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Ciudad Campus de México División de Ingeniería y Arquitectura Departamento de Ciencias Básicas QUÍMICA Problemas del Curso de Química Profesor Juan Manuel Reyna González PRIMER PARCIAL 1. Escribe la configuración electrónica y determina el valor de los cuatro números cuánticos de los elementos Níquel (Ni) y Zinc (Zn): 28Ni; 30Zn 2. Completa la siguiente tabla. Config. Electrónica condensada 13Al 36Kr 82Pb Período Grupo Electrón valencia Paramag. o diamag. Símbolo de Lewis Metal, no metal o metaloide 3. Agrupe las siguientes configuraciones electrónicas en pares que representarían propiedades químicas similares de sus átomos. a) 1s2, 2s2, 2p 1 b) 1s2, 2s2, 2p 6, 3s2, 3p6, 4s2 c) 1s2, 2s2, 2p 5 d) 1s2, 2s2, 2p 6, 3s2, 3p1 e) 1s2, 2s2, 2p 6, 3s2 f) 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5 4. Ordene cada serie de átomos en orden creciente del radio atómico: a) P (Fósforo), Mg (Magnesio), N (Nitrógeno) b) K+ (Ion potasio), Rb (Rubidio), Rb+ (Ion Rubidio) 5. Ordene los átomos en forma descendente en relación con la primera energía de ionización: He (Helio), K (Potasio), Si (Silicio), S (Azufre), Cl (Cloro) 6. Determine qué átomo tiene la segunda energía de ionización más grande: Li (Litio) o Be(Berilio) 7. Clasifique el enlace de los siguientes compuestos en iónico, metálico, covalente polar o no polar: a) H-Cl (Ácido clorhídrico) b) CaBr2 (Bromuro de calcio) c) Li2S (Sulfuro de litio) d) :C≡O: (Monóxido de carbono). Gas inodoro e incoloro que causa la muerte en niveles elevados. e) MgSO4 (Sulfato de magnesio) f) Pt (Platino) g) Cl-Cl (Cloro). Gas amarillo-verdoso venenoso que se empleó durante la Primera Guerra Mundial 2 8. Dibuje la estructura de Lewis de las siguientes moléculas: a) NF3 (Trifluoruro de nitrógeno) b) SCN─ (Ion tiocianato) c) COCl2 (Fosgeno). Gas venenoso que se usó en la Primera Guerra Mundial como agente asfixiante d) NO2─ (Ion nitrito) e) XeF4 (Tetrafluoruro de xenón) f) PF6─ (Ion hexafluoruro de fósforo) g) AlI3 (Triyoduro de aluminio) 9. Prediga la geometría molecular de las siguientes moléculas: a) SCN─ (Ion tiocianato) b) COCl2 (Fosgeno) c) XeF4 (Tetrafluoruro de xenón) d) CH3OH (Metanol). Líquido incoloro, inflamable y tóxico; se usa como anticongelante, disolvente y combustible. En dosis elevadas puede causar dolor de cabeza, mareo, vómito, ceguera y la muerte. 10. Identifica los tipos de fuerzas intermoleculares presentes en cada una de las siguientes sustancias y ordénalas en orden ascendente con respecto del punto de ebullición: BaCl2 (Cloruro de bario), H2 (Hidrógeno), CO (monóxido de carbono), HF (Ácido fluorhídrico), Ne (Neón) 11. Indica el tipo de interacciones intermoleculares que exhibe el amoníaco (NH3) con el agua (H2O) y con el dietiléter (CH3OCH3). 12. La glucosa o dextrosa, es una forma de azúcar encontrada en las frutas y en la miel. Determina cuántas moléculas de glucosa y cuántos átomos de O hay en 5.23 gramos de glucosa (C6H12O6). 13. El ácido ascórbico o vitamina C, es una vitamina esencial para la reparación de los tejidos y la formación de colágeno. Este ácido tiene 40.92% C, 4.58% H y 54.50% O en masa. Determine las fórmulas empírica y molecular del ácido si su masa molar es de 176 g/mol. 14. La ingestión de alcohol isopropílico puede causar somnolencia, inconsciencia y la muerte. Este alcohol se compone de C, H y O. La combustión de 0.255 g de este alcohol produce 0.561 g de CO2 y 0.306 g de H2 O. Determine la fórmula empírica del alcohol. 