Tema W10

Respuesta correcta: A) a = 1, b = 5, c = 3, d = 4

• A) a = 1, b = 5, c = 3, d = 4¡Correcto! Balanceando los átomos: 3 carbonos en ambos lados, 8 hidrógenos en ambos lados ($4 \cdot 2 = 8$), y 10 oxígenos en ambos lados ($3 \cdot 2 + 4 \cdot 1 = 10$).
• B) a = 1, b = 3, c = 3, d = 4Incorrecto. Los átomos de oxígeno no quedarían balanceados en los reactivos ($3 \cdot 2 = 6$) en relación con los productos (10).
• C) a = 2, b = 10, c = 6, d = 8Incorrecto. Aunque la ecuación está balanceada, estos coeficientes no corresponden a los números enteros más bajos posibles simplificados.
• D) a = 1, b = 5, c = 3, d = 8Incorrecto. La cantidad de átomos de hidrógeno en los productos sería de 16 ($8 \cdot 2$), duplicando los 8 reactivos de entrada.

Respuesta correcta: C) $1,20 \times 10^{24}$ moléculas

• A) $6,02 \times 10^{23}$ moléculasIncorrecto. Esta cantidad de moléculas corresponde exactamente a un solo mol ($18 \text{ g}$) de agua, no a 36 gramos.
• B) $3,01 \times 10^{23}$ moléculasIncorrecto. Corresponde a la mitad de un mol ($9 \text{ g}$) de agua de muestra.
• C) $1,20 \times 10^{24}$ moléculas¡Correcto! En $36 \text{ g}$ hay exactamente 2 moles de agua ($36/18 = 2$). Multiplicando por el número de Avogadro: $2 \cdot 6,02 \times 10^{23} = 1,204 \times 10^{24}$ moléculas.
• D) $3,60 \times 10^{24}$ moléculasIncorrecto. Revisa el cálculo matemático de la proporción de moles y la multiplicación por la constante de Avogadro.

Respuesta correcta: B) $142 \text{ g/mol}$

• A) $71 \text{ g/mol}$Incorrecto. Has olvidado considerar el subíndice 2 en el átomo de sodio y el subíndice 4 en el átomo de oxígeno.
• B) $142 \text{ g/mol}$¡Correcto! Calculando la masa molar: $2 \cdot 23\ (\text{de } Na) + 1 \cdot 32\ (\text{de } S) + 4 \cdot 16\ (\text{de } O) = 46 + 32 + 64 = 142 \text{ g/mol}$.
• C) $119 \text{ g/mol}$Incorrecto. Has realizado una estimación matemática errónea en la suma de los pesos moleculares.
• D) $158 \text{ g/mol}$Incorrecto. Revisa las multiplicaciones de los átomos constituyentes antes de sumarlos.

Respuesta correcta: B) 8 moles de amoníaco

• A) 4 moles de amoníacoIncorrecto. La relación molar nitrógeno a amoníaco es de 1 a 2, por lo que el rendimiento molar debe duplicarse.
• B) 8 moles de amoníaco¡Correcto! Según la ecuación balanceada, 1 mol de $N_2$ rinde 2 moles de $NH_3$. Por tanto, 4 moles de $N_2$ rendirán el doble: $4 \cdot 2 = 8$ moles.
• C) 12 moles de amoníacoIncorrecto. Doce sería la cantidad de moles de hidrógeno gaseoso requeridos para reaccionar de forma completa, no los moles de producto obtenidos.
• D) 2 moles de amoníacoIncorrecto. Has dividido los moles por 2 en lugar de multiplicarlos por la proporción estequiométrica del producto.

Respuesta correcta: D) $44 \text{ g}$

• A) $16 \text{ g}$Incorrecto. Dieciséis gramos es la masa consumida del reactivo metano, no la masa obtenida del producto gaseoso pesado.
• B) $22 \text{ g}$Incorrecto. Corresponde a la mitad de un mol de dióxido de carbono, pero la muestra de metano consumida equivale a un mol entero.
• C) $88 \text{ g}$Incorrecto. Has asumido erróneamente que la proporción estequiométrica de salida es de una relación molar de 1 a 2.
• D) $44 \text{ g}$¡Correcto! $16 \text{ g}$ de metano equivalen exactamente a 1 mol. Dado que la proporción estequiométrica metano a dióxido de carbono es de 1:1, se produce exactamente 1 mol de $CO_2$, que pesa $44 \text{ g}$ de masa.

