Cod. 209

MODELO DE RESPUESTA PRUEBA INTEGRAL VERSIÓN 1 2011-1

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA VICERRECTORADO ACADEMICO AREA: INGENIERÍA CARRERA: INGENIERIA INDUSTRIAL

MODELO DE RESPUESTAS

ASIGNATURA: QUIMICA MOMENTO: PRUEBA INTEGRAL FECHA DE APLICACIÓN: 09/07/2011 Prof. Responsable: Ing. Miguel Alemán Coordinador: Ing. Anel Núñez

CÓDIGO: 209 VERSION: 1 LAPSO: 2011-1

OBJETIVO 1; CRITERIO DE DOMINIO: 2/2 RESPUESTA PREGUNTA 1 El núcleo atómico (Z): es igual al número de protones que hay en el núcleo de un átomo y es igual a la carga positiva en el núcleo. El núcleo atómico es característico del elemento. El número de masa (A): es la suma del número de protones y de neutrones en el núcleo. Es el número entero más próximo a la masa atómica. RESPUESTA PREGUNTA 2 Pertenecen al grupo IIA o familia de los alcalinotérreos. De acuerdo con la tabla periódica estos elementos presentan los arreglos electrónicos de valencia designados por la formula ns2. Por tratarse de elementos de un grupo principal la valencia para todos es igual a dos porque tienen 2 electrones en su último nivel. Las asignaciones serán: Elemento

Período

Asignación Valencia

Be

En período 2

2s2

2

Mg

En período 3

3s2

2

Ca

En período 4

4s2

2

Sr

En período 5

5s2

2

Ba

En período 6

6s2

2

Ra

En periodo 7

7s2

2

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OBJETIVO 2; CRITERIO DE DOMINIO 2/2 RESPUESTA PREGUNTA 3 El enlace más polar es aquel que presenta la mayor diferencia en electronegatividad. Si asignamos valores de electronegatividad a cada uno de los elementos de cada enlace y designamos por Δelectronegatividad la diferencia en electronegatividades, tenemos:

Δelectr

2,0 2,8 B—Cl 0,8

0,97 2,8 Ba—Cl 1,83

1,5 2,8 Be—Cl 1,3

2,8 2,8 Cl—Cl 0

Por tanto, Ba—Cl corresponde a la diferencia más grande en electronegatividad, es decir, es el más iónico; el enlace Cl—Cl es puramente covalente. Entonces, el orden de polaridad en el enlace es: Ba—Cl > Be—Cl > B—Cl > Cl—Cl RESPUESTA PREGUNTA 4 a)

..

..

–

Na.+.Cl: → Na+ : Cl: .. b)

.. .. :Cl:Cl: .. ..

OBJETIVO 3; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 5 La ecuación balanceada es: Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O a) Según la ecuación balanceada 1 mol de Fe2O3 reacciona con 3 moles de H2 . Masa molar del Fe2O3 = 159,702 g/mol. n Fe2O3= (106,0 g/ 159,702 g/mol) = 0,66 moles de Fe2O3 n H2 = 3n Fe2O3 = 3 x 0,66 = 1,98 moles de H2 b) nH2O = nH2 = 1,98 moles de H2 mH2O = número de moles de H2O x masa de un mol de H2O =1,98 moles x 18,02 g/mol= 35,68 g de H2O.

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OBJETIVO 4; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 6 Energía calorífica= calor necesitado= Q = masa x calor especifico x cambio de temperatura. Es decir; Qcal= (c)(m)( ∆t) = 100 g x 0,107 cal/ºgC x (70-20)ºC = 535 cal Qcal= 535 cal x 4,184 J/cal= 2238,4 J. OBJETIVO 5; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 7 Condiciones iniciales: Vi= 2,0 L ; Ti= 273 + 20ºC = 293 K; Pi= 0,5 atm Condiciones finales: Vf=? ; Tf= 273 K; Pf= 1 atm. Empleando la ecuación de la ley universal de los gases: (Pi x Vi) / Ti = ( Pf x Vf) / Tf Despejando Vf y sustituyendo, se tiene: Vf= Vi x ( Pi/Pf) x ( Tfx Ti) = 2,0 L x (0,5 atm/1 atm) x ( 273 K/ 293 K) = 0,93 L. La disminución de temperatura de 293 K a 253 K produce una disminución de volumen. Esto se puede comprobar si despejamos el volumen final, Vf de la ley de Charles (método algebraico): Vf= Vi x ( Tf/Ti) = 200 ml x (253/293) = 172,70 ml. OBJETIVO 6; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 8 Estrategia Aquí tenemos la presión de vapor del éter dietílico a una temperatura y se pide la presión a otra temperatura. Por tanto, utilizamos la ecuación ln