15. Un compuesto oxibromato, KBrOx, donde se desconoce x, se analiza y se encuentra que contiene 52.92% de Br. ¿Cuál es el valor de x? 16. La sosa de blanquear tiene la fórmula Na2CO3 . xH2O, donde x es el número de moles de H2O por cada mol de Na2CO3. Cuando una muestra de 2.558 g de este compuesto se calienta a 125°C, se pierde toda el agua de hidratación, dejando 0.948 g de Na2CO3. ¿Cuál es el valor de x? 3 17. El butano (C4H10) es un gas incoloro e inodoro, y en su elaboración se le añade un odorizante que le permite ser detectado en una fuga. De acuerdo con la siguiente reacción, ¿cuántos gramos de O2 se consumen, y cuántos gramos de CO2 y H2O se forman si se quema 1 g de butano (C4H10)? 2C 4 H 10 (l ) + 13O 2 (g) → 8CO 2 (g) + 10 H 2 O(g ) 18. El uso principal de la naftalina es en bolas para repeler polillas y en bloques desodorantes para cuartos de baño. La naftalina reacciona con el oxígeno de acuerdo con la siguiente reacción: C10 H 8 + O 2 → C8H 4 O3 + CO2 + H 2 O Balancea la reacción y determina: a) El reactivo limitante si se alimentan 1,000 gramos de naftalina (C10H8) y 20 moles de O2 b) ¿Cuántos gramos de anhídrido ftálico (C8H4O3) se obtendrían? c) Si el porcentaje de rendimiento de la reacción es del 80 %, ¿cuál es la masa del producto obtenido? 19. Un antiácido es una sustancia que actúa en contra de la acidez estomacal. El Alka-Seltzer es un antiácido que se compone de bicarbonato de sodio, ácido acetilsalicílico y ácido cítrico. El burbujeo que se produce cuando una tableta de Alka-Seltzer se disuelve en agua es debido a la reacción entre el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y al ácido cítrico (H3C6H5O7). NaHCO 3(ac) + H 3 C 6 H 5 O 7(ac) → Na 3 C 6 H 5 O 7(ac) + CO 2(g) + H 2 O (l) Balancea la reacción y determina: a) ¿Cuál es el reactivo limitante cuando se alimentan 0.012 moles de NaHCO3 y 1 g de ácido cítrico? b) ¿Qué cantidad de reactivo en exceso queda? c) ¿Cuál es la cantidad máxima en gramos de CO2 que se formaría? d) ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento si se obtienen 180 mg de CO2? 20. Un elemento X forma un yoduro (XI3) y un cloruro (XCl3). El yoduro se convierte a cloruro al calentarse en presencia de cloro de acuerdo con la siguiente reacción: 2XI3 + 3Cl2 → 2XCl3 + 3I 2 Cuando se usan 0.5000 g de XI3, se obtienen 0.2360 g XCl3. Calcula el peso atómico del elemento X. SEGUNDO PARCIAL 1. La nitroglicerina se obtiene al mezclar ácido nítrico, ácido sulfúrico y glicerina; es el componente principal de algunas mezclas explosivas y reacciona de la siguiente manera: 4C3H 5 (NO3 )3 (s) → 12CO2 (g ) + 10H 2O(g) + 6 N 2 (g ) + O 2 (g ) Calcula el volumen total de gases generados cuando reaccionan 273 g de nitroglicerina a 1.72 atm y 27 °C. 4 2. Una muestra de 0.1 g de un gas desconocido a 20°C ocupa un volumen de 22.1 mL y ejerce una presión de 775.2 torr. Determine la masa molar del gas. 3. El amoníaco, NH3, y el cloruro de hidrógeno, HCl, reaccionan para formar cloruro de amonio sólido, NH4Cl: NH 3 (g ) + HCl(g ) → NH 4Cl(s) En el frasco de la izquierda se tienen 5 gramos de NH3, y en el frasco de la derecha 5 gramos de HCl. Ambos recipientes tienen una capacidad de 2 L, y tienen una temperatura de 25°C. Cuando se abre la llave, los gases reaccionan hasta que uno se consume completamente. a) ¿Qué gas permanecerá en el sistema cuando la reacción haya llegado a su término? b) ¿Qué presión total tendrá el sistema? 