Examen del primer semestre. Química. Grado en Biología. UAM.

20 de enero de 2012

Apellidos y Nombre ______________________________________________________________ Grupo__________ 1. (1 punto) En un experimento se disuelve una barra de aluminio (sólido) en 100,00 mL de una disolución de HCl 1,50 M. 2 Al(s) + 6 HCl(ac)  2 AlCl3(ac) + 3 H2(g) Cuando termina la reacción se determina otra vez la concentración de HCl en la disolución resultante, que ha pasado a ser 1,25 M. Suponiendo que no se ha producido variación del volumen de la disolución, determine: o a) el volumen de H2(g) producido a una presión de 1 atm y temperatura de 27,0 C, b) la masa de la barra de aluminio. -1 -1 Datos adicionales: Masas atómicas: Al: 26,98; H: 1,008; Cl: 35,45. R=0,08206 atm·L·K ·mol 2. (1 punto) Una disolución contiene 90,0 g de glucosa, C6H12O6, en 410,0 g de agua y tiene una densidad de -1 1,035 g·mL . Calcule: a) La molalidad y la molaridad de la glucosa. b) El punto de congelación de la disolución. o c) La presión osmótica de la disolución a 25 C. Datos adicionales: Masas atómicas: C: 12,00; H: 1,008; O: 16,00. o -1 Constante crioscópica del agua: Kc(H2O)=1,86 C·m . 3. (1 punto) El ATP almacena energía libre hasta que la necesite alguna célula. La formación de ATP a partir de ADP requiere 31 kJ/mol de energía libre de Gibbs a 298 K. Esa energía libre la aporta la combustión metabólica de glucosa (C6H12O6). 0 a) Escriba la reacción de combustión de la glucosa y calcule su variación de energía libre a 298 K (ΔG ). b) Determine el número máximo de moles de ATP que se pueden formar por esa reacción a partir de la combustión de un mol de glucosa. Datos termodinámicos a 298 K: Glucosa C6H12O6 (s) O2 (g) CO2 (g) H2O (líq)

H of (kJ / mol) S

o

( J / K mol)

-1268

0

-393,5

-285,8

+212

+205,1

+213,7

+69,91

4. (1 punto) Se han realizado las siguientes medidas de velocidades iniciales de la reacción de hidrólisis de la urea, + o CO(NH2)2 + 3 H2O  2 NH4 + OH + HCO3 , catalizada por ureasa, a 20 C y bajas concentraciones de urea. Además, se sabe que la velocidad de reacción no depende de la concentración de agua. experimento [CO(NH2)2]i (M) vi (M/s) -2 -5 1 2,0x10 6,02x10 -2 -5 2 3,0x10 9,03x10 a) Obtenga la ecuación de velocidad. o b) Calcule la constante de velocidad a 20 C (valor y unidades). o c) Si al repetir los experimentos a 60 C la constante de velocidad resultante se multiplicó por 3,89, ¿cuánto vale la energía de activación de esta reacción catalizada por ureasa? -1 -1 Datos adicionales: R = 8,314 J·K ·mol . 5. (1 punto) Una mezcla de 0,200 mol de CO2(g), 0,100 mol de H2(g) y 0,160 mol de H2O(g) se coloca en un recipiente de 2,00 L a 500 K, dejando que se alcance un equilibrio mediante la reacción: CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g) a) Calcule las presiones parciales iniciales. b) En el equilibrio, la presión parcial del H2O(g) es 3,51 atm. Calcule las presiones parciales en el equilibrio de los otros gases y el valor de Kp a 500 K. c) Razone cómo afectará al equilibrio un aumento en el volumen del recipiente. d) Suponiendo la reacción endotérmica, razone cómo afectará a la presión parcial de CO(g) una disminución de la T. -1 -1 Datos adicionales: R=0,08206 atm·L·K ·mol . 6. (1 punto) Razone si las disoluciones 0,100 M de los siguientes compuestos son ácidas, básicas o neutras: a) KBr, b)NH4Cl, c) KCN, d) KHCO3. -5 -10 -7 -11 Datos adicionales: Kb(NH3)= 1,75·10 ; Ka(HCN)= 6,20·10 ; Ka1(H2CO3)= 4,20·10 ; Ka2(H2CO3)= 4,70·10 .

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7. (1 punto) El pH de la sangre se regula, fundamentalmente, debido a la presencia de ácido carbónico e ión bicarbonato. La sangre contiene, normalmente, 2,40 mmol/L de ácido carbónico y 24,0 mmol/L de ión bicarbonato. a) ¿Cuál será el valor normal de pH en sangre? b) Razone si la capacidad reguladora del pH de la sangre será mayor frente a adiciones de ácido o de base. -7 Datos: Ka1(H2CO3)= 4,20·10 . -6

8. (1 punto) Si el Kps del PbBr2 es 8,9x10 , determine su solubilidad molar: a) en agua pura, b) en una disolución de KBr 0,20 M. 9. (1 punto) Dadas las siguientes reacciones sin ajustar: 2+ 2+ 1. Ca(s) + Cd (ac)  Ca (ac) + Cd(s) 2+ 2. Br (ac) + Sn (ac)  Br2(l) + Sn(s) o a) Señale, en cada una de ellas, si sucederá espontáneamente en disolución acuosa a 25 C cuando la concentración inicial de todas las especies disueltas es 1,0 M. 2+ b) ¿Cambiaría la dirección de espontaneidad de la reacción 2. si las concentraciones de Br (ac) y Sn (ac) fuesen 0,10 M? o Datos adicionales: E (V) a 298K de las semirreacciones: 2+ Ca (ac) + 2e  Ca(s) -2,840 2+ Cd (ac) + 2e  Cd(s) -0,403 Br2(l) + 2e  2Br (ac) +1,065 2+ Sn (ac) + 2e  Sn(s) -0,137

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