Examen Simulador de Química Área de Ingenierías y Ciencias Físico Matemáticas IPN 2023 Nivel Superior

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Reacción química es el proceso en el que ocurre una transformación de las sustancias en otras con propiedades diferentes a las iniciales.

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El anhídrido carbónico o CO2 es un compuesto inorgánico del carbono. Es un gas incoloro, de olor ligeramente irritante y sabor ácido. No es venenoso ni comburente. Se encuentra en la naturaleza, en el aire (en porcentajes muy bajos) y en las emanaciones volcánicas. El CO2 se produce en la respiración de los animales, lo emiten las plantas durante la noche y es el resultado de todos los procesos de combustión del carbono, por tanto, es un componente de los productos de la combustión de los hidrocarburos y, en particular, es emitido por los tubos de escape de los vehículos accionados por motores que utilizan tales combustibles, lo que genera las emisiones de CO2.

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El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones de hidrogeno.

Fuente:
Jardón S.G. (2000) Curso de química general para estudiantes de ingeniería química.
ESIQIE/IPN. México.pp.206.

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Tipo de sustancia Fórmula

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La configuración electrónica, tomando como base el número atómico, da el número de electrones que llenaran los orbitales con la siguiente secuencia:

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La termodinámica es el estudio de la relación de las propiedades del calor, el trabajo, la energía y los cambios que producen los estados de los sistemas. La termodinámica de equilibrio tiene que ver con los sistemas en equilibrio.

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Una pared puede ser adiabática o no adiabática. La pared adiabática es la que no conduce calor en absoluto, mientras que una pared no adiabática conduce calor. Si, en general, no se observan cambios en las propiedades de los sistemas A y B con el tiempo, entonces a esta pared se le denomina adiabática.

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Las mezclas homogéneas de líquidos se conocen con el nombre de disoluciones y están constituidas por un soluto y un disolvente, donde el primero se encuentra en menor proporción y el segundo suele ser el líquido. Por ejemplo, en el agua mezclada con sales minerales o con azúcar, el agua es el disolvente y el azúcar, el soluto.

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El método de tanteo para balancear una ecuación química consiste en igualar el número y clase de átomos, iones o moléculas reactantes con los productos a fin de cumplir la ley de la conservación de la materia

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La tabla representa la ecuación química balanceada por el método de tanteo.

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En el compuesto se indica el número de oxidación para cada elemento respectivamente.

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Para la solución del problema se emplea la siguiente formula:

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Mol: Cantidad de una sustancia que contiene el número de Avogadro.
Átomo: Unidad más pequeña que constituye la materia.
Materia: Todo aquello que ocupa un lugar determinado en el universo.
Molécula: Dos o más átomos unidos por enlaces químicos

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Datos del problema:

K2Cr2O7 PM=294.21 g/mol
K=39 g/mol Cr=52g/mol O=16 g/mol
K=2molx39g/mol=78 g
Cr=2molx52g/mol=104g
O=7molx16 g/mol=112g
%K= (78g/294.21 g)100=26.51%
%Cr= (104g/294.21g)100=35.35%
%O= (112g/294.21g)100=38.07%

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Al relacionar las comunas queda de la siguiente forma:

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Tomando los siguientes criterios de los compuestos orgánicos:
Un enlace simple da el sufijo -ano ―
Un enlace doble da el sufijo -eno =
Un enlace triple da el sufijo -ino ≡
El compuesto contiene el prefijo but- que significa 4 carbonos, la terminación -eno nos dice que hay un doble enlace en el segundo carbono.
Y por último, el 1-bromo indica que el Br se encuentra enlazado en el primer carbono.

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Una reacción química se representa mediante una ecuación química en la que, por lo general, cuando se escribe una flecha en una dirección (→) se trata de una reacción irreversible y cuando se anota una flecha de doble sentido  se trata de una reacción reversible.
González Pérez, Silvia, Toledo Vargas, Juan José, Bustamante Pineda, Joana Cecibel.
Fisicoquímica, un nuevo enfoque por competencias. Editorial Patria. México 2005. Pagina 195

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El enlace covalente no polar ocurre entre átomos del mismo elemento no metálico con electronegatividad igual a cero.
Bibliografía:
http://depa.fquim.unam.mx/representaciones/enopolar.html#:~:text=El%20enlace%20covalente
%20no%20polar,%C3%A1tomos%20diferentes%2C%20es%20el%20metano.

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La regla del octeto establece que la tendencia de los iones de los elementos es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones. Al elaborar las estructuras de Lewis de los compuestos tenemos:

Entonces podemos ver que el único elemento central que cumple la regla del octeto es el amoniaco.
Bibliografía:
https://clickmica.fundaciondescubre.es/conoce/descubrimientos/la-regla delocteto/#:~:text=Lewis%20postul%C3%B3%20en%201916%20la,una%20cantidad%20de%2%0electrones.&text=As%C3%AD%2C%20ambos%20%C3%A1tomos%20se%20encontrar%C3%A1ne % 20su%20%C3%BAltima%20capa%20energ%C3%A9tica

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Al desarrollar la estructura de Lewis, podemos observar que:

Los electrones libres (que no se encuentran unidos) son 4.
Bibliografía:

• http://elfisicoloco.blogspot.com/2012/11/estructuras-de-lewis.html
• https://brainly.lat/tarea/809786#:~:text=Los%20%C3%A1tomos%20libres%20constan%20d
  e,el%20los%20orbitales%20del%20%C3%A1tomo.

