Olimpiada VASCA de Química

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Asociación de Químicos del País Vasco Euskal Herriko Kimikarien Elkartea

Colegio Oficial de Químicos del País Vasco Euskal Herriko Kimikarien

Elkargo Oficiala

Olimpiada VASCA de Química - 2010

INSTRUCCIONES (Leer con atención):

Realice una circunferencia alrededor de la respuesta que considere correcta.

Debe responder correctamente a tantas preguntas como le sea posible en el tiempo máximo establecido de una hora y 30 minutos.

La calificación que obtendrá se corresponderá (sobre los veinticinco puntos máximos) con C-(I/4), siendo C el número de respuestas correctas e I el de respuestas incorrectas.

1. La nicotina es un alcaloide natural presente en la planta del tabaco. Su análisis elemental da la siguiente composición centesimal: C 74,03 %, H 8,70 % y N 17,27 % y. Cuál es la fórmula molecular de la nicotina compatible con este análisis.

A. C6H5N

B. C10H16N2

C. C9H16ON2

D. C8H5N

E. Ninguna se ajusta a este análisis

2. Se mezclan 40,0 ml de Ca(NO3)2 0,20M con 10 ml de NH4NO3 0,40M. La concentración del ion

nitrato en la disolución resultante será: A. 0,12 M

B. 0,20 M C. 0,24M D. 0,40M E. 0,50M

3. De las siguientes expresiones, cuál coincide con el calor de combustión del boro? A. Hf°(B2O3)

B. Hf°(B2O3)

C. ½ Hf°(B2O3)

D. ½ Hf°(B2O3)

E. Hf°(B2O3)

4. Indique cuál de las siguientes afirmaciones es correcta:

A. Dos elementos con electronegatividades parecidas tienden a formar enlace iónico

B. En una molécula de H2O los enlaces son muy polares y por tanto es un ejemplo de enlace

iónico

C. Cuando se tiene cobre metálico, aunque se escribe Cu no se tienen átomos aislados sino unidos mediante enlace metálico

D. La regla del octeto indica que el núcleo de un elemento está rodeado de un número de electrones múltiplo de 8

E. Los compuestos de coordinación son siempre gaseosos

Nombre:

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5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta? A. La molécula de dióxido de azufre es apolar

B. El azufre de la molécula de dióxido de azufre tiene una hibridación sp3 C. La molécula de dióxido de azufre es lineal

D. El dióxido de azufre es líquido a 298 K y 1 atm

E. La molécula de dióxido de azufre es angular y la hibridación del S es sp2

6. ¿Cuál es el nombre correcto, según la IUPAC, del compuesto cuya fórmula se muestra? NH2 O A. 3-Aminociclohexanona B. 5-Aminociclohexanona C. 3-Ona-ciclohexanamina D. Ciclohexan-3-oxo-amina E. 3-Oxociclohexanoamina

7. En dos habitaciones cerradas a la misma temperatura tenemos dos recipientes con agua como indica la figura. Se trata de comparar la presión de vapor de agua en ambas habitaciones.

A: 100 cm3 B: 200 cm3

A. Es la misma

B. En la habitación A es mayor C. En la habitación B es mayor

D. No tenemos que tener en cuenta la temperatura E. Necesitamos saber las dimensiones de la habitación 8. De las siguientes afirmaciones, ¿cuál es cierta?

A. Un gas siempre se puede licuar disminuyendo la temperatura

B. No es posible encontrar el agua en sus tres estados físicos a la vez en equilibrio C. La nieve no desaparece en lugares donde la temperatura no sube de 0°C

D. El agua no se vaporiza a temperatura ambiente E. Ninguna de las anteriores es cierta

9. Determine en cual de las siguientes situaciones se puede obtener mayor cantidad de sulfato de sodio según la reacción:

NaOH + H₂SO₄ Na₂SO₄ + H₂O

Cuando se mezclan:

