio (IV). c) Nitrgeno gaseoso y bromuro de fsforo (V). d) Ion carbonato y ozono.

17. Con base en la geometra molecular y los tipos de enlace, determine cules de las

molculas siguientes son polares: NH3, CH4, H2O, CH2Cl2, CCl4, CaCl2

18. Explicar en trminos de fuerzas intermoleculares por qu:

a) El HF tiene mayor temperatura de ebullicin que el HBr. b) Las molculas simtricas suelen hervir a temperaturas ms bajas que las no

simtricas de masa molar similar. c) Un cubito de hielo flota en un vaso de H2O.






48

19. Para las siguientes molculas PbO32; XeCl5+ y XeCl2, determine:

a) La estructura de Lewis b) La geometra molecular del tomo central.

20. Con base en la molcula hipottica siguiente:

Determine la geometra molecular con respecto a los tomos de C, Si, Te, Cl y N.





49

21. Seale seis propiedades que son afectadas por las interacciones intermoleculares y cinco factores que influyen en las fuerzas intermoleculares

22. Clasifique las siguientes fuerzas intermoleculares atractivas en trminos de fuerzas

in-dipolo o fuerzas entre molculas covalentes a) dipolo-dipolo

b) in-dipolo permanente c) dipolo-dipolo inducido d) in-dipolo inducido e) dispersin o fuerzas de London f ) puente de hidrgeno

23. Seale el tipo de interacciones intermoleculares que presentan cada uno de los

pares de molculas que se indican a continuacin

a) NaCl en H20 b) K+ en SF6 c) Cmo se ve influenciada la solubilidad en cada par de molculas?






50

24. Dibuje las estructuras de Lewis para el cis-1,2-dicloroeteno y el trans-1,2-dicloroeteno

a) Seale si el momento dipolar es igual o diferente a cero en ambas molculas b) Seale el tipo de interaccin intermolecular en ambas molculas c) Cul ismero presenta mayor punto de ebullicin? d) ambas presentan la misma solubilidad en el mismo tipo de solvente?

25. En la siguiente tabla se listan molculas orgnicas que presentan masas molares

similares con sus respectivos valores de momento dipolar

Molcula orgnica Masa Molar (g/mol) Momento dipolar (Debye) Propano 44 0,1 Dietil ter 46 1,3 Acetaldehdo 44 2,7 Acetonitrilo 41 3,9

a) Dibuje las estructuras de Lewis para cada molcula y seale que tipo de

interacciones intermoleculares presenta cada una de ellas b) Cul molcula presenta la mayor fuerza de atraccin? c) Ordene las molculas desde mayor a menor punto de ebullicin?





51

26. Explique qu tipo de interacciones moleculares permiten que sea posible licuar el N2 y el O2.

27. En la siguiente tabla se listan los puntos de fusin y de ebullicin de los gases

nobles, en trminos de interacciones intermoleculares explique las diferencias en estas propiedades

Gas noble Punto de fusin C Punto de Ebullicin C He -270 -269 Ne -249 -246 Ar -189 -186 Kr -159 -153 Xe -112 -108

28. En la siguiente tabla se listan los puntos de fusin y de ebullicin de los halogenos,

en trminos de interacciones intermoleculares explique las diferencias encontradas en estas dos propiedades Halgeno Punto de Fusin C Punto de Ebullicin C F2 -220 -188 Cl2 -101 -34 Br2 -7 59 I2 114 184






52

29. En los hidrocarburos alifticos lineales se presenta el siguiente comportamiento de punto de ebullicin en funcin del nmero de tomos de carbono (nmero de electrones). Al respecto seale que tipo de fuerzas estn involucradas en estas propiedades

30. En el siguiente grfico de temperatura de ebullicin versus perodo, para diferentes

hidruros moleculares

Variacin de los puntos de ebullicin de hidruros moleculares




53

Al respecto:

a) Qu especie se encuentra en estado gaseoso a temperatura ambiente? b) Qu tipo de interacciones estn presentes en estas molculas? c) Por qu los compuestos formados por los elementos del grupo VI presentan mayor

punto de ebullicin que los compuestos formados por los elementos del grupo VII? d) En el caso de hidruros formados por los tomos de N, O y F presentan anomalas

con respecto a los puntos de ebullicin. Qu tipos de interacciones producen esta anomala?.

