UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Ciclo Académico: 2016-I FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA DEPARTAMENTOS ACADÉMICOS
APELLIDOS
SECCION
NOMBRES
N° ORDEN
CURSO: Química General I-COD. CURSO: QU111MNOP Fecha: 07/07/2016. 07/07/2016.
Duración: 1h: 40 min.
EXAMEN FINAL 1.-(2.5 ptos) Analiza la veracidad de las siguientes proposiciones y justifica adecuadamente: adecuadamente:
a) La solubilidad de los gases en agua disminuye cuando la temperatura disminuye b) Un azeótropo es una disolución que produce un vapor con igual composición que el líquido. c) Las partículas coloidales son más grandes que una molécula normal y por tanto se pueden separar por filtración. d) El aluminio es menos resistente que el hierro a la la corrosión electroquímica electroquím ica ya que presenta o menor E . e) La celda de concentración Ag (s)/AgNO3 (0.1M) // AgNO 3 (0.2M)/Ag(s) tiene el mismo potencial que la celda Cu(s)/CuCl2 (0.1M) // CuCl 2 (0.2M)/Cu(s) 2.- (3,0 ptos) Los insectos sobreviven al congelamiento invernal aumentando la concentración de sustancias “anticongelantes” como glicerol, manitol o sorbitol en su fluido corporal. Si durante la
primavera la concentración de glicerol (C 3H8O3) y manitol (C6H14O6) en el fluido corporal de una larva de avispa es de 3.62 y 3.58 % (p/p) respectivamente, calcule la concentración (en %p/p) de cada sustancia cuando el fluido corporal de la avispa alcanza un punto de congelación de -15 oC. Considere que en cualquier época del año la relación molar de las sustancias se mantiene constante en el fluido corporal y que el punto de congelación de dicho fluido en primavera es de 1.14 oC. 3.- (4,0 ptos) Se desea hacer un bañado electrolítico de plata sobre una joya de 4.5 g, a partir de una disolución que es 0.150 M en Ag (CN) 2-, 0.320 M en KCN y tamponada a un pH de 10.00. Si la joya se utiliza como cátodo y en el ánodo se forma oxígeno a una presión parcial de 1.00 atm; la temperatura se mantiene a 25 °C y la celda tiene una resistencia de 0.80 Ω, conteste
a) (1.0 ptos) Escriba la reacción electroquímica electroquímica completa y balanceada. b) (2.0 ptos) Calcule el potencial teórico necesario para iniciar la deposición de plata. c) (1.0 ptos) Determine la masa total de la joya después de 20 minutos de empezado la deposición. 4.- (1,5 ptos) Clasifica cada una de las siguientes sustancias como sólido molecular, iónico, covalente o metálico: a) b) c) d) e) f) Sustancia
CeCl3
Ti
TiCl4
NO2F
B
–25
–175
g)
MoF6
Se8
2300
17,5
217
Punto de fusión (° C)
848
1675
Punto de ebullición (°C)
1727
3260
136
–45,9
2550
35
684
Conductor eléctrico en sólido
no
sí
no
no
no
no
malo
Conductor eléctrico en líquido
sí
sí
no
no
no
no
malo
NOTA
5.- (1,5 ptos) El aluminio cristaliza en una estructura de empaquetamiento compacto cúbico. Su radio metálico es 1,25 Å (1 Å = 10 –10 m) y su masa molar es 26, 98 g mol – –1. a) ¿Cuál es la longitud de una cara de la celdilla unidad? b) ¿Cuál es la densidad del aluminio (NA = 6,022 1023 mol – –1)? 6.- (1 ptos) (1 puntos) A partir de la siguiente figura establezca establezca la ley de Bragg.
7.- (0,5 ptos) Nombre usted dos ejemplos de materiales materiales modernos utilizados en la industria. 8.- (1,0 ptos) ¿Cuál es el objetivo de dopar al semiconductor? Justifique Justifique desde el punto de vista de
lo que sucede en la banda de valencia y la banda de conducción. Represéntelo desde el punto de vista de la teoría de bandas. 9.- (2,0 ptos) Demostrar a partir de dS = dq(rev)/T dq(rev)/T que: (2 pto.) S = nCv ln (T 2/T1) + nR ln (V2/V1): a) Un mol de un gas ideal se expande reversiblemente desde un volumen de 2lts. Hasta un volumen de 20 lts. Calcular el cambio de entropía del sistema y de su medio ambiente. b) La misma expansión isotérmica se efectuará irreversiblemente de tal modo que ningún trabajo se hace en el gas ideal ni es hecho por éste. Calcular el S del sistema y de medio ambiente. 10.- (2,0 ptos) Enunciar el primer principio de la termodinámica estableciendo las definiciones de todas las variables involucradas, convención de signos y el balance de energía enunciado. B) (2pts) Utilizando el primer principio de la termodinámica enunciado analizar si la temperatura en las alturas de las montañas donde se están evacuando los pobladores sufrirá un incremento o descenso de la temperatura, suponer que las masas de aire ingresan a las montañas mediante un proceso adiabático. 11.- (1,0 ptos) Nombre usted tres tres contaminantes del suelo. Datos adicionales: adicionales:
E° Ag+/Ag = +0,799
NA = 6.023x10 23 ; R = 8.314 JK-1mol-1 ; F = 96485 C mol-1 ; Vm(CNPT) = 22.4 L mol-1 E° AgCN2-/Ag = –0,31 V E°Fe2+/Fe = –0,440 V E°Al3+/Al = –1,662 V
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