Recopilación de problemas de Física y Química

_{EXAMEN 1ª EVALUACIÓN}

_{1/ a/ Define el carácter metálico, e indica de forma razonada su variación en el S.P.
b/ Ordena de menor a mayor carácter metálico : Fe, Na, Cl, Co, Mg, Br.}

_{Sol.:a/ Tendencia a ceder electrones (a oxidarse) , es decir, son reductores…
Aumenta de derecha a izquierda (menor número de protones en el núcleo) y de arriba hacia abajo (mayor número de capas).
b/ Cl
< co < fe < mg < na}

_{2/ Escribe la configuración electrónica del Fe y del Rb.}

_{Sol.: Fe: 1s}2_2s2_p6 _3s2_p6_d6_4s2
_{Rb: 1s}2_2s2_p6_3s2 _p6_d10_4s2_p6_5s1

_{3/ Explica el enlace y polaridad en : amoníaco, N2 , cloruro potásico, (He) n}

_{Sol.:NH3: 3 enlaces covalentes polares, siendo el N el átomo más electronegativo. Molécula polar.
N2: Enlace covalente homopolar triple. Molécula apolar.
KCl: Enlace iónico. El Cl es el átomo más electronegativo. Alta polaridad.
(He)n: Enlace por fuerzas de Van der Waals.
Completar con las representaciones.}

_{4/ Se añaden 10 cm}3 _{de ácido sulfúrico, de densidad 1,84 g/cm}3_{, a 1 litro de agua. Calcula la concentración expresada en todas las formas. Dato : S=32}

_{Sol.:M=0,19 N=0,37 m=0,19 %=1,81 Xto= 0,003 Xte=0,997}

_{5/ Se disuelven 50 g de cloruro sódico en 250 ml de agua, obteniéndose una disolución de densidad 1,01 g/cm}3_{. Calcula las propiedades coligativas, a 20 ºC, suponiendo disociación del 70%.}

_{Datos : p0= 17,39 mm Hg Cl= 35,5 Na=23}

_{Sol.: Pvapor= 15,68 mmHg te = 103,02 ºC tf= -10,81 ºC Posmótica= 117,63 Atm.}

_{6/ a/ Calcula el pOH y la concentración de protones de una disolución que contiene 5 g de ácido clorhídrico, por litro de disolución.}

_{b/ ¿Cuántos ml de disolución 0,1 N de sosa se consumirán al valorar 20 ml de la anterior disolución ?}

_{Dato : Cl=35,5}

_{Sol.: a/ [H}+_{]= 0,14 M pOH= 13,15
b/ 28 ml NaOH.}

_{7/ Teorías ácido-base. Ejemplos.}

_{Sol.:Arrehenius: En disolución acuosa los ácidos ceden H}+ _{y las bases OH}–_{. Ejemplos: HCl (ácido) , NaOH (base)
Bronsted y Lowri: Los ácidos ceden H}+ _{y las bases los aceptan. Ejemplo: HNO3 (ácido) , Cl}– _{(base).
Lewis: Los ácidos aceptan un par de electrones y las bases ceden dicho par. Ejemplo: H}+ _{(ácido) , NH3 (base).}

_{Puntuación : 1 , 1 , 1 , 2 , 2 , 2, 1}

_{EXAMEN 2ª EVALUACIÓN}

_{1/ Se hacen reaccionar 10 g de cinc con ácido sulfúrico. Calcula:}

_{a/ los g de sal obtenidos.}

_{b/ los litros de gas recogidos en CA.}

_{c/ el volumen de sulfúrico consumido.}

_{Datos: S=32 Zn= 65 densidad(ác. sulfúrico)= 1,84 g/cm}3

_{Sol.: a/ 24,77 g ZnSO4
b/ 3,64 l H2
c/ 8,19 l H2SO4.}

_{2/ Calcula: a/ la entalpía de la reacción de combustión del etano (C2H6). justificando si es exotérmica o endotérmica.}

_{b/ las kilocalorías absorbidas o desprendidas en la combustión de 1 Kg. de etano.}

_{Datos: Hf (gas formado)= -393,5 Kj/mol Hf (líq. formado)= -285,8 Kj/mol}

_{Hf (etano)= -84,6 Kj/mol}

_{Sol.: a/ HR= -1559,8 Kj/mol El signo negativo nos indica que es reacción exotérmica.
b/ 12478,4 Kcal se desprenden}

_{3/ Ajusta por ión-electrón: HNO3 + HI ——- NO+ I2 + H2O}

_{Indica la semirreacción de oxidación, la de reducción, el oxidante y el reductor.}

