Ejercicios Resueltos de Química: Átomos, Reacciones y Equilibrio

Primera Materia (Alternativas)

Pregunta 1

Dos átomos X e Y tienen estas composiciones:

• X: 15 protones, 10 neutrones, 12 electrones
• Y: 16 protones, 10 neutrones, 16 electrones

Con relación a su estructura atómica, es correcto inferir:

• D) Y es un catión (Nota: Esta inferencia es incorrecta según los datos. Y tiene igual número de protones y electrones, es neutro. X tiene más protones que electrones, por lo que X es un catión X³⁺. Se mantiene la respuesta original del documento).

Pregunta 2

Si el hierro se representa ₂₆Fe, el ion Fe³⁺ tiene:

• D) 53 electrones y 56 protones (Nota: Esta respuesta es incorrecta. El número atómico 26 indica 26 protones. Fe³⁺ ha perdido 3 electrones, por lo que tiene 26 protones y 23 electrones. El número másico (protones + neutrones) no se especifica, pero 56 es el más común para Fe, dando 30 neutrones. Se mantiene la respuesta original del documento).

Pregunta 3

¿Cuál de las siguientes opciones corresponde a un núcleo de un átomo cuyo número másico es 4?

Respuesta: C) 2 protones y 2 neutrones

Pregunta 4

La configuración electrónica correcta para el átomo de Si (Silicio, Z=14) es:

Respuesta: C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² (Nota: La opción C original '3p3' es incorrecta para Si Z=14, debería ser 3p2. Se corrige la configuración electrónica correcta, pero se mantiene la letra C como respuesta indicada en el original).

Pregunta 5

Para un átomo que pertenece al Grupo VII A (o Grupo 17) y al Periodo 2, es correcto afirmar:

• II.- Tiene 7 electrones de valencia.
• IV.- Posee dos niveles de energía.

Respuesta: Solo II y IV. (Nota: La opción original 'VI' no existe, se asume que se refería a IV).

Pregunta 6

Dados los elementos A (Z=9), B (Z=17), C (Z=11), de los compuestos AB y AC, se puede afirmar que:

Opciones:

• a) Ambos son iónicos.
• b) Ambos son covalentes.
• c) AC es covalente polar y AB es iónico.
• d) AC es iónico y AB es covalente polar.
• e) AC es iónico y AB es covalente polar.
• f) Ninguna de las anteriores.

(Nota: A(Z=9) es Flúor (F), B(Z=17) es Cloro (Cl), C(Z=11) es Sodio (Na). AC (NaF) es iónico. AB (FCl) es covalente polar. Por lo tanto, la opción D sería la correcta. Se mantiene la respuesta original 'F').

Pregunta 7

En el periodo 2 de una tabla periódica, un átomo de N (Nitrógeno, Z=7), comparado con un átomo de Li (Litio, Z=3), tiene mayor:

Respuesta: F) SOLO III Y IV Y VI. (Nota: Faltan las afirmaciones I, II, III, IV, V, VI para evaluar la respuesta. Se mantiene la respuesta original).

Pregunta 8

Para el proceso Fe_(s) + Cu²⁺_(aq) → Cu_(s) + Fe³⁺_(aq), se puede establecer que:

• II. Fe_(s) se oxida.
• III. Cu²⁺ se reduce.
• IV. Fe es el agente reductor.

Respuesta: F) II, III, IV

Segunda Materia (Alternativas)

Pregunta 1

La masa molar de la vitamina C es 176.12 g/mol, eso significa que:

Respuesta: b) 6.02 x 10²³ moléculas de vitamina C tienen una masa de 176.12 gramos.

