Principios Esenciales de Química y Física: Conceptos y Aplicaciones
A continuación, se presentan una serie de afirmaciones y sus respectivas respuestas, abarcando conceptos fundamentales de química y física.
Comportamiento de los Gases
- Cuando se comprimen a temperatura constante (T = K) dos moles de un gas ideal hasta la mitad de su volumen inicial, ocurre que: se duplica el valor de la presión que soporta el gas.
- Si el volumen de un gas se duplica a temperatura constante (T = K), entonces se verifica que la presión disminuye a la mitad.
- Respecto del comportamiento de los gases, no sería posible señalar que en condiciones normales de presión y temperatura (0ºC y 1 atm), 1 mol de NO y 1 mol de H₂S tendrían la misma presión.
- La Ley de Boyle-Mariotte, referente a los gases, postula que a temperatura absoluta constante (T = K), el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional con la presión que soporta.
Reacciones Químicas y Estequiometría
- Para la siguiente reacción química se verifica que NaClO₃ → NaClO₃ + O₂: La masa de NaClO₂ y O₂ generadas tienen el mismo valor en gramos (g).
- Un mol de azufre sólido elemental (S₈) y una molécula de O₂: Tienen la misma cantidad de moléculas que un mol de Br₂ líquido.
- Una vez que la siguiente reacción se encuentre balanceada, los coeficientes (C₃H₈ + b O₂ → c CO₂ + d H₂O) son: 1, 5, 3, 4.
- Si 0.75 moles de un compuesto desconocido presentan una masa de 60 g, se infiere que la masa molar del compuesto (en g/mol) será: 80.
- ¿Cuántos moles de átomos de Oxígeno hay en 50 moléculas de monóxido de carbono (CO)?: 50 / (6.02 × 10²³).
Soluciones y Concentración
- 100 mL de solución de KCl al 20% p/v contiene: 20 g de soluto.
- Cuando se mezclan 3 L de solución 0.2 M de LiOH con 2 L de solución del mismo soluto, pero de concentración 0.3 M, la molaridad de la solución final será: 0.24 M.
- En 1 L de solución acuosa 0.1 M de HF, ¿cuánta masa de soluto hay?: 2 g.
- La molalidad de una solución preparada a partir de 200 g de CaCO₃ y 1000 g de solvente debe ser: 2 m.
- Si la densidad de una solución es 1.6 g/mL y la concentración en % p/v es 40%, entonces la concentración en % p/p tiene un valor de: 25%.
- En 1 L de solución acuosa 0.1 M de KOH, ¿cuántos moles de ion OH⁻ hay contenidos?: 0.1.
- En 50 g de solución de NaCl al 40% p/p, ¿cuántos gramos de soluto hay?: 20.
- ¿Cuál de los siguientes solutos es el más soluble en 100 g de agua?: CaCl₂.
- Si se evaporan 100 mL de solución acuosa de NaOH de concentración 30% p/v hasta la mitad de su volumen, debe ocurrir: Solo disminución en la masa de solvente.
- Cuando una solución acuosa concentrada se diluye con el mismo solvente hasta el doble de su volumen inicial, se cumple que: El número de moles de soluto permanece inalterado.
Propiedades Coligativas
- ¿Cuál de las siguientes sustancias (todas en 1 mol) aumentaría en mayor magnitud la temperatura de ebullición de 1 L de agua?: Al₂(SO₄)₃.
Termodinámica y Espontaneidad
- Si la reacción A → B + C es hipotética, espontánea y exotérmica, los valores de ΔG, ΔH, ΔS serán: menor que 0, menor que 0, mayor que 0.
- ¿Cuál es el signo de la variación de entropía en los procesos que se indican?
- Evaporación de Alcohol: +
- Disolución de CO₂ en agua: -
- Condensación de la humedad en una ventana: +
- Si se coloca un cubo de hielo al sol, este se derrite: La energía libre de Gibbs (ΔG) tiene un valor positivo.
- ¿Cuál de los siguientes compuestos a 20ºC presentaría la mayor entropía?: Monóxido de carbono.
- ¿Cuáles de las siguientes reacciones son consideradas como exotérmicas?: N₂H₄ + 2H₂O → N₂ + 4H₂O + Q y N₂ + 3H₂ → 2NH₃ + Q.
- La ebullición de un litro de agua es un proceso Endotérmico.
- Si para una reacción de tipo A + B → C + D se verifica un ΔH de -213 kcal/mol, se podría afirmar que la reacción es exotérmica.
Cálculos de Volumen
- ¿Qué volumen (en L) de solución 2 M contiene 2 moles de soluto?: 10⁰ (o 1).