=

Solución en calor molar de vaporización del éter dietílico (Δ Hvap) = 26,0 kJ/mol. Los datos son: P1= 401 mmHg

P2=?

T1= 18ºC =291 K

T2= 32ºC = 305 K

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De la ecuación tenemos que: ln

=

[

] = -0,493

Tomando el antilogaritmo en ambos lados, obtenemos: = e-0,493 = 0,611 Por tanto, P2= 656 mmHg Verificación esperamos que la presión de vapor aumente con la temperatura, por lo que la respuesta es razonable.

OBJETIVO 7; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 9 Estrategia para calcular la molalidad, necesitamos conocer el número de moles de metanol y la masa del disolvente en kilogramos. Suponemos que hay 1 L de disolución, así que el número de moles de metanol es de 2,45 moles. m= Solución el primer paso es calcular la masa de agua en un litro de disolución, mediante el uso de la densidad como factor de conversión. La masa total de 1 L de disolución de metanol 2,45 M es:

= 976 g

1L disol x

Debido a que esta disolución contiene 2,45 moles de metanol, las cantidad de agua (disolvente) en la disolución es : Masa de H2O = masa de disolución – masa de soluto. = 976 g – (2,45 molCH3OH x

) = 898 g

La molalidad de la disolución se puede calcular mediante la conversión de 898 g a 0,898 kg. Molalidad=

= 2.73 m

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OBJETIVO 8; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 10 Estrategia las concentraciones de los gases reactivos están dadas en atm, de manera que podemos expresar la constante de equilibrio en Kp. A partir del valor conocido de Kp y de las presiones en el equilibrio de PCl3 y PCl5, podemos encontrar el valor de P Cl2 Solución primero, expresamos Kp en términos de las presiones parciales de las especies reactivas. Kp = Sustituyendo las presiones parciales conocidas llegamos a 1,05 = PCl2 =

= 1,98 atm.

OBJETIVO 9; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 11 Solución los potenciales estándar de reducción son: Ag+ (1,0 M) + e- → Ag(s) Mg2+(1,0 M)+2e- → Mg(s)

Eº=0,80 V Eº= -2,37 V

Al aplicar la regla de las diagonales podemos observar que Ag+ se oxidara a Mg: Ánodo (oxidación) Mg(s) → Mg2+ (1,0 M) + 2e+ Cátodo (reducción) 2Ag (1,0 M) + 2e- → 2Ag(s) _____________________________________________________ Reacción global: Mg(s) + 2Ag+ (1,0M) → Mg2+ (1,0 M) + 2Ag(s)

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Observe que la reacción de reducción del Ag+ se multiplico por dos para balancear la ecuación global. Esto es válido porque, al ser Eº una propiedad intensiva, su valor no se modifica con este procedimiento. El voltaje de la celda se calcula por medio de la ecuación: Eºcelda = Eºcátodo – Eºánodo = EºAg+ /Ag – EºMg2+/Mg = 0,80 V – (-2,73 V) = 3,17 V Verificación el valor positivo de Eº indica que la reacción global de la celda está favorecida tal como se encuentra escrita. OBJETIVO 10; CRITERIO DE DOMINIO 1/1 RESPUESTA PREGUNTA 12 a) 2-metilpentano b) 3-metil-1,4-pentadieno c) 2-pentina

CRITERIO DE CORRECCIÓN GENERAL: El objetivo será logrado si el estudiante responde de manera similar o igual a este modelo y justifica debidamente sus respuestas.

FIN MODELO DE RESPUESTAS