_{Sol.: 2HNO3 + 6HI ——- 2NO+ 3I2 + 4H2O
El NO3}– _{es el oxidante, que se reduce a NO. El I} – _{es el reductor, que se reduce a I2.}

_{4/ Ajusta por índice rédox: CdS + I2 + HCl —- CdCl2 + HI + S}

_{Indica la semirreacción de oxidación, la de reducción, el oxidante y el reductor.}

_{Sol.: CdS + I2 + 2HCl —- CdCl2 + 2HI + S
El S}2- _{es el reductor, que se oxida a S. El I se reduce a I} –_{, siendo el oxidante.}

_{5/ Se pasa una corriente de 0,5 A por una sal de plata, depositándose 1 g de metal.}

_{a/ ¿Cuánto cobre, de una disolución cúprica se obtendría con la misma cantidad de electricidad?}

_{b/ ¿Durante cuánto tiempo circuló la corriente?}

_{Datos: Cu 63,5 Ag=108}

_{Sol.: a/ 0,29 g Cu
b/ 1787 s}

_{6/ Define de forma breve y precisa:}

_{a/ Entalpía.}

_{b/ Velocidad de reacción. Factores de los que depende.}

_{c/ Catalizador. Características.}

_{d/ Peso equivalente en los procesos rédox. Ejemplo.}

_{Sol.: a/ Entalpí es el calor de reacción a P cte…
b/ Número de moles/l que en cada segundo se obtienen o transforman en una reacción …Depende de: naturaleza de los reactivos, temperatura, estado de agregación, concentración, catalizadores…
c/ Sustancias que aumentan la velocidad de una reacción por disminuir su energía de activación. No modifican el equilibrio, se recuperan…
d/ El peso equivalente en un proceso rédox es el cociente entre el Pm y el nº de electrones intercambiados. Ej.: en el paso MnO4}– _—-Mn2+ _Pequiv.=Pm/5

_{Puntuación: 1,5 2 1,5 1,5 1,5 2}

_{EXAMEN 3ª EVALUACIÓN}

_{1/ Dados los vectores A(2,3) y B=(4,1), obtén:}

_{a/ El vector unitario en la dirección del vector suma.}

_{b/ El módulo del producto vectorial.}

_{c/ La proyección de B sobre A.}

_{Sol.: a/ 3·13}1/2_/13i+2·131/2_{/13j
b/ 10
c/3,05}

_{2/ Calcula, gráfica y analíticamente, el módulo, la dirección, el sentido y el punto de aplicación de la resultante de dos fuerzas de 3 y 5 N, de la misma dirección y sentido, aplicadas en los extremos de una barra de 4 m de longitud.}

_{Sol.: a/
Módulo: 8N. Punto de aplicación a 2,5 m de la fuerza de 3 N y a 1,5 m de la de 5N. Dirección y sentido los mismos de las fuerzas dadas.}

_{3/ Se lanza una piedra verticalmente hacia abajo, desde una altura de 300 m, con velocidad inicial de 2 m/s. Calcula:}

_{a/ La velocidad con la que llega al suelo.}

_{b/ El tiempo que tarda en caer.}

_{c/ La velocidad después de 2 segundos del lanzamiento.}

_{Sol.: a/ 76,75 m/s b/7,62 s c/ 21,62 m/s}

_{4/ Una rueda de 50 cm de diámetro gira a 20 Km/h. Si se para en 50 revoluciones, calcula:}

_{a/ El tiempo que tarda en parar.}

_{b/ La aceleración angular.}

_{Sol.: a/ 56,7 s b/ -0,196 rad/s}2

_{5/ Un móvil de 3 Kg, que se desplaza a 4 m/s, choca con otro de 5 Kg, que se mueve a 2 m/s en la misma dirección con sentido contrario, quedando ambos unidos. Calcula la velocidad con que se mueve el conjunto tras el choque.}

_{Sol: v=0,13 m/s en la dirección de ambos, y en el sentido del primero.}

_{6/ Un cuerpo de 3 Kg se lanza verticalmente hacia arriba, a la velocidad de 5 m/s. Calcula por energías:}

_{a/ La altura que alcanza.}

_{b/ La altura a la que su velocidad es de 2,7 m/s.}

_{Sol.: a/ 1,27 m/s b/ 0,90 m}

_{7/ ¿Cuál es la potencia, en CV, de una bomba que eleva 1 m}3 _{de aceite, de densidad 0,8 g/ml, a 10 m de altura, en 2 minutos?}