4. Una mezcla de gases tiene 0.35 moles de metano, CH4, 0.30 moles de etano, C2H6 y 0.32 moles de propano, C 3H8 a 25 °C y 1292 torr. Determina la densidad de la mezcla en g/L. 5. Un recipiente de 15 L a 0°C contiene una mezcla de 6 g de oxígeno (O2) y 9 g de metano (CH4) gaseosos. Calcula la presión parcial y la fracción mol de cada gas, y la presión total en el recipiente. 6. Un recipiente de vidrio sellado con una llave de paso tiene una masa de 337.428 g cuando está vacío. Cuando se llena con Ar, tiene una masa de 339.854 g. Cuando se retira el Ar del recipiente, y se vuelve a llenar con una mezcla de Ne y Ar, bajo las mismas condiciones de presión y temperatura, este pesa 339.076 g. ¿Cuál es el porcentaje en mol de Ne en la mezcla de gases? 7. Determine la fracción molar de la glucosa (C6H12O6) en agua si la concentración de la solución es de 0.123 m. 8. El acetonitrilo, CH3CN, es un disolvente orgánico polar. La densidad de una solución 1.8 M de bromuro de litio (LiBr) en acetonitrilo es de 0.826 g/cm3. Calcula la molalidad de la solución, la fracción molar del CH3CN y el % masa de CH3CN. 9. El etanol se usa en algunas bebidas, en la gasolina (alconafta) y como desinfectante. Si se ingiere en dosis elevadas provoca euforia, desinhibición, mareo, somnolencia y alucinación; puede conducir al coma y a la muerte. La densidad de una solución acuosa que tiene 15% de etanol (C2H6O) en masa es de 0.984 g/mL. Calcula la molaridad de la solución. 10. Calcule la molaridad de una solución de hidróxido de sodio (NaOH), si se necesitan 10.42 mL de la solución de NaOH para neutralizar 25 mL de una solución de ácido oxálico (H2C 2O4) 0.2043 M. 5 11. Determine la cantidad de agua que se debe agregar a 750 mL de una solución 0.18 M de ácido clorhídrico (HCl), para obtener una solución 0.025 M de HCl. 12. Indica la concentración de cada ion o molécula presentes en las siguientes soluciones. a) 0.22 M NaOH (Hidróxido de sodio) b) 0.16 M CaBr2 (Bromuro de calcio) c) 0.15 M CH3OH (Metanol) d) Mezcla de 40 mL de 0.15 M KClO3 (Clorato de potasio) y 35 mL de 0.22 M Na2SO4 (Sulfato de sodio). Asume que los volúmenes son aditivos 13. La glicerina (C3H8O3) es un electrolito no volátil con una densidad de 1.26 g/mL a 25°C. Calcule la presión de vapor a 25°C de una solución que se preparó agregando 50 mL de glicerina a 500 mL 0 de agua. ( PH 2O = 23.8 mmHg a 25°C) 14. La urea es un compuesto incoloro que está presente en la orina y en las heces fecales. Debido a su alto contenido de nitrógeno, la urea comercial se usa en la fabricación de fertilizantes agrícolas. ¿Qué cantidad de urea, H2NCONH2, se debe agregar a 450 g de agua para dar una solución con una 0 presión de vapor menor en 2.5 mmHg que la del agua pura a 30°C? ( PH 2O = 31.88 mmHg a 30°C) 15. Las feromonas son compuestos que secretan muchos insectos para atraer a los machos. Uno de estos compuestos tiene 80.78% C, 