A. 30 mol de NaOH con 70 mol de H2SO4

B. 40 mol de NaOH con 16 mol de H2SO4

C. 35 mol de NaOH con 15 mol de H2SO4

D. 18 mol de NaOH con 18 mol de H2SO4

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10. Sabiendo que

H3PO4 + H2O H2PO4- + H3O+ K = 10-2 H₂PO₄- + H₂O HPO₄-2 + H₃O+ K = 10-6,9 HPO4-2 + H2O PO4-3 + H3O+ K = 10-11,7 La constante de equilibrio de la reacción:

HPO₄-2 + H₃O+ H₂PO₄- + H₂O A. 10-6,9 B. 106,9 C. 104,8 D. 10-8,9 E. 10-11,7

11. Cuando has realizado la práctica de electrolisis de la disolución del sulfato de cobre en el laboratorio ¿cuál de las siguientes afirmaciones NO es cierta?

A. El cobre se deposita en el cátodo

B. A medida que progresa la electrolisis la disolución se hace menos azulada C. El amperímetro estaba colocado en serie

D. El voltímetro estaba colocado en paralelo

E. El puente salino estaba colocado para permitir el paso de iones

12. El número atómico del Cu es 29. Si la Ag está exactamente debajo del Cu en la Clasificación Periódica, el ión Ag(III) tiene una configuración:

A. d9 B. d7 C. d8 D. d5 E. d6

13. Señala cuál es la relación de isomería entre los siguientes compuestos:

H₃C

H CHO

H OHC

H H

CH₃ A. Isómeros constitucionales de posición de grupo funcional.

B. Isómeros constitucionales de función. C. Isómeros constitucionales de cadena. D. Isómeros geométricos.

E. No son isómeros

14. Para la siguiente célula electroquímica: Ni/Ni2+ (1M) // Ag+ (1M)/Ag; si los potenciales de reducción estándar son Eº(Ni2+/Ni) = -0,25 V y Eº(Ag+/Ag) = 0,80 V, el potencial de la célula es:

A. -1,05 V B. 1,05 V C. 1,23 V D. 0,55 V E. -0,55 V

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15. Para el siguiente equilibrio hipotético:

A (g) + 3 B (g) 2 C (g) + D (g)

El cambio de la constante de equilibrio con la temperatura viene dado en la siguiente gráfica: Ln K

1/T Indica qué afirmación es cierta:

A. La entropía aumenta B. La reacción es endotérmica C. La entropía se mantiene constante

D. Si aumenta la temperatura la reacción es menos espontánea E. Ninguna de las anteriores es cierta

16. ¿Qué radiación electromagnética tiene una frecuencia mas baja? A. Microondas

B. Rayos X

C. Radiación gamma D. Luz visible

E. Radiación infrarroja

17. Indica cuántos enlaces y hay en una molécula de etino (acetileno): A. Dos enlaces y dos enlaces .

B. Cuatro enlaces y uno enlace . C. Un enlace y dos enlaces . D. Tres enlaces y dos enlaces . E. Cuatro

18. ¿Cuál de las combinaciones siguientes para (n,l,m,s) representa una de las soluciones permitidas para la ecuación de ondas del átomo de hidrógeno?

A. (1,0,1,-1/2) B. (1,1,1,+1/2) C. (2,1,-1,+1/3) D. (4,3,-2, -1/2) E. (5,6,1,+1/2)

19. Dos compuestos formados por el mismo número de átomos de C, H y O tendrán también en común:

A. El número de moléculas presentes en la misma masa B. Los enlaces que se formen entre dichos átomos C. La entalpía de combustión

D. La reactividad química E. El estado físico

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20. El indicador rojo de metilo (cambio de color a pH de 5) es adecuado para la valoración A. HCN + KOH

B. HClO4 + Ca(OH)2

C. HNO3 + NaOH

D. HNO3 + Ca(OH)2

E. HCl + NH3

21. Se sabe que 2.07·1022 átomos de un elemento pesan 2,48 g. Esto significa que su masa molecular (en g·mol-1) es: A. 5.13 B. 36.0 C. 72.1 D. 22.4 E. 144