_{Sol.: 0,89 CV}

_{8/ Calcula la densidad del metano (CH4), en CN.}

_{Sol.: 0,715 g/l}

_{Puntuación: 1,5 1 1,5 1,5 1 1,5 1 1}

_{EXAMEN DE JUNIO}

1ª EVALUACIÓN

_{1/ Formula o nombra: ácido hipofosforoso, KClO3 , carbonato sódico, nitrato argéntico, HNO , BaCl2 , HNO4 , sosa, dicromato cálcico, AsH3 .}

_{Sol.: H3PO2, clorato potásico, Na2 CO3, AgNO3, &AACUTEcido hiponitroso, cloruro bárico, ácido peroxonítrico, NaOH, CaCr2O7, arsina}

_{2/ Indica de forma razonada los enlaces, y represéntalos: NaBr , (He)n , H2O2 , NH4}+

_{Sol.: Iónico, Van der Waals, covalente polar, covalente coordinado. (Desarrollar)}

_{3/ Escribe la configuración electrónica del Cd y del Rb}+_.

_{Sol.: Cd: 1s}2_2s2_p6_3s2_p6 _d10_4s2_p6_d10_5s2
_Rb+_{: 1s}2_2s2_p6_3s2_p 6_d10_4s2_p6

_{4/ Se disuelven 30 g de cloruro sódico en 120 g de agua, obteniéndose una disolución de densidad 1,15 g/ml. Expresa la concentración en todas las formas. Datos: Na=23 Cl=35,5}

_{Sol.:N=3,94 M=3,94 m=4,25 %=20 Xo}=0,071 X_e=0,928

5/ Calcula las propiedades coligativas, a 100 ºC, de la disolución del ejercicio anterior, suponiendo disociación del 90%.

Sol.: p=0,865 Atm t_e=104,2 ºC t_f=-15 ºC P_osm.=228,96 Atm

6/ Calcula el pH de una disolución que contiene 10 g de ácido clorhídrico por litro de disolución. Dato: Cl=35,5

Sol.:pH=0,56

2ª EVALUACIÓN

7/ Se tratan 50 g de nitrógeno con el hidrógeno necesario. ¿Qué volumen de amoníaco, medido en C.S. se obtiene?

Sol.:87,3 l.

8/ Calcula el calor intercambiado al quemar 1 Kg de propano (C₃H₈), razonando si es reacción exo o endotérmica.

Datos: Hpropano.= -104 Kj/mol Hl&IACUTEquido= -286 Kj/mol Hgas= -394 Kj/mol

Sol.:Q=-50500·10³ J. El signo – indica reacción exotérmica.

9/ Calcula el peso equivalente del dicromato potásico al reducirse a Cr³⁺.

Datos: Cr=52 K=39

Sol.:49

10/ Se hacen pasar 200 C por una cuba electrolítica que contiene una sal de plata. Calcula:

a/ la masa de plata depositada.

b/ los gramos de cobre, de una sal cúprica, que se depositarían.

Datos: Ag=108 Cu=63,5

Sol.:a/ 0,22 g. b/ 0,06 g.

11/ Ajusta por ión-electrón: HCl + MnO₂ —– MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Sol.:4 HCl + MnO₂ ——- MnCl₂ + Cl₂ + 2 H₂O

12/ Ajusta por índice rédox: I₂ + HClO + H₂O —— HIO₃+HCl

Sol.:I₂ + 5 HClO + H₂O —— 2 HIO₃+ 5 HCl

3ª EVALUACIÓN

13/ El vector A(2,y) es perpendicular al vector B=2i-j

a/ Calcula el módulo del vector A.

b/ Obtén un vector unitario en la dirección del vector B

Sol.: a/2·5^1/2
b/ 2·5^1/2/5 i – 5^1/2/5 j

14/ Un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba, alcanzando la altura de 40 m.

a/ ¿Con qué velocidad se lanzó? b/ ¿Qué tiempo estará en el aire?

Sol.: a/ Vi=28,01 m/s
b/ t=5,71 s

15/ Una fuerza de 2 N, actuando sobre un cuerpo, le comunica una velocidad de 20 m/s, después de recorridos 50 m.

a/ ¿Cuál es el tiempo invertido en dicho recorrido? b/ ¿Qué masa tiene el cuerpo?

Sol.:t=5s m=0,5 Kg

16/ La masa de la Luna es 0,012 veces la de la Tierra, y su diámetro 0,272 veces el terrestre. Calcula la aceleración de la gravedad en el satélite.

Sol.:1,59 m/s²

17/ Una bomba eleva 1 m³ de agua a 20 m de altura en 3 minutos. Calcula:

a/ El trabajo desarrollado por el motor.

b/ La potencia del motor, en cv.