13.56% H y 5.66% O. Una solución de 1 g de esta feromona en 8.5 g de benceno congela a 3.37 °C. ¿Cuál es la fórmula molecular y la masa molar del compuesto? Tc (Benceno) = 5.5 °C; Kf (o Kc) = 5.1 °C/m. 16. ¿Cuántos litros de anticongelante etilenglicol, [OH(CH2)2OH, d = 1.1 g/mL] deben agregarse al radiador de un auto con 6.5 L de agua en invierno, si la temperatura de congelación de la solución debe ser de –20°C? Calcula el punto de ebullición de la mezcla. Kf= 1.86 °C/m, Kb= 0.52 °C/m. 17. La presión osmótica promedio de la sangre es de 7.7 atm a 25°C. ¿A qué concentración la glucosa (C6H12O6) es isotónica con la sangre? 18. Al comprimir un gas se realiza un trabajo de 462 J. Durante el proceso se transfiere al entorno 30.58 calorías. Calcula ∆E. 19. Una hoja de oro (Au) de 10 g a 18 °C se junta con una hoja de hierro (Fe) de 20 g que se está a 55.6 °C. ¿Cuál es la temperatura final de los metales combinados?. Considere que no hay pérdidas de calor hacia los alrededores. (SFe= 0.444 J/g°C, SAu= 0.129 J/g°C) 20. El alcanfor (C10H16O), que muchas veces es usado como bálsamo, tiene un calor de combustión de –5903.6 kJ/mol. Cuando una muestra de alcanfor de 0.1030 g se quema con un calorímetro bomba 6 la temperatura se incrementa en 2.25 °C. Calcula la capacidad calorífica del calorímetro si la cantidad de agua en el calorímetro es de 150 g. 21. Una muestra de magnesio sólido de 0.1258 g se quema en un calorímetro de combustión cuya capacidad calorífica es de 1349 J/°C. El calorímetro contiene exactamente 500 g de agua y el calor liberado por la combustión de 1g de magnesio es de –38.3 kJ/g. Determine la temperatura final del agua si la temperatura inicial de es 21°C. 22. 50 mL de una solución 0.1 M de HCl (ácido clorhídrico) y 50 mL de una solución 0.1 M de AgNO3 (nitrato de plata) se mezclan en un calorímetro a presión constante que tiene una capacidad calorífica de 227 J/°C. Si la temperatura inicial de ambas soluciones es de 22.5 °C y la temperatura final de la mezcla de reacción es de 23.03 °C, calcule el calor de reacción por cada mol suponiendo que el calor específico y la densidad de la solución son las del agua. TERCER PARCIAL 1. Calcular la entalpía estándar de la siguiente reacción: 2C(s) + H 2 (g ) → C 2 H 2 (g ) , sabiendo que C 2 H 2 (g ) + 5 O (g) → 2CO 2 (g ) + H 2 O(l) 22 C(s) + O 2 (g ) → CO2 (g ) ∆H = −1299.6 kJ ∆H = −393.5 kJ 1 H 2 (g ) + O 2 (g ) → H 2 O(l) 2 ∆H = −285.8 kJ 2. Prediga si el cambio de entropía es mayor (+) o menor (-) que cero para cada procesos: a) Evaporación del bromo líquido en un recipiente a temperatura ambiente b) Formación de una solución a partir de azúcar y agua c) Condensación de vapor de agua 3. En cada uno de los siguientes pares de sustancias, escoja la que tenga la mayor entropía a 25 °C. a) Li (s) ; Li (l) b) C2H5OH (l) ; CH3OCH3 (l) c) CO (g) ; CO2 (g) 4. Predice si el cambio de entropía es positivo o negativo para cada reacción química: a) N 2 (g ) + 3H 2 (g ) → 2 NH 3 (g) b) NH 4Cl(s) → NH 3 (g ) + HCl(g ) c) Cl2 (g ) + H 2 (g ) → 2HCl(g ) 7 5. Calcule ∆G° a 298 K para la siguiente reacción y prediga si es espontánea. Si no lo es, ¿a qué temperatura podría volverse espontánea? ∆H° = 572 kJ; ∆S° = 179 J/K a 298 K. 2POCl 3 (g ) → 2PCl3 (g ) + O 2 (g) 6. Calcule ∆H°, ∆S° y ∆G° a 298 K para la siguiente reacción y prediga si es espontánea. Si no lo es, ¿a qué temperatura podría volverse espontánea? 