Constantes y Ecuaciones

Las primeras 50 preguntas corresponden a cuestiones, mientras que las preguntas 51 a 60 son problemas.

Edición realizada online debido al COVID-19.

Constante de Avogadro $N_A = 6.022 \times 10^{23} \ \mathrm{mol^{-1}}$

Constante de Boltzmann $k_B = 1.38 \times 10^{-23}\ \mathrm{J/K}$

Constante universal de los gases $R = 8.3145\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}} = 0.08205\ \mathrm{atm\,L\,K^{-1}\,mol^{-1}}$

Velocidad de la luz $c = 2.9979 \times 10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}$

Constante de Planck $h = 6.6261 \times 10^{-34}\ \mathrm{J\,s}$

Constante de Faraday $F = 9.6485 \times 10^4\ \mathrm{C\,mol^{-1}}$

Masa del electrón $m_e = 9.1094 \times 10^{-31}\ \mathrm{kg}$

Presión estándar $p_0 = 1\ \mathrm{bar} = 10^5\ \mathrm{Pa}$

Presión atmosférica normal $p_{atm} = 1\ \mathrm{atm} = 1.01325 \times 10^5\ \mathrm{Pa} = 760\ \mathrm{mmHg} = 760\ \mathrm{Torr}$

$1\ \mathrm{Å} = 10^{-10}\ \mathrm{m}$

$1\ \mathrm{eV} = 1.602 \times 10^{-19}\ \mathrm{J}$

$1\ \mathrm{cal} = 4.184\ \mathrm{J}$ (caloría termoquímica)

Unidad de masa atómica (u o uma) $1\ \mathrm{u} = 1.6605 \times 10^{-27}\ \mathrm{kg}$

Ecuación de los gases ideales: $pV = nRT$

Entalpía: $H = U + PV$

Energía libre de Gibbs: $G = H - TS$

Energía libre de Gibbs de un proceso químico y constante de equilibrio: $\Delta G^\circ = -RT \ln K$

Energía libre de Gibbs de un proceso electroquímico: $\Delta G = -nFE$

Ecuación de Nernst: $E = E^0 - \frac{RT}{nF} \ln Q$

Variación de la entropía de un sistema:

  • $\Delta S_{rev} = \frac{q_{rev}}{T}$ ($q_{rev}$ es el calor intercambiado a la temperatura $T$ en un proceso reversible)

  • $\Delta S = nR \ln \frac{V_2}{V_1}$ (expansión isoterma de un gas ideal)

Energía de un fotón: $E = \frac{hc}{\lambda}$

Ley de Lambert-Beer: $A = \varepsilon b C = \log \frac{I_0}{I}$

Ecuaciones cinéticas integradas:

  • Orden cero: $[A] = [A]_0 - kt$

  • Primer orden: $\ln [A] = \ln [A]_0 - kt$

  • Segundo orden: $\frac{1}{[A]} = \frac{1}{[A]_0} + kt$

Ecuación de Arrhenius: $k = A e^{-E_a/RT}$

Ley de van 't Hoff: $\ln \frac{K_2}{K_1} = -\frac{\Delta H^\circ}{R} \left( \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} \right)$

Ley de Graham: $\frac{r_1}{r_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$

Tabla Periódica

1. La constante termodinámica a 20 °C de un equilibrio químico vale K = 0,32. Por tanto, ¿cuál de las siguientes proposiciones referidas a dicho equilibrio es correcta? (1 puntos)

2. El glutamato monosódico es un potenciador del sabor cuya masa molar es 169,1 g·mol⁻¹. Sabiendo que contiene un 37,8% de oxígeno y un 35,5% de carbono, una fórmula aceptable para su molécula es: (1 puntos)

3. En relación con el ozono, ¿cuál de las siguientes proposiciones es falsa? (1 puntos)

4. La velocidad de una reacción química se reduce a la mitad cuando la temperatura disminuye de 40 °C a 20 °C. Por consiguiente, se cumple que: (1 puntos)