31. Las cargas explosivas que contienen TNT (trinitrotolueno) no explotan por

tratamiento mecnico, pero lo hacen violentamente cuando se hacen detonar. El tipo ms frecuente de detonador es una cpsula de percusin que contiene Fulminato de mercurio, Hg(CNO)2, que explota cuando se golpea. El in fulminato (CON)- es isoelectrnico e isoestructural con el in azida (N3)-. La excepcional semejanza que existe entre el in fulminato y el in azida tiene relacin con la naturaleza explosiva del fulminato de mercurio y de las azidas de metales pesados, que tambin son explosivos por choque como el azida de plomo, Pb(N3)2, al respecto:

a) dibuje las estructuras de lewis de ambos detonantes b) en caso de presentar ms de una estructura, seale cual es la ms estable en

ambos detonantes.





54

32. Existe una gran cantidad de especies que se comportan como cidos y bases segn la teora de Lewis. Una base de Lewis es una especia que puede donar electrones. Cul de las siguientes especies debe exhibir la menor capacidad como base de Lewis?

a) PCl3 b) CN- c) I- d) I+ e) SCl2

33. Una especie aceptora de electrones se llama cido de Lewis, Cul de las siguientes especies no debera considerarse como un cido de Lewis?

a) AlBr3 b) Ag+ c) SO3 d) BH4

- e) SiCl4





55

RESPUESTAS

1. Respuesta: a) Na: 1s2 2s2 2p6 3s1

Al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

b) El elemento de mayor carcter metlico es el Na, porque tiene

una gran tendencia a perder el electrn que tiene en su ltimo

nivel, para alcanzar la configuracin estable del gas noble del

perodo anterior.

c) Na: grupo I A, perodo 3; Al: grupo III A, perodo 3; S: grupo VI

A, perodo 3.

2. Respuesta: a) A: 1s2 2s2 2p5

B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

C: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5

b) A: grupo VII A, perodo 2; B: grupo I A, perodo 4; C: grupo VII A,

perodo 4.

c) La tendencia es mayor en A que en C, porque es ms pequeo

y el ncleo atrae con mayor fuerza al electrn que necesita

captar.

3. Respuesta: CaF2: Inico, Diferencia de Electronegatividad (EN ) = 3;

CO2: covalente, EN = 1 y H2O covalente, EN = 1,4.

4. Respuesta: a) Los compuestos inicos son solubles en disolventes polares

como el agua.

b) Las sustancias metlicas conducen la corriente elctrica

gracias a la movilidad de la nube de electrones.

5. Respuesta: a) Conduce la corriente elctrica en estado slido y fundido

gracias a la movilidad de la nube electrnica.

b) No conduce la corriente elctrica porque los iones estn

ocupando posiciones fijas y no tienen libertad de

movimiento.

c) Al disolverse el cristal, los iones tienen libertad de

movimiento y pueden conducir la corriente elctrica.

6. Respuesta: a) Representacin del ltimo nivel de energa de la



56

configuracin electrnica de un elemento.

b) Electrones que se encuentran en la Capa de Valencia.

c) Nmero de electrones encontrados en el nivel ms externo

de un tomo (ltimo nivel de energa). (Tabla N 1).

Este valor representa por lo tanto, la capacidad de un

tomo individual para combinarse con otros tomos. El

valor expresa el nmero de electrones que un tomo puede

dar a o aceptar de otro tomo. (Tabla N 1).

d) Estructura de Lewis es la representacin grfica del smbolo

del elemento con los electrones de valencia alrededor del

smbolo, empleando puntos o asteriscos. (Tabla N 2).

Tabla N1 Elemento

Capa de Valencia

Electrones de Valencia

Valencia

Mg

3s2

2

+2

Cl

3s2 3p5

7

-1

Al

3s2 3p1

3

+3

O

2s2 2p4

6

-2

Tabla N2



57

7. Respuestas: N: 1s2 2s2 2p3

O: 1s2 2s2 2p4 F: 1s2 2s2 2p5

8. Respuesta:



58

9. Respuesta: a)

b) La estructura (III) es la ms inestable puesto que representa

la molcula con una gran separacin de cargas formales.

