S689010740-10F2 EXAMEN CON SOLUCIÓN FEBRERO 2010 2ª SEMANA PDF

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Soluciones exámenes UNEDCódigo asignatura Nombre asignatura 68901074 Fundamentos Químicos de la Informática Fecha alta y origen Convocatoria 11/05/ Curso Virtual Febrero 2010 (2ª Semana)Prueba Personal Segunda vueltaFUNDAMENTOS QUÍMICOS DE LA INGENIERÍA Grado en Ingeniería EléctricaTEORIA [1/3 DE LA...

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Soluciones exámenes UNED

Código asignatura

Nombre asignatura

68901074

Fundamentos Químicos de la Informática

Fecha alta y origen 11/05/2011 Curso Virtual

Convocatoria

Febrero 2010 (2ª Semana)

Prueba Personal

Segunda vuelta

FUNDAMENTOS QUÍMICOS DE LA INGENIERÍA Grado en Ingeniería Eléctrica TEORIA

[1/3 DE LA PUNTUACIÓN TOTAL]

(Conteste únicamente a una de las dos preguntas que se formulan. Si contesta a las dos, solo se le calificará la que se propone en primer lugar)

a) Reacciones de polimerización REFERENCIA: LIBRO DE TEXTO, TEMA 16.9.2 PÁG. 577 b) Ley de Hess REFERENCIA: LIBRO DE TEXTO, TEMA 6.7

PÁG. 243

CUESTIONES [1/3 DE LA PUNTUACIÓN TOTAL] 1. Completar y ajustar, por el método del ion-electrón, la reacción entre el permanganato potásico y el agua oxigenada, en presencia de ácido sulfúrico, para dar, entre otras sustancias, sulfato manganoso y oxígeno molecular, indicando quién actúa como oxidante y quién como reductor. Reductor H2O2  O2 + 2 H+ + 2 e- }  5 Oxidante MnO4 + 8 H+ + 5 e-  Mn2+ + 4 H2O }  2 _________________________________________________ 2 MnO4- + 16 H+ + 5 H2O2  2 Mn2+ + 8 H2O + 5 O2 + 10 H+ + 2+ 2 MnO4 + 6 H + 5 H2O2  2 Mn + 8 H2O + 5O2

2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 H2O2  2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O + 5 O2 2. A través de tres células electrolíticas, conectadas en serie, pasan 0,2 F durante un cierto tiempo. Una de las células contiene una sal de plata, otra ion cinc, y la tercera una sal férrica. Admitiendo que solo hay reducción de "ion a metal", )cuántos gramos de cada metal se depositarán? Como están en serie pasa la misma corriente por las tres células. Con el paso de 1 F (96500 C) se deposita 1 eq-g de cada sustancia. Por lo tanto, al paso de 0,2 F se depositarán 0,2 eq-g. P.EqAg= 107,9 / 1 = 107,9 P.EqZn= 65,37 / 2 = 32,68 P.EqFe= 55,85 / 3 = 18,62

Se depositan 0,2  107,9 = 21,58 g Ag Se depositan 0,2  32,68 = 6,54 g Zn Se depositan 0,2  18,62 = 3,72 g Fe

3. )Cuántos mL de solución 0,2 M de ácido sulfúrico serán precisos para neutralizar 40 mL de una solución que contiene 4 g/L de hidróxido sódico?

P.EqNaOH = 40 / 1 = 40 Normalidad de disolución con 4 g/L NaOH: N = 4 /P.Eq = 0,1 eq / L Normalidad de disolución 0,2 M H2SO4: N = 0,2  2 = 0,4 eq / L V.N= V'.N' ,, V = V'.N' / N = 40  0,1 / 0,4 = 10 mL H2SO4 0,2 M 4. Determinar el % en que se encuentra disociado el ácido carbónico a la temperatura ambiente, sabiendo que su primera constante de disociación es 3.10-7, en una solución 0,1 M.  H 2CO3  HCO-3 + H+   C(1- )