Respuesta correcta: C) El reactivo que se consume por completo primero en la reacción, limitando la cantidad máxima de producto que se puede formar de manera teórica.

• A) El reactivo que posee la menor masa molar de todos los reactivos de entrada.Incorrecto. La masa molar no determina cuál reactivo se agota primero; la estequiometría depende del número de moles y coeficientes.
• B) El reactivo que se encuentra en mayor cantidad de gramos al inicio de la reacción.Incorrecto. Este reactivo suele estar en exceso, no limita la reacción.
• C) El reactivo que se consume por completo primero en la reacción, limitando la cantidad máxima de producto que se puede formar de manera teórica.¡Correcto! Una vez agotado el reactivo limitante, la reacción se detiene de forma definitiva sin formar más producto.
• D) El catalizador que acelera la reacción química sin consumirse.Incorrecto. Un catalizador altera la velocidad cinética, pero no actúa como reactivo limitante estequiométrico que se consume.

Respuesta correcta: B) Ambos reactivos se consumen por completo de forma simultánea (proporción estequiométrica exacta) y se forman 2 moles de $H_2$.

• A) El magnesio es el reactivo limitante y se forman 2 moles de $H_2$.Incorrecto. Ambos reactivos están en proporciones estequiométricas perfectas; no hay un reactivo limitante sobrante de manera clásica ya que ambos se agotan a la vez.
• B) Ambos reactivos se consumen por completo de forma simultánea (proporción estequiométrica exacta) y se forman 2 moles de $H_2$.¡Correcto! Se requieren 2 moles de $HCl$ por cada mol de $Mg$. Con 2 moles de $Mg$ se consumen exactamente los 4 moles de $HCl$. La proporción de $Mg$ a $H_2$ es 1:1, rindiendo 2 moles de $H_2$.
• C) El $HCl$ es el reactivo limitante y se forma solo 1 mol de $H_2$.Incorrecto. El ácido clorhídrico se consume, pero rinde 2 moles de hidrógeno gaseoso de acuerdo con la relación estequiométrica 2:1.
• D) El magnesio es el reactivo limitante y se forma de manera teórica un mol de $H_2$.Incorrecto. Revisa el análisis cuantitativo estequiométrico molar de los reactivos de entrada.

Respuesta correcta: A) 80%

• A) 80%¡Correcto! El rendimiento porcentual se halla mediante la relación matemática: $\text{Rendimiento \%} = (\text{Rendimiento Real} / \text{Rendimiento Teórico}) \cdot 100 = (40 / 50) \cdot 100 = 80\%$.
• B) 125%Incorrecto. El rendimiento real no puede superar al teórico en condiciones normales; has invertido la división de la proporción.
• C) 90%Incorrecto. Corresponde a una estimación matemática errónea del cálculo del porcentaje obtenido.
• D) 40%Incorrecto. Cuarenta gramos es la masa física real recuperada, no representa el porcentaje relativo respecto del máximo esperado de cincuenta gramos.

Respuesta correcta: C) $22,4 \text{ litros}$

• A) $1,0 \text{ litro}$Incorrecto. Un litro es un volumen arbitrario; un mol de gas ideal abarca un volumen mucho mayor bajo condiciones normales.
• B) $11,2 \text{ litros}$Incorrecto. Este volumen corresponde a la mitad de un mol de gas ideal bajo condiciones normales de presión y temperatura.
• C) $22,4 \text{ litros}$¡Correcto! Por ley de gases ideales, un mol de gas bajo condiciones CNPT ($0^\circ\text{C}$ y $1\text{ atm}$) ocupa un volumen molar constante de $22,4 \text{ litros}$.
• D) $44,8 \text{ litros}$Incorrecto. Este volumen correspondería a la presencia de dos moles de gas ideal en condiciones normales.

Respuesta correcta: C) Reacción de descomposición o análisis

• A) Reacción de síntesis o combinaciónIncorrecto. En una reacción de síntesis dos o más reactivos simples se unen covalentemente para formar un único producto complejo.
• B) Reacción de simple sustituciónIncorrecto. En las reacciones de sustitución simple un elemento desplaza a otro de un compuesto, no hay ruptura térmica de un solo reactivo.
• C) Reacción de descomposición o análisis¡Correcto! En las reacciones de descomposición un único reactivo de entrada da origen a dos o más productos simples debido a un aporte energético.
• D) Reacción de doble desplazamientoIncorrecto. Involucra el intercambio de iones entre dos sales disueltas en solución para formar precipitados insolubles.