6Cl 2 (g ) + 2Fe 2 O3 (s) → 4 FeCl3 (s) + 3O 2 (g ) T=298 K Cl2 (g) Fe2O3 (s) FeCl3 (s) O2 (g) ∆H°f (kJ/mol) 0 -822.16 -400 0 ∆G°f (kJ/mol) 0 -740.98 -334 0 S°f (J/mol-K) 222.96 89.96 142.3 205.0 7. Se obtuvieron los siguientes datos de rapidez para la reacción: 2A + B + 2C → D + 2E , a 25 °C. Experimento 1 2 3 4 [A] M 0.2 0.4 0.2 0.2 [B] M 0.2 0.3 0.3 0.4 [C] M 0.2 0.2 0.2 0.6 r (M/min) 2.4 x 10-6 9.6 x 10-6 2.4 x 10-6 7.2 x 10-6 a) Escriba la ley de la rapidez; b) determine los ordenes de reacción parciales; c) calcule la constante de rapidez; d) calcule la rapidez inicial de desaparición de A cuando la [A]=[B]=[C]=0.4 M 8. El ciclopropano se reordena para formar propeno. A 800 K, k= 2.74 x 10 -3 s-1. Si se inicia con una concentración 0.31M de ciclopropano, ¿en cuánto tiempo tarda en desaparecer el 95%? 9. La constante de rapidez de la siguiente reacción es igual a 0.80 M-1s-1 a 10°C. Iniciando con una concentración de 0.090 M, calcule la concentración de NOBr después de 22 s. 2 NOBr(g ) → 2 NO(g ) + Br2 (g ) 10. La descomposición del N2O en N2 y O2 es una reacción de primer orden. A 730 °C, el tiempo de vida media de la reacción es 3.58 x 10 3 min. Si la presión inicial de N2O es 2.10 atm a 730°C, calcule la presión total del gas cuando han transcurrido 10 horas. Suponga que el volumen es constante. 2 N 2O(g ) → 2 N 2 (g ) + O 2 (g) 11. Un matraz contiene una mezcla de compuestos A y B que se descomponen por cinéticas 1 er orden. Los tiempos de vida media son 45 min para A y 15 min para B. Si las concentraciones al inicio de A y B son iguales, ¿cuánto tiempo le tomará a la concentración de A ser seis veces la de B? 8 12. La siguiente reacción a 250°C es 1.5x103 veces más rápida que a 150 °C. Si la concentración de reactivos es igual, calcule la energía de activación de la reacción. CO(g ) + Cl 2 (g ) → COCl2 (g ) 13. Una reacción tiene una energía de activación de 38 kJ/mol. ¿Cuántas veces es más rápida esta reacción a 40 °C que a 0°C?. 14. Se cree que la reacción de óxido nítrico con hidrógeno: 2H 2 (g) + 2 NO(g ) → N 2 (g ) + 2H 2O(g ) , procede por el siguiente mecanismo en dos pasos: H 2 + 2 NO → N 2 O + H 2O N 2O + H 2 → N 2 + H 2O lenta rápida Según este mecanismo, ¿cuál es la expresión de la ley de rapidez y el orden total de la reacción? 15. La constante de equilibrio de la siguiente reacción es Kc=1.1x10 -2 a 25°C HClO2 (ac) H+ (ac) + ClO2- (ac) ¿Cuál es el valor de Kc para las siguientes reacciones? 1 HClO (ac) 2 2 2HClO 2 (ac) 1 H+ (ac) + 1 ClO - (ac) 2 2 2 2H + (ac) +2 ClO 2- (ac) 2H+ (ac) +2 ClO 2- (ac) 2HClO2 (ac) 16. La descomposición del tetraóxido de dinitrógeno a dióxido de nitrógeno tiene una constante Kp de 4.63x10-3 a 22°C. Calcule las concentraciones de ambos compuestos en el equilibrio, si al inicio se colocaron 552 g de N2O4 en un recipiente de 1250 mL. N2O4 (g) 2NO2 (g) 17. Se colocaron en un recipiente de 1.5 L, 3 g de gas fosgeno puro COCl2. Se calentaron a 800 K y se encontró que en el equilibrio la presión del CO era de 0.497 atm. Calcule la constante de equilibrio Kp para la reacción: CO (g) + Cl2 (g) COCl2 (g) 18. Cuando se ponen 2 moles de SO2Cl2 en un matraz de 2 litros a 303 K, el 56% de SO2Cl2 se descompone en SO2 y Cl2. Calcule la constante de equilibrio Kp de esta reacción. SO2Cl2 (g) SO2 (g) + Cl2 (g) 19. A 1000 K una muestra de gas puro NO2 se descompone en NO y NO2. La constante Kp es 158. Si en el equilibrio la presión parcial de O2 es 0.25 atm, calcule la presión de NO y NO2 en la mezcla. 