Sol.:W=196200 J P=1,48 CV

18/ Un matraz de vidrio lleno hasta el borde, a 0 ºC, contiene 100 ml de agua. Calcula los cm³ que podrán rellenarse, o que se derramarán, a la temperatura de 50 ºC.

Datos: coef. dilat. cúbico vidrio=25,5·10^-6 ºC^-1 ; del agua=2,0·10^-4 ºC^-1

Sol.:Se derraman 0,87 cm³

Puntuación: 2,2,1,2,2,1 // 2,2,2,2,1,1 // 2,2,2,1,2,1

Otros problemas:

1/ Se lanza un cuerpo verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 m/s, desde el tejado de un edificio de 30 m. Calcula: a/ El tiempo que tarda en llegar al suelo. b/ La velocidad con la que llega.

Sol.: a/ 5,19 s. b/ 30,95 m/s.

2/ Un volante de 10 cm de radio que gira a 30 rpm, se frena y detiene en 20 s. Calcula:

a/ Las vueltas que da hasta pararse. b/ La aceleración de un punto de su periferia, a los 5 s de iniciarse la frenada.

Sol.: a/ 5 rev. b/ 0,56 m/s².

3/ Calcula g a 5 Km de la superficie terrestre. Dato: M_tierra= 6·10²⁴ Kg.

Sol.: 9,79 m/s².

4/ Un conductor que circula a 90 Km/h frena en 500 m. ¿Cuánto tiempo tarda en detenerse?

Sol.: 40 s.

5/ En los extremos de una barra de 2 m de largo se aplican perpendicularmente a ella, dos fuerzas del mismo sentido, de 3 y 5 N, respectivamente. Calcula el módulo, dirección, sentido y punto de aplicación de la resultante.

Sol.: R=8N Igual dirección y sentido que las fuerzas aplicadas. A 0,75 m de la fuerza de 5 N

6/ ¿Cuántos julios hay que suministrar a 10 Kg de hielo, a -20 ºC, para pasarlos a agua a 80 ºC? Datos: Q_{f hielo}= 334,4 J/g C _hielo= 0,5 cal/(g ºC)

Sol.: 7094·10³ J.

7/ En un recipiente de 1 litro se introducen 10 g de oxígeno, a la temperatura de 20 ºC. El sistema se lleva a un volumen doble y temperatura de 40 ºC. ¿Qué presión existirá?

Sol.: 4,01 Atm.

8/ Se valoran 10 ml de hidróxido magnésico con 15 ml de ácido nítrico 0,5 N. Calcula la normalidad y el pH de la disolución básica. Dato: Mg=24,5

Sol.: 0,75 N pH=13,88

9/ Calcula la velocidad con la que retrocede un arma de 3 Kg al disparar una bala de 12 g a 70 m/s.

Sol.: v= -0,28 m/s

10/ Calcula la densidad del nitrógeno a 30 ºC y 2 Atm.

Sol.: 2,25 g/l

11/ Calcula la composición centesimal de la glucosa: C₆H₁₂O₆

Sol.: C: 40% H:6,67% O:53,33%

12/ Obtén la fórmula empírica y molecular de un compuesto de Pm=120, de composición centesimal: H:1,67% Na=19,17% P=25,83% 0=53,33%. Dato: P=31

Sol.: NaH₂PO₄ (empírica y molecular). Fosfato diácido de sodio.

13/ Ordena según afinidad electrónica creciente: Cs, Ir, W, Bi, C, Sb

Sol.: Cs<W<Ir<Bi<Sb<C

14/ Ordena según carácter oxidante creciente: Mo, Rb, Ni, Pd, Ge, I

Sol.: Rb>Mo>Pd>Ni>Ge>I

15/ Calcula las propiedades coligativas, a 20 ºC, de una disolución de ácido clorhídrico, del 37,9% y densidad 1,19 g/ml., suponiendo disociación del 80%. Dato: P₀=28 mmHg

Sol.: P_vapor= 16,36 mmHg t_e= 115,64 ºC t_f= -55,95 ºC P_osmótica= 534,10 Atm

16/ Calcula la m, X y % de una disolución acuosa de ácido fosfórico 3M de densidad 1,15 g/ml.

Dato: P=31

Sol.: m=3,5 X_to= 0,059 X_te= 0,941 %=25,57

17/ Un cuerpo de 10 g cae, partiendo del reposo, desde una altura de 5 m. Si tarda 4 s en llegar al suelo, calcula la fuerza de rozamiento que ha actuado.