Respuesta correcta: A) $1,0 \text{ M}$

• A) $1,0 \text{ M}$¡Correcto! Moles de soluto $n = 4 \text{ g} / 40 \text{ g/mol} = 0,1 \text{ mol}$. Volumen de solución en litros $V = 100 \text{ mL} = 0,1 \text{ L}$. Molaridad $M = n/V = 0,1 / 0,1 = 1,0 \text{ mol/L}$.
• B) $0,1 \text{ M}$Incorrecto. Has olvidado dividir por el volumen expresado en litros de solución para calcular la concentración molar.
• C) $4,0 \text{ M}$Incorrecto. Corresponde a una estimación matemática errónea de los gramos introducidos de soluto.
• D) $0,4 \text{ M}$Incorrecto. Revisa las divisiones del volumen de litros y la conversión a moles efectuada.

Respuesta correcta: B) Cloruro de sodio y agua líquida

• A) Gas cloro diatómico e hidrógeno molecularIncorrecto. Esta reacción liberaría gases inflamables y altamente corrosivos tóxicos en vez de una sal estable y agua neutra.
• B) Cloruro de sodio y agua líquida¡Correcto! La neutralización clásica de un ácido fuerte con una base fuerte produce de manera característica una sal neutra soluble y agua.
• C) Óxido de sodio y ácido hipoclorosoIncorrecto. No se forma óxido metálico seco ni ácidos oxácidos débiles en condiciones de disolución acuosa ordinaria.
• D) Carbonato de sodio y gas dióxido de carbonoIncorrecto. Se requeriría la presencia de reactivos con carbono (carbonatos) para liberar dióxido de carbono en los productos.

Respuesta correcta: A) Oxidación

• A) Oxidación¡Correcto! Por definición química redox, la oxidación es el proceso en el cual un átomo pierde electrones, aumentando su estado de oxidación.
• B) ReducciónIncorrecto. La reducción consiste en la ganancia neta de electrones, lo que disminuye el estado de oxidación del átomo.
• C) PrecipitaciónIncorrecto. La precipitación describe la formación física de un sólido insoluble a partir de iones solubles, no el traspaso de electrones atómicos.
• D) NeutralizaciónIncorrecto. La neutralización es el acoplamiento de ácidos y bases para formar agua y sal neutra, no un proceso de transferencia electrónica de valencia.

Respuesta correcta: B) $6 \text{ g}$

• A) $3 \text{ g}$Incorrecto. Tres gramos sería la masa si el hidrógeno fuera atómico monoatómico (H), pero el gas de hidrógeno es diatómico ($H_2$).
• B) $6 \text{ g}$¡Correcto! El gas de hidrógeno es diatómico ($H_2$), por lo que su masa molar es $2 \text{ g/mol}$. Multiplicando: $3 \text{ moles} \cdot 2 \text{ g/mol} = 6 \text{ g}$.
• C) $1 \text{ g}$Incorrecto. Corresponde a la mitad de la masa de un solo mol del gas diatómico de hidrógeno.
• D) $12 \text{ g}$Incorrecto. Revisa el peso molecular del gas diatómico de hidrógeno y los moles de muestra multiplicados.

Respuesta correcta: C) $176 \text{ g}$

• A) $150 \text{ g}$Incorrecto. Has omitido sumar la masa del oxígeno reactivo de entrada antes de restar el producto de agua.
• B) $266 \text{ g}$Incorrecto. Corresponde a la suma directa de los reactivos sin descontar la masa del agua producida.
• C) $176 \text{ g}$¡Correcto! Masa total reactivos = $58 \text{ g} + 208 \text{ g} = 266 \text{ g}$. Masa total productos = $\text{masa } CO_2 + 90 \text{ g}$. Despejando: $\text{masa } CO_2 = 266 \text{ g} - 90 \text{ g} = 176 \text{ g}$.
• D) $116 \text{ g}$Incorrecto. Revisa las sumas y restas aplicadas para cumplir la Ley de conservación de masas de Lavoisier.