5. Para el ion fosfato, PO₄³⁻, ¿cuál de las siguientes proposiciones es correcta? (1 puntos)

6. ¿Cuál es, como mínimo, la incertidumbre asociada a la determinación de la velocidad de un electrón si la medida simultánea de su posición tiene una imprecisión de 50 pm? (1 puntos)

7. La constante de Rydberg para el átomo de hidrógeno vale R_H = 1,097·10⁷ m⁻¹. ¿Cuál es la energía de los fotones correspondientes al límite de la serie de Lyman del espectro atómico de emisión del átomo de hidrógeno? (1 puntos)

8. ¿Cuál de las siguientes respuestas es el diagrama orbital correcto para la configuración electrónica del estado fundamental del molibdeno? (1 puntos)

9. Cuando la radiación electromagnética incide sobre una superficie de rubidio metálico se produce emisión de electrones si la longitud de onda de la radiación empleada es inferior a 574 nm. ¿Cuál es el trabajo de extracción o 'función de trabajo' del Rb para la fotoemisión? (1 puntos)

10. ¿Cuál de las siguientes especies tiene igual número de neutrones y electrones? (1 puntos)

11. El peso atómico del boro es 10,81. ¿Cuál es la abundancia de cada uno de los dos isótopos naturales del boro, ¹⁰B (10,012937) y ¹¹B (11,009305)? (1 puntos)

12. Para una misma masa de las siguientes sales, ¿cuál de ellas sería más efectiva para rebajar la temperatura de fusión del agua y facilitar su descongelación? (1 puntos)

13. Para el número cuántico 'l' (ele), ¿cuál de las siguientes proposiciones no es verdadera? (1 puntos)

14. A partir de los datos (Vacío: 25,601g; Agua 20°C: 35,552g; Metanol 20°C: 33,490g) y densidad del agua (0,9982 g/mL), ¿cuál es el valor experimental de densidad del metanol a esa temperatura? (1 puntos)

15. La composición química de la torbernita es Cu(UO₂)₂(PO₄)₂·8H₂O, ¿cuál es la relación en masa de cobre/fósforo? (1 puntos)

16. ¿Cuál de estos compuestos producirá mayor cantidad de CO₂ cuando una misma masa de cada uno de ellos se quema en exceso de oxígeno? (1 puntos)

17. ¿Cuál de las siguientes reacciones iónicas es aceptable como representación del proceso redox entre permanganato y peróxido de hidrógeno en medio ácido? (1 puntos)

18. La entalpía de formación molar estándar del CO₂(g) es igual a: (1 puntos)

19. De acuerdo al orden de izquierda a derecha de la figura de los orbitales d, ¿cuál es la serie correcta de nombres? (1 puntos)

20. ¿Cuál de los siguientes elementos tiene la primera energía de ionización más baja? (1 puntos)

21. Elija la respuesta compatible con la figura del tamaño relativo de cuatro átomos y/o iones (mostrando disminución progresiva): (1 puntos)

22. 22. ¿Cuál de las siguientes estructuras de Lewis está correctamente escrita? (1 puntos)

23. 23. ¿Cuál de las siguientes moléculas es no polar? (1 puntos)

24. 24. ¿Qué tipo de hibridación es la más idónea para el átomo central de Xe en la molécula XeF₂? (1 puntos)

25. 25. La reacción 'A → productos' es de primer orden con t_1/2 = 180 s. ¿Qué porcentaje de A permanecerá sin reaccionar 900 s después? (1 puntos)

26. 26. Para la reacción 2A + B → C, con v = k[A][B], se puede concluir que: (1 puntos)

27. 27. Si Kc para 2NO₂(g) ⇌ 2NO(g) + O₂(g) es 1,8·10⁻⁶ a 180 °C. ¿Cuál es Kc para NO(g) + 1/2 O₂(g) ⇌ NO₂(g)? (1 puntos)

28. 28. Para la reacción 2H₂S(g) ⇌ 2H₂(g) + S₂(g) a 1000 K, ¿qué opción será la correcta? (1 puntos)

29. 29. El ácido conjugado de la especie HPO₄²⁻ es: (1 puntos)