Las estructuras de ms peso en el hbrido de resonancia

sern la (I) y (II). De entre ellas podemos decir que la que

contribuir de forma ms eficaz es la (II) puesto que sita la

carga formal -1 sobre el tomo ms electronegativo mientras

que la (I) lo sita sobre el S. Por tanto el peso relativo de

cada una de estas estructuras en el hbrido de resonancia

sera el siguiente: (II) > (I) >>> (III).

10. Respuesta: a)

b) las cargas formales:

CF(N) = 5 0 - 8/2 = 1; CF(O) = 6 4 - 4/2 = 0 (1)

CF (O) = 6 6 - 2/2 = -1 (2)

c) Si presenta resonancia. En este caso podemos imaginar 3

estructuras resonantes:



59

11. Respuesta: i) a)

b) CF (P) = 5 - 2 - 6/2 = 0

CF (F) = 7 - 6 - 2/2 = 0 (3)

ii) a)

b) CF (I) = 7 4 - 8/2 = -1

CF (Cl) = 7 6 - 2/2 = 0 (3)

iii)

a)

b) CF(Cl) = 7 - 4 - 6/2 = 0

CF(F) = 7 - 6 - 2/2 = 0 (3)

iv) a)

b) Como tomo central colocamos al S.



60

CF(O) = 6 6 - 2/2 = -1

CF(S) = 6 0 -10/2 = 1

CF (F) = 7 6 - 2/2 = 0 (4)

Aunque en este caso hay otra distribucin posible que

no sita cargas formales sobre ningn tomo y que por

lo anteriormente expuesto ser la ms probable:

y las cargas formales son:

CF(O) = 6 4 - 4/2 = 0

CF(S) = 6 0 - 12/2 = 0

CF(F) = 7 6 - 2/2 = 0 (4)

12. Respuesta: H2O: La densidad electrnica est desplazada hacia el tomo de

oxgeno (E.N. O = 3,5); (E.N. H = 2,1); diferencia 1,4.

SO: La densidad electrnica est desplazada hacia el tomo de

oxgeno (E.N. O = 3,5); (E.N. S = 2,5); la diferencia es 1.

IBr: La densidad electrnica est desplazada hacia el tomo de

bromo, (E.N. Br = 2,8); (E.N. I = 2,5); la diferencia es 0,3.

13. Respuesta: a) y b) Para que un disolvente sea adecuado para los compuestos

inicos, debe tener sus molculas polarizadas. Si tenemos en

cuenta las electronegatividades del N (3,0) y del H (2,1) sus enlaces

estarn polarizados con un exceso de carga ms cerca del N que



61

del H; de esa forma, y dado que, adems el N tiene un par de

electrones desapareados, la molcula en su conjunto presentar

una cierta carga negativa en el vrtice del tetraedro, y un exceso de

carga positiva en la cara tetradrica en la que se sitan los H, por

ello, s disolver a los compuestos inicos, aunque menos que el

agua.

14. Respuesta: a) La proporcin de carcter inico en un enlace entre dos tomos

es tanto mayor cuanto mayor sea la diferencia de

electronegatividades entre los tomos enlazados, y sabemos

que esta propiedad aumenta en la Tabla peridica de abajo a

arriba en los grupos, y de izquierda a derecha en las periodos.

La solubilidad en agua es una propiedad que es mucho ms

notable cuanto mayor sea el carcter inico del enlace. En este

caso el yoduro de Cesio tiene una proporcin de carcter inico

mayor que el xido de calcio, por lo que ser ms soluble en

agua.

b) El punto o temperatura de fusin de un determinado compuesto

es tanto mayor cuanto mayor sea el carcter inico del enlace

que los une. En el caso de los dos compuestos que nos dan, la

mayor diferencia de electronegatividades se da en el caso del

Fluoruro de sodio, por lo que ser ste el que tiene un punto de

fusin ms elevado.

c) En los dos compuestos que nos dan, la fuerza intermolecular, es

de tipo puente de hidrgeno, estar ms polarizado en el caso

del enlace O H que en el S H, ya que la diferencia de



62

electronegatividades entre O e H es mayor que en el caso del S

y el H.

Debido a ello, aparecen fuerzas intermoleculares por puente de

hidrgeno entre un tomo de O de una molcula de agua y un H

de una molcula vecina, mientras que esta fuerza por puente de

hidrgeno no aparece en el caso del H2S.