C  ≈ C  2 C (1   ) 2

Ka 

C

2

  Ka / C =

C

3, 0  107 / 0,1 =

1,73 103 

0,17 %

5. Determinar la variación de entropía para la fusión de un mol de benceno en su punto de fusión (5,48 C) y a presión normal. ∆S = q / T La temperatura es constante durante el cambio de estado. Masa Molecular benceno = 78,06 L = Calor latente de fusión del benceno = 125,4 J/g q = m.L = 78,06  125,4 = 9,788.103 J/mol T = 5,48 + 273,16 = 278,64 K ∆S = 9788 / 278,64 = 35,13 J/K.mol ------------------------PROBLEMA [1/3 DE LA PUNTUACIÓN TOTAL ] Sea 1L de disolución de carbonato de plata en equilibrio con su precipitado amarillo, a la que se le añade lentamente ácido nítrico, hasta que se disuelven 0.02 g del precipitado. El gas desprendido durante esta operación se recoge sobre agua a la temperatura de 25 C, resultando ser la presión total 780 mmHg . Se desea saber: a) La reacción que ha tenido lugar al añadir el ácido nítrico. b) Las concentraciones finales de los iones plata y carbonato en la disolución. c) El volumen ocupado por el gas desprendido en las condiciones indicadas. a)

Ag 2CO 3 

฀฀ ฀฀ ฀฀

Ag2CO 3  2Ag+  CO 32

(ppdo.)

(disuelto) (disociado)   H2CO3 + 2AgNO3 Ag 2CO3  2HNO3  

 CO 2   H 2O 2

Por lo tanto: Ag2CO3  + 2 HNO3 ฀฀ ฀฀ ฀฀ 2 AgNO3 + CO2฀ + H2O b)

El Ag2CO3 disuelto está prácticamente disociado por completo: 2  Ag 2CO 33     2Ag  CO 3 [1] 2x x Las concentraciones o concentración final, será igual a las iniciales más las disueltas. Aplicando la expresión del producto de solubilidad en [1]: Ks = [Ag+]2.[CO32-] = (2x)2.x = 4x3 (iniciales) x  CO32    3 K s / 4 =

3

6, 2  1012 / 4 = 1,157  104 ≈ 1,16 10 4 mol / L

La concentración de Ag+ disuelto se calcula a partir del peso del precipitado disuelto teniendo en cuenta [1]: 2 . 0,02 / M(Ag2CO3) = 0,04 / 275,74 = 1,45.10-4 mol/L de Ag+ (disueltos) [Ag+]final = [Ag+]inicial + [Ag+]disuelto = -4 = (2x).1,45.10 = 2 . 1,16.10-4 + 1,45.10-4 = 3,77.10-4 mol/L (Ag+ final) [CO32-] = Ks / [Ag+]2final = 6,2-10-12 / (3,77-10-4)2 = 4,36.10-5 mol/L c) Moles de CO2 desprendidos al añadir HNO3: [CO32-]iniciales + [CO32-]disueltos (0,02 g) - [CO32-]final CO32-  CO2 -4 -5 1,16.10 mol/L(iniciales) + (0,02 /275,74)(disueltos) - 4,36.10 = 1,449.10-4 moles CO2฀ Teniendo en cuenta que el CO2 se recoge sobre agua : pV=nRT

1, 449  10 4  0,082  (273  25) = 3,56.10-3 L  3,56 mL V 780  23,756 760 ------------------------------Datos globales necesarios para resolver algunas cuestiones y el problema.Masas atómicas (g/at-g): Na = 23,00.- Ag = 107,87.- Zn = 65,37.- Fe = 55,85.C = 12,00.- H = 1,00.- O = 16,00.- Producto de solubilidad del carbonato de plata = 6,2·10-12. Presión de vapor del agua, a 25o C = 23,756 mm de Hg. Calor latente de fusión del benceno = 125,4 J/g. AVISO: Las prácticas deben aprobarse con anterioridad o simultáneamente al curso en que supere la parte teórica. Aquellos alumnos que tengan convalidadas las prácticas con anterioridad, deberán hacerlo constar en sus Pruebas Presenciales indicando, junto a sus datos, el año y Centro Asociado en donde realizaron las mismas.

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