Respuesta correcta: B) 6 moles de agua

• A) 3 moles de aguaIncorrecto. La estequiometría de la reacción produce la misma cantidad molar de agua que los moles de hidrógeno consumidos.
• B) 6 moles de agua¡Correcto! La relación estequiométrica entre hidrógeno y agua es de 2:2 (o 1:1). Por ende, el consumo completo de 6 moles de hidrógeno rinde 6 moles de agua.
• C) 9 moles de aguaIncorrecto. No se pueden sumar directamente los moles de los reactivos independientes para predecir los moles del compuesto final formado.
• D) 12 moles de aguaIncorrecto. Revisa el análisis cuantitativo y la proporción molar de la ecuación balanceada dada.

Respuesta correcta: A) La existencia de reacciones secundarias paralelas que consumen parte de los reactivos y las pérdidas físicas de material durante los pasos de filtración, purificación y trasvasije.

• A) La existencia de reacciones secundarias paralelas que consumen parte de los reactivos y las pérdidas físicas de material durante los pasos de filtración, purificación y trasvasije.¡Correcto! En la práctica, procesos reversibles, impurezas de los reactivos y mermas en los traslados mecánicos reducen la masa de producto puro recuperado.
• B) La destrucción espontánea de átomos metálicos según la ley del diezmo ecológico molecular.Incorrecto. El diezmo ecológico rige las cadenas de flujo de energía alimentaria biológica, no destruye átomos en reacciones químicas.
• C) El aumento cuántico de la gravedad local en la balanza analítica del laboratorio.Incorrecto. La gravedad de la balanza permanece constante y calibrada, no altera las relaciones de masa química estequiométrica.
• D) La evaporación instantánea de todos los núcleos atómicos pesados hacia el vacío del solvente.Incorrecto. Los núcleos atómicos permanecen estables durante reacciones químicas ordinarias; solo los electrones externos participan.

Respuesta correcta: C) 10 moles de hierro

• A) 2 moles de hierroIncorrecto. Dos moles es el coeficiente estequiométrico obtenido a partir de un solo mol del óxido de partida, no de cinco moles.
• B) 5 moles de hierroIncorrecto. La relación molar óxido a hierro es de 1 a 2, por lo que la cantidad de moles producida de hierro debe duplicarse.
• C) 10 moles de hierro¡Correcto! Según la ecuación, 1 mol de $Fe_2O_3$ rinde 2 moles de $Fe$. Por tanto, 5 moles de $Fe_2O_3$ rendirán el doble: $5 \cdot 2 = 10$ moles.
• D) 15 moles de hierroIncorrecto. Revisa el análisis dimensional de la proporción estequiométrica del óxido de partida al metal de hierro resultante.

Respuesta correcta: B) 90%

• A) 10%Incorrecto. Diez por ciento es el porcentaje de pérdida o merma sufrida en el proceso, no el rendimiento del producto recuperado.
• B) 90%¡Correcto! Rendimiento porcentual = $(\text{masa real} / \text{masa teórica}) \cdot 100 = (9 \text{ g} / 10 \text{ g}) \cdot 100 = 90\%$.
• C) 99%Incorrecto. Corresponde a una estimación matemática errónea del porcentaje de masa recuperada.
• D) 9%Incorrecto. Nueve gramos es el peso físico del precipitado seco, no representa la proporción porcentual respecto del límite teórico esperado.

Respuesta correcta: C) Gas dióxido de carbono ($CO_2$)

• A) Gas de cloro diatómico gaseoso ($Cl_2$)Incorrecto. El cloro permanece soluble en disolución como iones espectadores de cloruro ($Cl^-$) junto al sodio, no se desprende como cloro gas elemental tóxico.
• B) Gas hidrógeno molecular inflamable ($H_2$)Incorrecto. Los átomos de hidrógeno se acoplan de manera estable con el oxígeno para constituir agua líquida neutra, no forman gas hidrógeno.
• C) Gas dióxido de carbono ($CO_2$)¡Correcto! El dióxido de carbono se genera como un producto gaseoso de la descomposición del ácido carbónico intermedio, provocando la efervescencia.
• D) Gas de oxígeno diatómico respirable ($O_2$)Incorrecto. No se libera oxígeno diatómico elemental gaseoso como producto de esta reacción ácido-carbonato estándar.