2NO2 (g) 2NO (g) + O2 (g) 9 20. Considere la siguiente reacción exotérmica en equilibrio: 2SO2 (g) + O2 (g) a) Se agrega O2(g) al sistema b) Se calienta la mezcla de reacción c) Se duplica el volumen de reacción d) Se agrega un catalizador a la mezcla 2SO3 (g) ¿Cómo afectará cada uno de los siguientes cambios a una mezcla en equilibrio de los tres gases? e) Se aumenta la presión total del sistema agregando un gas noble f) Se extrae SO3(g) del sistema 21. Calcule las concentraciones de PCl5, PCl3 y Cl2 presentes cuando la siguiente reacción en fase gaseosa llega al equilibrio. Las concentraciones iniciales son [PCl5]=1M, [PCl3]=0, [Cl2]=0.21M y Kc=0.0013. Calcule la descomposición porcentual en la reacción. PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) 22. Para la reacción: CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) Las concentraciones en el equilibrio son: [CO]=[H2O]=0.48 M, [CO2]=0.24 M y [H2]=0.68 M. Determina las concentraciones en el equilibrio cuando se agrega 0.44 M de CO2. 23. El carbamato de amonio, NH4CO2NH2, se descompone como sigue: NH4CO2NH2 (s) 2NH3 (g) + CO2 (g) Comenzando la reacción únicamente con el sólido, se encuentra que a 40 °C la presión total de la mezcla de gases es 0.363 atm. Calcula la constante de equilibrio Kp. 24. Considere la descomposición del carbonato de calcio: CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) Calcule la presión en atmósferas de CO2 en un proceso en equilibrio a 25 °C, y 1000 °C. Asuma que ∆H°=177.8 kJ y ∆S°=160.5 J/K para el intervalo de temperatura. 25. La constante de equilibrio Kp para la siguiente reacción es de 5.62x1035 a 25°C. Calcule el ∆G°(COCl2) a 25 °C. ∆G°(CO)=-137.3 kJ CO (g) + Cl2 (g) COCl2 (g) CH3Cl (g) + HCl (g) 26. Para el sistema: CH4 (g) + Cl2 (g) temperatura a 100 °C, ¿cuál es el valor de K? El ∆H a 25 °C es –99 kJ y la constante de equilibrio a esta temperatura es de 1x1018. Si aumenta la 10 27. Tomando en cuenta la siguiente reacción en equilibrio PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) a) Calcula ∆G° y Kp a 25 °C. ∆G°f (Cl2)= 0 kJ; ∆G°f (PCl3)= –286 kJ; ∆G°f (PCl5)= –325 kJ b) Calcula ∆G para la reacción si las presiones parciales de la mezcla inicial son PPCl5 = 0.0029 atm, PPCl3 = 0.27 atm, y PCl2 = 0.4 atm. ELECTROQUÍMICA 1. Escribir los estados de oxidación del átomo que está en negrita en las siguientes especies: a) S2O32b) MnO2 c) ClO2d) H2PO4e) HAsO32f) BaCrO4 2. Identificar el agente oxidante y el agente reductor. a) Cr2O 7 2− + 3Sn 2 + + 14H + → 2Cr 3 + + 3Sn 4 + + 7H 2O b) 4I − + O 2 + 4H + → 2 I 2 + 2H 2O 3. Balancee la siguiente ecuación que ocurre en medio ácido: CuS + NO3 → Cu 2 + + SO 4 4. Balancee la siguiente reacción en medio básico: Mn 2O3 + Hg + CN − → Mn(CN) 6 4− − 2− + NO + Hg(CN) 2 5. Se coloca una solución 1M de Cu(NO3)2 en un vaso de precipitados con una tira de Cu metálico. En un segundo vaso se coloca una solución 1M de SnSO4 con una tira de