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Los números de oxidación de cada elemento se presentan a continuación:

Bibliografía:
https://www.quimitube.com/teoria-redox/normas-determinacion-numero-oxidacion/

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La formalidad (F) tiene las siguientes unidades de concentración:

La molaridad (M) tiene las siguientes unidades de concentración:

La molaridad (m) tiene las siguientes unidades de concentración:

La normalidad (N) tiene las siguientes unidades de concentración:

Fuente:
Jardón S.G. (2000) Curso de química general para estudiantes de ingeniería química.
ESIQIE/IPN. México.pp.7-8.

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1.- Se colocan los números de oxidación del hidrogeno y oxígeno recordando que si el hidrógeno se encuentra a la derecha, tendrá número de oxidación -1.

2.- Se multiplican el número de oxidación de cada elemento por el número de elementos que tiene cada uno.

3.- Se observa que el compuesto es neutro, por lo que la suma y resta de todos los números de oxidación debe ser igual a cero, el boro trabaja con dos números de oxidación +3. 

4.-Para que la suma dé cero, el nitrógeno debe tener número de oxidación de -3.

5.- Para contestar la pregunta, se colocan los números de oxidación sin multiplicar por el número de átomos, como en el paso 1.

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La representación estequiométrica para producir agua es:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

1.- Se divide el peso entre el peso atómico de cada elemento:

2.-Se divide cada uno entre el número menos que es el del oxígeno

3.- Por cada mol de oxígeno hay 3 de carbón y 6 de hidrógeno, por lo que la fórmula mínima o
empírica es

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La fórmula para convertir grados Fahrenheit a centígrados es:

Sustituyendo:

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A continuación, se muestran las condiciones que se cumplen para los cuatro procesos termodinámicos.

Procesos isotérmicos: La temperatura no cambia.
Procesos isobáricos: La presión no varía.
Proceso isócorio: El volumen permanece constante.
Procesos adiabáticos: No hay transferencia de calor alguna.

https://sites.google.com/site/termodinamicaalwinayala/principios-de-latermodinamica/procesos termodinamicos
https://temasdecalculo2.wordpress.com/2020/05/21/proceso-termodinamico-fisica/

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En los datos N representa la normalidad y V el volumen.
Fórmula: 𝑁𝐴 ∗ 𝑉𝐴 = 𝑁𝐵 ∗ 𝑉𝐵
Despejando volumen: VA

Bibliografía:

• https://es.slideshare.net/jammycerrogrande/estequiometria-ii
• https://tucursodeingenieria.blogspot.com/2020/05/dilucion-de-las-solucionesconcentradas.html

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Los hidrácidos surgen por la combinación de átomos de H y átomos de halógenos (grupo VIIA de la tabla periódica) o átomos de elementos anfígenos o calcógenos (grupo VIA de la tabla).

Los oxiácidos son ácidos que contienen hidrógeno, oxígeno y al menos un elemento que corresponda a los no metales, en este caso cloro (Cl).

Los hidróxidos son compuestos formados por cationes metálicos (Al) y aniones hidroxilos (OH-).

Las oxisales son tipos de sal que surgen cuando se combinan un oxiácido y una base (hidróxido).

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Algunas características de los enlaces son:

Iónico: Altos puntos de fusión y ebullición.
Metálico: En forma sólida conduce la corriente eléctrica.
Covalente: Bajos puntos de ebullición y fusión.

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El sufijo -ico se utiliza para el estado de oxidación mayor cuando sólo hay dos valencias o para el intermedio mayor cuando se tienen cuatro.
Por lo tanto, sabiendo que la suma de los números de oxidación de una molécula estable debe ser igual a 0:

El P sólo puede trabajar con

El C sólo puede trabajar con

El Cl puede trabajar con

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En la ecuación química el Cu de los:
a) Reactivos
En la molécula CuO, llamada óxido de cobre (II), el cobre tiene como número de oxidación (2+).
b) Productos
El número de oxidación de elementos no combinados es cero.

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Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos: alifáticos y aromáticos. Los alifáticos se pueden clasificar a su vez en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono.
Los hidrocarburos aromáticos son aquellos hidrocarburos que poseen las propiedades especiales asociadas con el núcleo o anillo del benceno, en el cual hay seis grupos de carbono-hidrógeno unidos a cada uno de los vértices de un hexágono.

https://www.insst.es/documents/94886/162038/6.+Hidrocarburos+arom%C3%A1ticos+-
+Hidrocarburos+arom%C3%A1ticos+halogenados++-+Hidrocarburos+poliarom%C3%A1ticos++-
+Isocianatos+-+Cetonas

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Considerando que el oxígeno trabaja comúnmente con (2-), se debe buscar un número válido de oxidación del cobalto para que la suma de los números de oxidación de la molécula sea 0:

EXPLICACIÓN DE LA RESPUESTA CORRECTA

Los compuestos químicos llamados óxidos metálicos son el resultado de la combinación binaria de un elemento metálico con el oxígeno.

Por ejemplo: