1er Trabajo Encargado de Quimica 2014

1ER TRABAJO ENCARGADO DE QUIMICA APLICADA 2014- I

QUIMICA EL ESTUDIO DEL CAMBIO 1)Clasifique cada uno de los siguientes como elemento, compuesto, mezcla homogénea o mezcla heterogénea: a) agua salada; b) helio gaseoso; c) cloruro de sodio (sal de mesa); d ) una botella de refresco; e) una malteada; f ) aire en una botella, g) concreto. SOLUCION: a) mezcla homogénea b) elemento c) compuesto d) mezcla homogénea e) mezcla heterogénea f) mezcla homogénea g) mezcla homogénea h) mezcla heterogénea 2)Responda a) Normalmente, el cuerpo humano soporta temperaturas de 105°F solo durante breves periodos sin que ocurra daño permanente en el cerebro y otros órganos vitales. .cual es esa temperatura en grados Celsius? b) El etilenglicol es un compuesto orgánico líquido que se usa como anticongelante en radiadores de automóviles. Se congela a −11.5°c. Calcule su temperatura de congelación en grados Fahrenheit.

c) La

temperatura en la superficie solar es de un 6 300 ° c. .cual es esa temperatura en grados Fahrenheit? d ) La temperatura de ignición del papel es de 451°F. .cual es esa temperatura en grados Celsius? SOLUCION: a) (

)

b) (

)+32

c) (

)+32

d) (

)

ATOMOS MOLECULAS, IONES 3)Dé dos ejemplos para cada uno de los siguientes incisos: a) una molécula diatómica que contenga átomos del mismo elemento, b) una molécula diatómica que contenga átomos de diferentes elementos, c) una molécula poliatómica que contenga átomos del mismo elemento, d) una molécula poliatómica que contenga átomos de diferentes elementos. SOLUCION: a) b) HCL

y CO

c) d)

Y

4)¿Cuáles de los siguientes compuestos son iónicos? ¿Cuáles serán moleculares? CH4, NaBr, BaF2, CCl4, InCl., CsCl, NF3. SOLUCION:

Iónicos: LiF, BaCl2, KCl Moleculares:

,

,

5)Nombre los siguientes compuestos: a) KClO, b) Ag2CO3, c) FeCl2, d) KMnO4, e) CsClO3, f ) HIO, g) FeO, h) Fe2O3, i) TiCl4, j ) NaH, k) Li3N, l) Na2O, m) Na2O2, n) FeCl3 . 6H2O. SOLUCION: a) cromato de sodio b) fosfato de hidrógeno de potasio c) bromuro de hidrógeno d) ácido bromhídrico e) carbonato de litio e) dicromato de potasio f) nitrito de amonio g) tricloruro de fósforo h) pentafluoruro de fósforo i) tetrafósforo hexóxido j) yoduro de cadmio k) sulfato de estroncio l) hidróxido de aluminio m) carbonato de sodio decahidratado

TEORIA CUANTICA Y ESTRUCTURA ELECTRÓNICA 6) a) ¿Cuál es la frecuencia de la luz que tiene una longitud de onda de 456 nm? b) ¿Cuál es la longitud de onda (en nanómetros) de una

radiación que tiene una frecuencia de 2.45 × 109 Hz? (Éste es el tipo de radiación empleada en los hornos de microondas. SOLUCION: a)

b)

Transformando:

7)El color azul del cielo se debe a la dispersión de la luz solar por las moléculas del aire. La luz azul tiene una frecuencia aproximada de 7.5 × 1014 Hz. a) Calcule la longitud de onda, en nm, asociada a esta radiación. b) Calcule la energía, en joules, de un solo fotón asociado a esta frecuencia. SOLUCION: a)

Transformando:

b)

(

)

8)Cuando se refleja una luz de frecuencia igual a 2.11 × 1015 s−1 sobre la superficie del metal oro, la energía cinética de los electrones expulsados es de 5.83 × 10−19 J. ¿Cuál es la función de trabajo del oro? SOLUCION: (

)

9)Dé los valores de los números cuánticos de un electrón en los siguientes orbitales: a) 3s, b) 4p, c) 3d. SOLUCION: a) 2p: n=2 l=1 ml =1,0 o -1 b) 3s: n=3 l=0 ml =0 c) 5d: n=5 l=2 ml =2,1,0,-1, o -2

Un orbital en un subnivel puede tener cualquiera de los valores permitidos del número cuántico magnético para ese subnivel. Todos los orbitales en un subnivel tienen exactamente la misma energía RELACIONES PERIODICAS ENTRE ELEMENTOS 10)Especifique el grupo de la tabla periódica en el que se encuentra cada uno de los siguientes elementos: a) [Ne]3s1, b) [Ne]3s2 3p3, c) [Ne]3s2 3p6, d) [Ar]4s2 3d 8. SOLUCION: a) grupo 1A b) grupo 5A c) grupo 8A d) grupo 8B

11)Nombre

los

iones

con

carga

+3

que

tienen

las

siguientes

configuraciones electrónicas: a) [Ar]3d 3, b) [Ar], c) [Kr]4d 6, d) [Xe]4f 14 5d 6. SOLUCION: a) b) c) d) 12)Acomode los siguientes elementos en orden creciente con respecto a la primera energía de ionización: F, K, P, Ca y Ne.

SOLUCION: K < Ca < P < F < Ne

13)Especifique cuál de los siguientes elementos se esperaría que tuviera mayor afinidad electrónica y cuál la menor: He, K, Co, S, Cl. SOLUCION: Una de las tendencias generales periódicas para afinidad electrónica es que la tendencia a aceptar electrones aumenta (es decir, los valores de afinidad electrónica se vuelven más positivos) a medida que avanzamos de izquierda a derecha a través de una período. Sin embargo, esta tendencia no se incluyen los gases nobles. Sabemos que los gases nobles son extremadamente estable, y ellos no quieren ganar o perder electrones. Por lo tanto, el helio, Él, tendría el electrón más baja afinidad. Sobre la base de la tendencia periódica se discutió anteriormente, se esperaría Cl tener la afinidad más alta de electrones. La adición de un electrón a la CL forma Cl-, que tiene una configuración electrónica de gas noble estable.

ENLACE QUIMICO

14)Enumere los siguientes enlaces en orden creciente de carácter iónico: cesio-flúor, cloro-cloro, bromo-cloro, silicio- carbono. SOLUCION: Cl−Cl (zero difference in electronegativity) < Br−Cl (difference 0.2) < Si−C (difference 0.7) < Cs−F (difference 3.3). 15) Clasifique los siguientes enlaces como iónicos, covalentes polares o covalentes y justifique sus respuestas: a) enlace SiSi en Cl3SiSiCl3, b) enlace SiCl en Cl3SiSiCl3, c) enlace CaF en CaF2, d) enlace NH en NH3.

SOLUCION: a) Los dos átomos de carbono son el mismo. El enlace es covalente b) La diferencia entre electronegatividad K e I es 2,5-0,8 = 1,7. El enlace es covalente polar c) La diferencia de electronegatividad entre N y B es 3,0-2,0 = 1,0. El enlace es covalente polar d) La diferencia de electronegatividad entre C y F es 4,0 a 2,5 = 1,5. El enlace es covalente polar

16) Escriba las estructuras de Lewis para las siguientes moléculas y iones: a) OF2, b) N2F2, c) Si2H6, d) OH2, e) CH2ClCOO2, f) CH3NH3

17) Un estudiante de su grupo afirma que el óxido de magnesio en realidad está compuesto por iones Mg+ y O–, no por iones Mg2+ y O2–. Sugiera algunos experimentos con los que usted pudiera demostrar que su compañero está equivocado. SOLUCION: a) Usted podría determinar las propiedades magnéticas de la sólida. Un Mg + O-sólido sería paramagnético mientras Mg2 + O2-sólido es diamagnético. b) Usted podría determinar la energía reticular del sólido. Mg + O-tendría una energía reticular similar a Na + Cl-. Esta energía reticular es mucho menor que la energía reticular de Mg2 + O2-.

ELEMENTOS METALICOS Y SUS COMPUESTOS

18) El cloruro de magnesio se disuelve en una disolución que contiene bicarbonato de sodio. Al calentarlo, se forma un precipitado blanco. Explique la causa de la precipitación.

SOLUCION: El calor hace que bicarbonatos a descomponerse de acuerdo con la reacción: 2HCO3− → CO32− + H2O + CO2 Generación de ion carbonato provoca la precipitación de la MgCO3 insolubles

19) El hidróxido de sodio es higroscópico, es decir, absorbe humedad cuando se expone a la atmósfera. una estudiante colocó una lenteja de NaOH sobre un vidrio de reloj. unos días después observó que la lenteja estaba cubierta por un sólido blanco. ¿Cuál es la identidad de este sólido? (Sugerencia: El aire contiene CO2.) SOLUCION: El hidróxido de sodio húmedo se convierte primero en carbonato de sodio: 2NaOH(aq) + CO2(g) → Na2CO3(aq) + H2O(l) y luego a carbonato de hidrógeno de sodio : Na2CO3(aq) + H2O(l) + CO2(g) → 2NaHCO3(aq) Eventualmente, los precipitados de carbonato de hidrógeno de sodio (el disolvente agua se evapora desde NaHCO3 no es higroscópico). Por lo tanto, la mayor parte del sólido de color blanco es de NaHCO3 además de algunos de Na2CO3.

20) El ácido sulfúrico concentrado reacciona con yoduro de sodio para producir yodo molecular, sulfuro de hidrógeno e hidrógeno sulfato de sodio. Escriba una ecuación balanceada para la reacción. SOLUCION: Una comprobación de la Tabla 19.1 del texto muestra que el ion de sodio no puede reducirse por cualquiera de las sustancias mencionado en este problema; se trata de un "ión espectador". Nos centramos en las sustancias

que en realidad son sometidos oxidación o reducción y escribir semirreacciones para cada uno. 2I−(aq) → I2(s) H2SO4(aq) → H2S(g)

Equilibrar el oxígeno, hidrógeno, y la carga se obtiene: 2I−(aq) → I2(s) + 2e− H2SO4(aq) + 8H+(aq) + 8e− → H2S(g) + 4H2O(l)

Multiplicando el medio de reacción de yodo-por cuatro y combinando da la ecuación redox equilibrada. H2SO4(aq) + 8I−(aq) + 8H+(aq) → H2S(g) + 4I2(s) + 4H2O(l)

Los iones de hidrógeno proceden de ácido sulfúrico adicional. Añadimos un ion de sodio por cada ion yoduro para obtener la ecuación final. 9H2SO4(aq) + 8NaI(aq) → H2S(g) + 4I2(s) + 4H2O(l) + 8NaHSO4(aq)