Como consecuencia de ello, las agrupaciones moleculares en

el caso del agua son mayores que en el sulfuro de hidrgeno

debido a la existencia de enlaces por puente de Hidrgeno, lo

que hacen que el estado fsico del agua sea lquido, mientras

que el sulfuro de hidrgeno es un gas en condiciones estndar.

15. Respuesta: a) En este caso estamos ante una excepcin a la regla del octeto.

El boro tiene 3 pares de electrones compartidos. La forma de

disponer esos tres pares de electrones lo mas lejos posible es

hacia los vrtices de un triangulo equiltero. Las tres uniones

quedan en un plano. Esa geometra se denomina PLANA

TRIGONAL y los ngulos entre los enlaces son de 120.

b) Los tres momentos dipolares de las uniones boro flor son

iguales en mdulo, pero al estar dispuestos en el espacio en

forma simtrica (existe un centro de simetra), su suma es igual

a cero. Es una molcula NO POLAR.

16. Respuesta: a) Dipolo-dipolo y puentes de hidrgeno

b) Dipolo-dipolo inducido

c) Dipolo-dipolo inducido

d) Ion-dipolo inducido

17. Respuesta: NH3, H2O, CH2Cl2 18. Respuesta: a) El F forma puentes de hidrgeno (pequeo tamao y alta

electronegatividad).

b) Las molculas no simtricas que son polares tienen la



63

capacidad de establecer interacciones intermoleculares de tipo

dipolo-dipolo que son ms fuertes que las de dispersin que

presentan las molculas simtricas, ya que son apolares.

c) La densidad del agua en estado slido es menor que en

estado lquido, debido a que al estar sus molculas ms

ordenadas producto de su cercana, esto facilita que se

intensifiquen las interacciones intermoleculares.

19. Respuesta: a)

b) Plana trigonal; Piramidal cuadrada y Lineal. 20. Respuesta C: Plana trigonal Si: Tetradrica Te: Angular Cl: Piramidal trigonal N: Piramidal trigonal 21. Respuesta Punto de fusin, punto de ebullicin, presin de vapor, solubilidad,

densidad, viscosidad. Distribucin de la densidad electrnica, electronegatividad de los tomos, forma de las molculas, tamao de las molculas

22. Respuesta a) fuerza entre molculas covalentes b) fuerza entre iones y dipolos (covalentes) c) fuerza entre molculas covalentes d) fuerza entre iones y dipolos (covalentes) e) fuerza entre molculas covalentes f) fuerza entre molculas covalentes 23. Respuesta a) on dipolo permanente b) on dipolo inducido c) la solubilidad de NaCl en H2O es mayor debido a que la

molcula de gua presenta momento dipolar distinto de cero a diferencia del SF6 que presenta momento dipolar resultante 0

24. Respuesta a) El ismero Cis presenta momento dipolar resultante distinto de

cero, en cambio el momento dipolar resultante del ismero Trans es = 0



64

b) En el caso del ismero Cis presenta interaccin dipolo-dipolo c) Ismero Cis presenta mayor punto de ebullicin d) Depende exclusivamente del tipo de solvente, en solvente polar el ismero Cis mayor solubilidad, en solvente apolar ismero Trans mayor solubilidad.

25. Respuesta a) el compuesto que presenta mayor fuerza de atraccin es el que

presenta mayor polaridad, por lo tanto el acetonitrilo presenta mayor fuerza de atraccin c) mayor polaridad, mayor fuerza de atraccin, mayor punto de ebullicin, esto implica que el orden de mayor a menor punto de ebullicin es el siguiente: Acetonitrilo, acetaldehdo, dietil ter, propano

26. Respuesta Debido a interacciones de tipo London 27. Respuesta Interacciones de tipo London, a mayor Masa Molar, mayor es la

fuerza de atraccin y mayor ser el punto de fusin y de ebullicin en molculas similares

28. Respuesta Se deben a interacciones de tipo London. Son atracciones que se

dan entre cualquier tipo de molculas debido a los dipolos instantneos que se forman producidos por las fluctuaciones en la densidad electrnica que rodea a los tomos. Las fuerzas de London dependen de la forma de la molcula. Para molculas de forma semejante, crecen con la masa molecular y con la polarizabilidad ya que esos dos factores facilitan la fluctuacin de los electrones

29. Respuesta En hidrocarburos alifticos se presentan Fuerzas de dispersin o

London, y estas fuerzas se vem influenciadas por la forma de la molcula. A mayor superfcie, mayor interaccin de London, de esta manera los hidrocarburos lineales presenta mayor interaccin que las molculas ramificadas

30. Respuesta a) agua

b) en La mayora de estos compuestos existen interacciones del tipo dipolo-dipolo, pero en el caso de ls molculas formadas por elementos del perodo 2 (N, O y F) adems presentan interacciones por puente de hidrogeno c) se deben a que estas molculas presentan interacciones de puente de hidrgeno

31. Respuesta Tres estructuras resonantes 32. Respuesta d) I+ 33. Respuesta d) BH4-



65

GUIA N 5

UNIDAD N 4

ESTEQUIOMETRA


1. Ecuaciones qumicas: Escritura y balanceo de ecuaciones

2. Pesos atmicos y moleculares. Escala de masas atmicas

3. El mol y nmero de Avogadro

4. Masas molares. Frmulas moleculares y empricas

5. Clculos con frmulas qumicas y ecuaciones

6. Reactivo limitante, rendimiento de una reaccin.


VALIDEZ)

BIBLIOGRAFIA:




66



1. El mentol, la sustancia que podemos oler en las pastillas mentoladas para la tos, se compone de C, H y O. Una muestra de 0,1005 g de mentol se quema, produciendo 0,2829 g de CO2 y 0,1159 g de H2O. Determine la frmula emprica del mentol. Si el compuesto tiene una masa molar de 156 g/mol, qu frmula molecular tiene?

CxHyOz + O2 CO2 + H2O

0,1005 g 0,2829 g 0,1159 g

M H = 1,01 g/mol A. Masas molares de CO

2 y H2O: M C = 12,01 g/mol M O = 16,00 g/mol M CO

2 = 44,01 g/mol M H

2O = 18,02 g/mol

B. Moles y masa de carbono: Sabiendo que: n = m / M

3

2 10 428,6/ 01,44 2829,0 == xmolggCOn mol

=

22

3-

CO mol 1C mol 1CO de moles 10 x 6,428 x 6,428 x 10-3 moles de C

n de Carbono = 6,428 x 10-3 moles de C

m de Carbono = 6,428 x 10-3

moles de C

C mol 1

01,12 gx

m de Carbono = 0,07720 g

C. Moles y masa de hidrgeno:

mol 10 x 6,432g/mol 18,02

g 0,1159OH 3-2 ==n

=

OH mol 1H mol 2OH de moles 10x 6,4322

23- x 0,01286 moles de H

n de Hidrgeno = 0,01286 moles de H

m de Hidrgeno = 0,01286 moles de H

H mol 1

01,1 gx = 0,01299 g



67

m de Hidrgeno = 0,01299 g

D. Moles y masa de Oxgeno

m total = m O + m C + m H m O = m total (m C + m H) m O = 0,1005 g (0,07720 g + 0,01299 g) m O = 0,0103 g

molggOn

/ 6,001 ,01030 =

n de Oxgeno = 6,44 x 10-4 moles de O

E. Determinacin de Frmula emprica:

n de Carbono = 6,428 x 10-3 moles de C

n de Hidrgeno = 0,01286 moles de H

n de Oxgeno = 6,44 x 10-4 moles de O Una vez determinado el nmero de moles, se divide por el menor de ellos para transformarlos en nmeros enteros.

20 19,97 O de moles 1044,6

H de moles 0,01286Oxgeno den

Hidrgeno den 4 == x

10 9,98 O de moles 1044,6C de moles10 x 6,428

Oxgeno den Carbono den

4

-3

==x

1 O de moles 1044,6O de moles 1044,6

Oxgeno den Oxgeno den

4

4

==

xx

Frmula emprica = C10

H20

O

F. Determinacin de Frmula molecular:

Ahora se determina el nmero de unidades (C

10H

20O) presentes en la frmula

molecular.



68

Masa de la frmula emprica = (12,01 g / mol x 10) + (1,01 g / mol x 20) + (16,00

g / mol x 1)

Masa de la frmula emprica = 156 g / mol

Masa molar = 156 g/mol

1mol / g 156

mol / g 156 emprica frmula la de Masa

molar Masa==

Frmula molecular = C10

H20

O 2. En la reaccin de obtencin de fosfina, a partir de fosfuro de calcio, en presencia

de agua, segn la siguiente ecuacin no balanceada:

Se hacen reaccionar 461 g de fosfuro de calcio, Ca3P2, en presencia de 360 g de agua. Segn estos datos, calcule: a) La masa de fosfina, PH3, obtenida. b) La cantidad de materia de hidrxido de calcio, Ca(OH)2, obtenida. c) Si el rendimiento de la reaccin es de 72%, calcule la masa de fosfina, PH3,

realmente obtenida. a) Clculo de la masa de fosfina, PH3, obtenida: .

Lo primero que debemos hacer siempre cuando hay una ecuacin qumica es balancear la ecuacin. La ecuacin correctamente balanceada es:

Una vez balanceada correctamente nuestra ecuacin, calculamos la masas molares de reactantes y productos involucrados en la reaccin. Las masas molares de los reactantes y productos involucrados siempre son datos, en caso contrario, deben ser determinadas previamente antes de cualquier clculo estequiomtrico. Masa molar fosfuro de calcio, Ca3P2 = 182 g/mol Masa molar agua, H2O = 18 g/mol Masa molar fosfina, PH3 = 34 g/mol



69

Masa molar hidrxido de calcio, Ca(OH)2 = 74 g/mol Ahora determinaremos el reactivo limitante de la reaccin. Para este efecto, vamos a calcular la cantidad de materia, moles, de cada reactante involucrado en la reaccin.

g 182mol 1 x g 461 PCa n 23 =

n Ca3P2 = 2,53 mol Anlogamente para el agua:

Segn, los coeficientes estequiomtricos de la reaccin, nos indican que:

23

2232 PCa mol 1

OH mol 6 x PCa mol 53,2 OnH =

n H2O= 15,2 moles Inicialmente se tienen 20 moles de agua y solamente reaccionan 15,2 moles para consumir los 2,53 moles de fosfuro de calcio disponible. Luego, el limitante de la reaccin es el fosfuro de calcio. Por lo tanto, el fosfuro de calcio ser nuestra base de clculo. Ahora hay que calcular la masa de fosfina, PH3, obtenida: Basndose en los coeficientes estequiomtricos de la reaccin, podemos decir que:

23

3233 PCa mol 1

PH mol 2 x PCa mol 53,2 PH n =

n PH3 = 5,06 mol La masa terica de la fosfina:

mol 1 g 34 x PCa mol 06,5 PH m 233 =

m PH3 = 172 g La cantidad de fosfina obtenida es 172 g, si la reaccin tuviese un 100% de rendimiento. Por esta razn, se llama rendimiento terico. .

b) Clculo de la cantidad de materia de hidrxido de calcio, Ca(OH)2, obtenida.



70

El primer paso a seguir es calcular la cantidad de materia terica de hidrxido de calcio. Para lograr este objetivo debemos considerar los coeficientes estequiomtricos de la reaccin:

23

2232 PCa mol 1

)H(O aC olm 3 x PCa mol 53,2 )Ha(OC n =

n Ca(OH)2 = 7,59 mol La cantidad de hidrxido de calcio, Ca(OH)2, obtenida si hubiese un 100 % de reaccin es 7,59 mol.

c) Clculo de la masa de fosfina, PH3, realmente obtenida, si el rendimiento de la reaccin es de 72 %. Rendimiento en porcentaje, se puede expresar de la siguiente manera:

Para nuestro caso,

Recordemos que la cantidad de fosfina obtenida es 172 g. Entonces:

001 72 x g 172 PH m 3 =

m PH3 = 124 g La masa de fosfina obtenida, PH3, para un rendimiento del 72 % es 124 g.