22. ¿Cuál de las siguientes moléculas se espera que sea plana? 1. PH3 2. BF3 3. CH4 4. H2O A. 1, 2 y 4 B. 2 y 3 C. 1 y 2 D. 2 y 4 E. 2

23. Un catalizador en una reacción química A. Modifica la entalpía de reacción B. Modifica la velocidad de reacción

C. Transforma una reacción no espontánea en espontánea D. Altera el equilibrio de la reacción

E. Ninguna de las anteriores opciones es cierta

24. ¿Cuál de los siguientes átomos tiene mas baja su primera energía de ionización? A.- Ne (Z = 10)

B.- F (Z = 9) C.- He (Z = 2) D.-

Li (Z = 3)

E.-

O (Z = 8)

25. Teniendo en cuenta la siguientes reacciones, ¿en cuál de ellas el cambio de entalpía coincide con la entalpía de formación del producto obtenido?

A. H2 (g) + Cl2 (g)  2 HCl (g)

B. ½ H2 /g) + ½ I2 (g)  HI (g)

C. C (g) + 2 H2 (g) + O (g)  CH3OH (l)

D. C (grafito) + 2 H2 (g) + ½ O2 (g)  CH3OH (l)

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PROBLEMA 1.

El cuerpo humano contiene aproximadamente 4 gramos de hierro y el 70% está localizado en la hemoglobina, proteína presente en los glóbulos rojos.

Las necesidades de hierro varían según la edad y el sexo, pero podemos tomar como media 15 miligramos de hierro por día. Por término medio sólo se absorbe el 10% del hierro contenido en los alimentos. La alimentación normal no cubre las necesidades de hierro en todos los casos, lo que obliga a administrar ciertas medicinas.

Una técnica clásica para determinar el hierro presente en una disolución es la permanganimetría que utiliza el poder oxidante del permanganato potásico

MnO₄- + H+ + Fe2+ Mn2+ + Fe3+ + H₂O

La concentración de la disolución de permanganato se determina por valoración frente a una sustancia patrón como el oxalato sódico.

MnO₄- + H+ + C₂O₄2- Mn2+ + CO₂ + H₂O

a) Para valorar una disolución de permanganato potásico se pesaron tres muestras de oxalato sódico anhidro de 0,1573, 0,1324 y 0,1285 gramos y se disolvieron en un erlenmeyer en presencia de un exceso de ácido sulfúrico. Los volúmenes de disolución de permanganato potásico consumidos en cada muestra fueron 42,4, 35,5 y 34,2 mL respectivamente. Calcula la molaridad de la disolución de permanganato potásico.

b) Se trituraron y mezclaron 20 pastillas dietéticas de hierro cuyo peso fue 22,131 g. se pesaron 5,996 g del polvo obtenido y se disolvió en presencia de ácido sulfúrico en exceso. Para valorar el contenido de hierro se consumieron 28,2 mL de la disolución de permanganato. Calcula el contenido medio(expresado en mg) de FeSO4·15H2O en una tableta.

DATOS: Pat: C:12,0, O:16,0; Na:23,0, Fe: 55,8; S:32,0; H:1,0;

Nombre:

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PROBLEMA 2.

En la combustión de 0,785 g de una sustancia orgánica que contiene C, H y O se forman 1.50 g de CO2 y 0.921 g de H2O. Para determinar su masa molecular se vaporizan 0.206 g del compuesto

observándose que ocupan 108 cm3 recogidos sobre agua a 14ºC y 756 mmHg. La presión del vapor de agua a esta temperatura es 11.8 mm Hg.

a) Calcula razonadamente la fórmula molecular de esta sustancia en base a los datos obtenidos en los experimentos descritos.

b) Formula y nombre dos substancias con fórmula molecular igual a la calculada e indique el tipo de isomería que se da entre ellos.

c) Uno de los dos compuestos reacciona con el ácido etanoico y también con oxidantes fuertes. Escribe las reacciones y nombre los compuestos resultantes.