30. 30. Si 25,00 mL de Mn²⁺ requieren 37,21 mL de KMnO₄ 0,04162 M para formar MnO₂ en medio básico, ¿cuál es la [Mn²⁺] inicial? (1 puntos)

31. 31. Para el ácido propiónico con Ka = 1,28·10⁻⁵, ¿cuál es el grado de ionización en una disolución 0,45 M? (1 puntos)

32. 32. Cuando se añade NH₄Cl a una disolución acuosa de NH₃ (pKb = 4,74), se cumple que: (1 puntos)

33. 33. Una disolución saturada de Ca(OH)₂ tiene un pH de 12,35. ¿Cuál es el producto de solubilidad (Ks) del hidróxido de calcio? (1 puntos)

34. 34. ¿Cuál será el color de la disolución si se añade azul de timol a 350 mL de HCl 0,205 M? (1 puntos)

35. 35. ¿Cuál es la [Ag⁺] mínima para que comience la precipitación de AgCl (Ks = 1,6·10⁻¹⁰) en una disolución con [Cl⁻] = 0,020 M? (1 puntos)

36. 36. Un recipiente contiene SO₃(g) a 1,00 atm y 700 K. ¿Cuál será la presión final al alcanzar el equilibrio 2SO₃ ⇌ 2SO₂ + O₂ (Kp = 1,6·10⁻⁵)? (1 puntos)

37. 37. Para el proceso de mezcla de dos gases ideales, ¿cuál de las siguientes expresiones no es esperable? (1 puntos)

38. 38. ¿Cuál es el potencial de la celda Pt|H₂(1 atm)|H⁺(0,01M)||H⁺(1M)|H₂(1 atm)|Pt a 25 °C? (1 puntos)

39. 39. El único alfa-aminoácido natural que no muestra quiralidad es: (1 puntos)

40. 40. Los enantiómeros siempre: (1 puntos)

41. 41. Usando el diagrama de potenciales, ¿cuál es el valor de E⁰ para la reducción de H₂SeO₃ a H₂Se? (1 puntos)

42. 42. ¿En qué proceso nuclear se incrementa en una unidad el número atómico? (1 puntos)

43. 43. ¿Cuál de las siguientes formas de expresar la concentración varía si se modifica la temperatura? (1 puntos)

44. 44. Comparando 1,0 mol de H₂(g) con 0,50 mol de He(g) en idénticas P y T, se cumple que: (1 puntos)

45. 45. ¿Cuál es la fracción molar de soluto en una disolución acuosa de NaOH al 20% en masa? (1 puntos)

46. 46. La coagulación de la clara de huevo al hervirla es un ejemplo de: (1 puntos)

47. 47. ¿Cuál de los siguientes ácidos grasos es insaturado? (1 puntos)

48. 48. Si MₙC₆₀ cristaliza en un empaquetamiento cúbico compacto donde M⁺ ocupa todos los huecos octaédricos y tetraédricos, ¿cuál es su fórmula empírica? (1 puntos)

49. 49. ¿Cuál de las siguientes parejas consta de dos estereoisómeros geométricos? (1 puntos)

50. 50. De los siguientes polímeros, ¿cuál se forma por reacción de isocianatos con polioles? (1 puntos)

51. 51. (Problema) El tetracloruro de carbono, CCl₄, es un importante disolvente, aunque su empleo masivo se ha reducido mucho por razones medioambientales. Se prepara por reacción del Cl₂(g) con hidrocarburos u otros compuestos carbonados. Antes de 1960 solía sintetizarse mediante el siguiente proceso: CS₂(l) + 3 Cl₂(g) → CCl₄(l) + S₂Cl₂(l). ¿Cuál es la entalpía de reacción que corresponde a dicho proceso? Datos: - CS₂(l) + 3 O₂(g) → CO₂(g) + 2 SO₂(g) ΔH° = −1077 kJ - 2 S(s) + Cl₂(g) → S₂Cl₂(l) ΔH° = −58,2 kJ - C(s) + 2 Cl₂(g) → CCl₄(l) ΔH° = −135,4 kJ - S(s) + O₂(g) → SO₂(g) ΔH° = −296,8 kJ - SO₂(g) + Cl₂(g) → SO₂Cl₂(l) ΔH° = +97,3 kJ - C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH° = −393,5 kJ - CCl₄(l) + O₂(g) → COCl₂(g) + Cl₂O(g) ΔH° = −5,2 kJ (1 puntos)