71

EJERCICIOS PROPUESTOS 1. En los prospectos de varios medicamentos se informa que una cantidad de diversos

compuestos (por comprimido, sobre o cucharada) equivale a cierta cantidad de calcio, segn se indica entre parntesis. Verificar las citadas equivalencias: a) Medicamento A: 1250 mg carbonato clcico (500 mg Ca). b) Medicamento B: 1260 mg carbonato clcico (500 mg Ca). c) Medicamento C: 2500 mg carbonato clcico (1000 mg 25 mmol Ca). d) Medicamento D: 3,30 mg fosfato clcico (1,2 g Ca). e) Medicamento E: 1 cucharada (=15 mL) de disolucin en la que por 100 mL hay

1671 mg de fosfato clcico (100 mg Ca). f) Medicamento F: 1 cucharada (=15 mL) de disolucin en la que por 100 mL hay

2088 mg de fosfato clcico (125 mg Ca). g) Medicamento G: 3750 mg pidolato clcico, Ca(C5H6O3N)2, (500 mg Ca).

2. La densidad del hierro es 7,87 g/cm3. Calcule el nmero de los tomos del hierro

presentes en un cubo que tenga un borde de 3,00 centmetros. 3. Una gota de agua a 4,00C cuyo volumen es de 0,0500 cm3, cuntas molculas de

agua contiene? 4. El cianuro de hidrgeno, HCN, es un lquido incoloro, voltil, con el olor de ciertos

huesos de frutas (por ejemplo los huesos del durazno y cereza). El compuesto es sumamente venenoso. Cuntas molculas hay en 56 mg de HCN, la dosis txica promedio?







72

5. Cuntos moles de sulfuro de sodio, Na2S corresponden a 2,709 x 1024 molculas

de Na2S y a cuntos moles de sodio?

6. El prospecto de un medicamento indica, en una versin A, que cada comprimido

contiene 256,30 mg de sulfato ferroso sesquihidratado, FeSO41,5H2O, equivalente a 80 mg de hierro. En otra versin B de ese mismo medicamento, se indica que el contenido de dicha sal, por comprimido, es de 270 mg, tambin equivalente a 80 mg de hierro. Raznese cul de los dos prospectos indica la equivalencia correcta.

7. La hemoglobina, una protena que se encuentra en los eritrocitos transporta el O2 de

los pulmones hasta las clulas de los tejidos. El hierro (como in Fe2+) es el 0,33% de la masa de la hemoglobina. Si la masa molar de la hemoglobina es 6,8 x 104 g/mol. Cuntos moles de iones Fe2+ hay en un mol de la molcula?






73

8. Determinar la frmula emprica de los minerales que tienen la siguiente composicin:

a) Na 12,1%; Al 14,19%; Si 22,14%; O 42,09%; H2O 9,48%. b) ZnSO4 56,14%; H2O 43,86%

9. Una muestra de 1,367 g de un compuesto orgnico se quem en corriente de aire y dio 3,002 g de CO2 y 1,640 g de H2O. Si el compuesto slo contena C, H y O: a) Cul es su frmula emprica? b) Si su masa molar determinada experimentalmente es 60 g/mol. Cul es su

frmula molecular? 10. El anlisis de una muestra de cido ascrbico (vitamina C) cuya masa es 1,274 g dio

la siguiente composicin: C 0,521 g; H 0,058 g y el resto es oxgeno. Determinar la frmula molecular de la vitamina C si se conoce que su masa molar es de 176g/mol.






74

11. Una muestra de 7,61 g de cido p-aminobenzoico (compuesto utilizado en los cosmticos con filtros solares) se quem en corriente de oxgeno y se obtuvo 17,1 g de CO2, 3,50 g de H2O y 0,777 g de N2. El compuesto contiene carbono, hidrgeno, nitrgeno y oxgeno.

a) Cuntos moles de tomos de carbono, hidrgeno y nitrgeno contena la

muestra? b) Qu masa de C, H y N contena la muestra? c) Basado en la masa de la muestra original, qu masa de oxgeno contena la

muestra? d) Cul es la frmula emprica del cido p-aminobenzoico?

12. El prospecto de un medicamento indica que cada comprimido contiene 525 mg de

sulfato ferroso, equivalente a 105 mg de hierro elemento. Asumiendo que el sulfato ferroso tiene cierto grado de hidratacin, determine la frmula de la sal correspondiente.