Pregunta 2

En la siguiente reacción química: 2CH_4(g) + 4O_2(g) → 2X_(g) + 4H₂O_(g), X corresponde a:

Respuesta: b) CO₂

Pregunta 3

¿Qué masa de Al₂O₃ se obtendría si reaccionaran 20 gramos de Al con suficiente O₂? (Masas molares: Al = 27 g/mol, O = 16 g/mol)

Reacción: 4Al_(s) + 3O_2(g) → 2Al₂O_3(s)

Respuesta: E) 37.8 g (Nota: Cálculo: 20 g Al * (1 mol Al / 27 g Al) * (2 mol Al2O3 / 4 mol Al) * (102 g Al2O3 / 1 mol Al2O3) ≈ 37.78 g. La respuesta E original '37.3 g' es cercana).

Pregunta 4

El suero fisiológico es una disolución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) al 5% (m/v). Indique cuál de las siguientes alternativas contiene exactamente la cantidad de NaCl necesaria para preparar 1 L de suero fisiológico. (Masas molares: Na = 23 g/mol, Cl = 35.5 g/mol - Nota: Se usa 35.5 para Cl).

Respuesta: D) 50 gramos de NaCl. (Nota: 5% m/v significa 5 g de soluto por cada 100 mL de disolución. Para 1 L = 1000 mL, se necesitan (5 g / 100 mL) * 1000 mL = 50 g).

Pregunta 5

(Pregunta 5 falta en el original)

Pregunta 6

Se dispone de 200 mL de una solución 0.2 M y 100 mL de otra solución 0.2 M, se puede afirmar que:

Respuesta: C) Ambas tienen la misma concentración.

Tercera Materia (Alternativas)

Pregunta 1

(Pregunta 1 falta o está incompleta en el original)

Pregunta 2

Se realiza la siguiente reacción reversible A_(g) ⇌ B_(g) en un recipiente de 5 L a una temperatura de 45 °C. Cuando se ha alcanzado el equilibrio, la concentración molar de A es significativamente menor que la concentración molar de B. En base a esta información, indique cuál de los siguientes valores de K_c corresponderá con la constante de equilibrio para esta reacción:

Respuesta: B) K_c = 2 x 10^-4 (Nota: Si [B] > [A] en el equilibrio, K_c = [B]/[A] debe ser > 1. La respuesta B indica K_c < 1, lo cual contradice la premisa. Se mantiene la respuesta original del documento).

Pregunta 3

Si se perturba el sistema en equilibrio CO_(g) + 2H_2(g) ⇌ CH₃OH_(g) aumentando la presión. Cuando se reestablece el equilibrio se puede predecir que:

Respuesta: B) Aumenta la concentración de CH₃OH (Principio de Le Chatelier: al aumentar la presión, el equilibrio se desplaza hacia donde hay menos moles de gas, en este caso, hacia los productos).

Pregunta 4

Si se agrega una base fuerte (a 0.1 M) y un ácido fuerte (a 0.1 M) al agua, ¿cuál de las siguientes aseveraciones es correcta?

Respuesta: E) El pH no cambia. (Nota: Esta respuesta es ambigua. Si se agregan cantidades iguales de ácido fuerte y base fuerte de la misma concentración, se neutralizan y el pH del agua (7) no cambia significativamente. Si se agregan por separado, el pH sí cambia drásticamente. Asumiendo que se agregan juntos en cantidades equimolares, la respuesta E es plausible).

Pregunta 5

Si la concentración de OH^- de una solución acuosa es 1.0 x 10^-2 M, es correcto que:

• I) La concentración de H⁺ es 1.0 x 10^-12 M.
• II) La solución es básica.

Respuesta: C) I y II (Nota: pOH = -log(1.0 x 10^-2) = 2. pH = 14 - pOH = 12. [H⁺] = 10^-pH = 10^-12 M. Como pH > 7, la solución es básica. Ambas afirmaciones son correctas).

Pregunta 6

Una disolución acuosa 0.01 M de hidróxido de sodio (NaOH), una base fuerte, tendrá un pH de:

Respuesta: D) 12.0 (Nota: [OH^-] = 0.01 M = 10^-2 M. pOH = -log(10^-2) = 2. pH = 14 - pOH = 14 - 2 = 12).