52. 52. (Problema) Un derivado halogenado ópticamente activo de fórmula molecular C₅H₁₁Cl reacciona en presencia de hidróxido potásico/etanol caliente originando dos isómeros A y B, siendo B el producto mayoritario. Cuando B reacciona con ácido sulfúrico diluido se transforma preferentemente en C que, una vez aislado, reacciona con ácido acético (ácido etanoico) para formar acetato de 1,1-dimetilpropilo. Identifica el derivado halogenado de partida sabiendo que A y B no presentan isomería geométrica. (1 puntos)

53. 53. (Problema) El bromuro de nitrosilo (NOBr) es un gas rojizo. A 10 ºC, la constante cinética del proceso de descomposición en fase gaseosa 2 NOBr → 2 NO + Br₂ vale k = 0,810 mol⁻¹·L·s⁻¹. Si se mantiene a 10 ºC un recipiente que inicialmente contiene [NOBr]₀ = 4,00·10⁻³ mol·L⁻¹, ¿cuánto tardará en consumirse 1,5·10⁻³ mol·L⁻¹ de la concentración inicial? (1 puntos)

54. 54. (Problema) En el laboratorio, se genera fácilmente gas cloro haciendo gotear ácido clorhídrico sobre polvo de permanganato de potasio. En el proceso, el manganeso se reduce a Mn(II). Suponiendo que el rendimiento sea del 88%, ¿qué volumen de cloro gaseoso, medido a 20 ºC y 10⁵ Pa, se desprenderá empleando 2,48 g de permanganato y un exceso de ácido clorhídrico? (1 puntos)

55. 55. (Problema) El valor típico del radio atómico de la plata es 144,4 pm. Sabiendo que a 20 ºC la densidad de la plata metálica es 10,5 g·cm⁻³, ¿la estructura reticular en la que cristaliza es? (1 puntos)

56. 56. (Problema) Se mezclan 225 mL de disolución acuosa de hidróxido de sodio 0,022 M con 175 mL de disolución acuosa de ácido acético 0,035 M. Si para el ácido acético pKa = 4,76, ¿cuál será el pH de la disolución resultante? (1 puntos)

57. 57. (Problema) Tres compuestos A, B y C tienen la misma fórmula molecular (C₄H₈). Determina la identidad de cada uno sabiendo que: - La reacción de hidrogenación de A y B en presencia del catalizador Pd/C origina el mismo alcano de cadena lineal. Sin embargo, la hidrogenación de C en las mismas condiciones origina metilpropano. - La reacción de adición de HCl sobre A y sobre B da lugar al mismo producto que no coincide con el producto halogenado de la reacción de adición de HCl sobre C, en las mismas condiciones. - A presenta isomería geométrica, mientras que B y C no presentan ese tipo de isomería. (1 puntos)

58. 58. (Problema) El producto iónico o constante de solubilidad del hidróxido de magnesio es 1,8·10⁻¹¹. En una disolución cuyo pH está tamponado en 9,43, ¿cuál es la solubilidad del hidróxido de magnesio? (1 puntos)

59. 59. (Problema) Una mezcla de gases combustibles contiene acetileno (etino), propano y ciclohexano. Cuando un volumen de dicha mezcla se quema completamente en exceso de oxígeno, el volumen de dióxido de carbono generado es 3,7 veces mayor que el volumen inicial de la mezcla, ambos medidos en similares condiciones. Por tanto, el porcentaje volumétrico de cada gas es: (1 puntos)

60. 60. (Problema) Se hace pasar una corriente eléctrica de intensidad constante durante 24 h a través de una cuba que contiene una disolución 2,5 M de ácido sulfúrico. Se recogen los gases generados en cada electrodo durante el proceso y se comprueba que globalmente tienen una masa de 274 g. Indique cuál es la intensidad de la corriente utilizada. (1 puntos)