13. Equilibrar las siguientes ecuaciones qumicas:

a) _ Fe + _ O2

_ FeO

b) _ Fe + _ O2

_ Fe2O3

c) _ Cu + _ O2

_ Cu2O

d) _ S + _ O2

_ SO2

e) _ Cl2 + _ O2

_ Cl2O5

f) _ Mn + _ O2 _ MnO3





75

g) _ I2 + _ O2

_ I2O7

h) _ FeO + _ H2O

_ Fe(OH)2

i) _ Fe2O3 + _ H2O

_ Fe(OH)3

j) _ Li2O + _ H2O

_ LiOH

k) _ Cl2O + _ H2O

_ HClO

l) _ Cl2O3 + _ H2O

_ HClO2

ll) _ Cl2O5 + _ H2O

_ HClO3

m) _ Cl2O7 + _ H2O

_ HClO4

n) _ SO2 + _ H2O

_ H2SO3

o) _ SO3 + _ H2O

_ H2SO4

p) _ HClO3 + _ NaOH

_ NaClO3 + _ H2O

q) _ HNO3 + _ Ca(OH)2

_ Ca(NO3)2 + _ H2O

r) _ H2CO3 + _ NaOH

_ Na2CO3 + _ H2O

14. El fluoruro de hidrgeno se fabrica para la produccin de freones, segn la siguiente

reaccin (no balanceada):

CaF2 (s) + H2SO4 (ac) CaSO4 (s) + HF (g) Si reaccionan 1 kg de fluorita de 70% de pureza en fluoruro de calcio, con 2 litros de

solucin de cido sulfrico al 50% en masa de densidad 1,5 g/mL, calcular: a) el reactivo limitante b) el reactivo en exceso y qu cantidad queda sin reaccionar c) la masa de fluoruro de hidrgeno formado d) el nmero de moles de la sal que se obtiene como producto.




76

15. Bajo ciertas condiciones la reaccin de formacin de amonaco a partir de nitrgeno

e hidrogeno tiene un rendimiento de 38.2%. Cuntos gramos de NH3 deben reaccionar con un exceso de de oxgeno para producir 17,5 g de NO?

4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6 H2O(g)

16. El trixido de azufre se obtiene de la reaccin del dixido de azufre y oxgeno.

Cuntos gramos de SO3 pueden producirse de la reaccin de 3,00 g SO2 con 2,02 g de O2?

2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) 17. El magnesio reacciona con el yodo gaseoso a altas temperaturas para producir

yoduro de magnesio. Qu masa de MgI2 puede ser producida a partir de la reaccin de 4,44 g Mg y 13,4 de I2?






77

18. La reaccin de 10,0 H2(g) con 10,0 g de O2(g) dan 8,43 g de H2O(g). Cul es el

porcentaje de rendimiento de de esta reaccin?

19. El vidrio comn se obtiene fundiendo en hornos una mezcla molida de arena de cuarzo (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y carbonato de calcio (CaCO3) a 1500 -1600C:

Na2CO3

CaCO3

Na2O + CO2 (g)

CaO + CO2 (g)calor

El Na2O y el CaO reaccionan con el SiO2 obtenindose:

Na2O + CaO + 6SiO2calor Na2O

. CaO . 6SiO2vidrio

Calcular cuntos gramos de SiO2, Na2CO3 y CaCO3 se necesitan para obtener 1 kg de vidrio.





78

20. Una muestra de 10,50 g de una mezcla de carbonato de calcio (CaCO3) y sulfato de calcio se calent para descomponer el carbonato, de acuerdo a la ecuacin siguiente:

Memory Low!

CO2+CaOCaCO3

El CO2 gaseoso escap y el CaSO4 no se descompone por el calentamiento. La masa final de la muestra es 7,64 g Qu porcentaje de la mezcla original es CaCO3?

21. Una mezcla de clorato y perclorato de potasio de masa 4,0 g se descompone por

calentamiento formandos 2,40 g de cloruro de potasio y oxgeno en ambas reacciones. Las ecuaciones involucradas (sin balancear) en esta reaccin de descomposicin son las siguientes

KClO3 KCl + O2

KClO4 KCl + O2

a) Balancee las ecuacines

b) Calcule los moles totales de KCl obtenidos

c) Calcule la masa de cada uno de los reactantes en la mezcla





79

22. Una mezcla de 0,156g compuesta por alumino y zinc se trata con un exceso de H2SO4, formandos en ambas reacciones 0,114 L de hidrgeno gaseoso a una temperatura de 27C y a una presin de 725 mm Hg. Las reacciones involucradas son las siguientes

Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2

Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2

a) Balancee las ecuaciones qumicas b) Calcule la cantidad de moles totales

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