Sn. Ambos vasos se conectan mediante un puente salino y los electrodos se unen por medio de alambres conductores. Si se lleva a cabo una reacción espontánea, ¿qué electrodo actúa como cátodo? ¿qué electrodo pierde masa a medida que avanza la reacción?. Escribe la reacción global de la celda y calcula la fem que genera en condiciones estándar. E°(Cu2+/Cu)=0.34 V; E°(Sn2+/Sn)=-0.136 V 6. Cierta celda voltaica emplea la siguiente reacción a 25°C. Fe 3+ (ac) + H 2 (g ) → Fe 2 + (ac) + 2H + (ac) a) Calcula la fem de la celda en condiciones estándar. E°(Fe3+/Fe2+)=0.77 V; E°(2H+/H2)=0.00 V b) Calcula la fem de la celda cuando [Fe3+]=1.5 M, PH2=0.5 atm, [Fe2+]=0.001 M y el pH= 5 11 7. Se construye una semi-celda de una celda voltaica con un alambre de hierro sumergido en una solución de Fe(NO3)2 de concentración desconocida. La otra semicelda es un electrodo estándar de hidrógeno. Se mide un voltaje de 0.49 V para esta celda. Use esta información para calcular la concentración de Fe2+(ac). PH2= 1 atm; [H+]=1 M. E°(Fe2+/Fe)= -0.44 V 8. Balancee la siguiente ecuación en un medio con pH=0 y calcula: a) ∆G° y K; E°(I2/2I-)=0.536 V, E°(Cr2O72-/2Cr3+) =1.33 V; b) E celda y ∆G con las siguientes condiciones: [Cr2O72-]=2 M; [I-]=1 M; [Cr3+]=1x10-5 M 2 Cr2O7 − (ac) + I − (ac) → Cr 3+ (ac) + I 2 (s) 9. Balancee la siguiente ecuación en medio básico y calcula: a) ∆G° y K; E°(MnO4-/MnO2)=0.59 V, E°(Pb2+/Pb)= -0.126; b) la fem generada si las concentraciones de todas las especies es de 0.12 M. MnO− (ac) + Pb (s) → MnO2 (s) + Pb 2 + (ac) 4 10. ¿Qué cantidad de corriente se requiere para producir 1g de Fe a partir de FeCl3 durante 12 h? 11. ¿Cuál es el número de oxidación del manganeso en una sal desconocida, si por electrólisis de una solución acuosa de sal, durante 30 minutos y con una corriente de 10 A, se generan 2.56 g de manganeso metálico? 12. Se depositó plata metálica sobre la superficie de una placa que mide 8x5x3 cm3 con una corriente de 80 mA durante dos horas. ¿Cuál es el espesor del depósito de plata en la placa, sabiendo que la densidad de la plata es de 10.5 g/cm3? 13. Se hace pasar una corriente eléctrica por una serie de tres celdas que contienen soluciones acuosas de AgNO3, Cu(NO3)2 y Fe(NO3)3 ¿Cuántos gramos de cada metal se depositarán cuando pasa una corriente de 1.58 A durante 3.54 h? 14. En un experimento de electrólisis un estudiante pasó la misma cantidad de electricidad a través de dos celdas electrolíticas, una conteniendo una sal de plata y la otra una sal de oro. Después de un cierto periodo de tiempo, encontró que se habían depositado 2.64 g de Ag y 1.61 g de Au en los cátodos. ¿Cuál es el estado de oxidación del oro en la sal de oro? 15. En una electrólisis se depositaron 1.44 g de plata en una celda que contenía una solución acuosa de AgNO3, mientras que en otra celda que contenía una solución acuosa de XCl3, conectada en serie a la anterior, se depositaron 0.120 g de un metal X desconocido. Calcule la masa molar de X. 16. El oro forma compuestos donde tiene estados de oxidación de +1 y +3. ¿Cuál es su número de oxidación en un compuesto que deposita 1.53 g de oro metálico al electrolizarlo durante 15 minutos con una corriente de 2.5 A? 12 ... View Full Document

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