Sol.: 0,092 N

18/ ¿Cuántos g de potasa se necesitan para neutralizar 10 g de ácido bromhídrico? Datos: Br=80 K=39

Sol.: Sol.: 7 g

19/ Un motor de 16 CV eleva una carga de 500 Kg a 50 m en 25 s. Calcula su rendimiento.

Sol.: R= 83%

20/ Se suelta una pelota desde una altura h, alcanzando tras el bote la altura de 5/6 de h. Calcula el porcentaje de energía que se pierde en el choque.

Sol.: Sol.: 16,67%

21/ Dos cuerpos se dejan caer con un intervalo de 2 s. ¿Cuánto tiempo tardarán en estar separados 30 m?

Sol.: A los 0,53 s de soltar el segundo cuerpo.

22/ ¿Cuál es la velocidad angular y el espacio recorrido en un día, por un punto de la periferia de una polea de 30 cm de radio, que da 30 rpm?
Sol.:w=3,14 rad/s e=81430,27 m

23/ Se deja caer un cuerpo desde lo alto de la torre Eiffel, de 300 m de altura. ¿Con qué velocidad llega al suelo? ¿Cuanto tiempo está en el aire?
Sol.: v=76,7 m/s t=7,8 s

24 Se dispara verticalmente hacia arriba, a 600 m/s, una bala. ¿A qué altura asciende? A qué altura estará a los 80 s del disparo?
Sol.: h=18348,6 m h=16640 m

25 ¿Cuántas calorías serán necesarias ceder al aire de una habitación, de dimensiones 6 m por 5,5 m por 4 m para elevar su temperatura de 5 a 18 ºc, siendo el calor específico del aire 0,24 cal/(g ºC) y su densidad 1,293 g/litro.

Sol.:532509,12 cal

26 Ajusta por índice redox: KBiO₃ + MnCl₂ + HCl —– KMnO₄ + BiCl₃ + KCl + H₂O

Sol.: 5 KBiO₃ + 2 MnCl₂ + 14 HCl —– 2 KMnO₄ + 5 BiCl₃ + 3 KCl + 7 H₂O

27/ a/ Calcula la cantidad de calor que se desprende o que es necesario suministrar para descomponer 6 Kg de carbonato cálcico del 85 % en óxido cálcico y anhídrido carbónico. b/ ¿Cuántos litros de gas, a 700 mm Hg y 25 ºC se obtienen? Entalpías: del carbonato: -1206,9 Kj/mol del óxido: -635,1 Kj/mol del anhídrido: -393,5 Kj/mol Ca=40

Sol.:a/ Hay que suministrar 10698·10³ J b/ Se obtienen 1592,8 l de anhídrido carbónico.

28/ Escribe la configuración electrónica del Se ^2- y del Mo

Sol.:Se^2-: 1s²2s²p⁶3s² p⁶d¹⁰4s²p⁶ Mo: 1s²2s²p⁶3s²p⁶ d¹⁰4s²p⁶d⁵5s¹

29/ a/ ¿Cuántas moléculas hay en 1 g de agua? b/ ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en 0,1 moles de ácido fosfórico?

Sol.: a/ 3,346·10²² moléculas de agua. b/ 1,8069·10²³ átomos de hidrógeno.

30/ Calcula la altura a la que un cuerpo de 10 Kg de masa pesa 98 N.
Dato: R_tierra= 6,3·10⁶ m

Sol.:3213,5 m

31/ ¿A qué altura los cuerpos pesan la mitad que en la superficie terrestre?
Dato: R_tierra=6370 Km

Sol.: 2638,54·10³m

32/ Una rueda de 15 cm de diámetro que gira a 300 rpm, se para en 15 s. Calcula: a/ Aceleración angular. b/ El número de vueltas. C/ La aceleración lineal de un punto de su periferia.

Sol.:a/ -2,1 rad/s² b/ 37,33 rev c/ -0,15 m/s²

33/ Calcula H⁺ , OH ^– , y el pH de una disolución 0,1 M de NaOH.

_{Sol.: H}+ _{= 10-13 OH}– _{= 10} -1 _pH=13

_{34/ Dados los vectores A=2i-j y B(-1,3), obtén el módulo del producto vectorial del vector suma con el vector que tiene su origen en el punto A(1,2) y su extremo en el punto B(-2,-1)}

_{Sol.: z=3}

_{35/ Calcula el calor de formación del óxido de cinc. Datos:
H2SO4 + Zn ——— ZnSO4 + H2 con una H=-335,1 Kj/mol
H2 + ½ O2 ——— H2O con una H= -285,85 Kj/mol
H2SO4 + ZnO ——- ZnSO4 + H2O con una H=-211,4 Kj/mol}

_{Sol.:Q=409,55 Kj/mol (Exotérmica)}