Pruebasa De N

Pruebas de la Olimpiada
Nacional de Química
Ciudad Real, 1997
PROBLEMAS

Problema 1
J. Fernández Baeza
Dpto. Química Inorgánica
Universidad Castilla-La Mancha
La reacción en fase gaseosa, que a continuación se describe :

presenta una constante de equilibrio entre 450 y 700 K, que viene dada por la ecuación :

a. Calcule la energía libre de Gilbbs, normal ∆ Gº , para la reacción a575 K.
b. Calcule la presión parcial de equilibrio del yodo cuando se mezclan cantidades
equimolares de yodo y ciclopenteno a una presión inicial total de 10 atm y 460 K.
c. Si el ciclopentadieno se trata con hidróxido potásico, se produce una desprotonación
sobre el carbono saturado, obteniéndose ciclopentadienuro potásico. Escriba y ajuste esta
reacción.
d. Cuando a este ciclopentadienuro sele adiciona cloruro ferroso tetrahidratado se
obtiene, por precipitación en frío, un complejo de tipo "sandwich"(un centro metálico
entre dos anillos aromáticos paralelos) que es el ferroceno -bis(ciclopentadienil)
hierro(II)-. Escriba y ajuste esta reacción.
e. Si en el proceso del apartado anterior partimos de 10 g de cloruro ferroso
tetrahidratado, ¿qué rendimiento se alcanzaría si seobtuviesen 3.5 g de ferroceno?.

DATOS : Masas atómicas : Fe = 55.8 ;Cl = 35.5 ; C = 12 ; H = 1 ;
O = 16 ; K = 39
R = 8.3143 JK-1mol-1

a)
Valor de la energía libre de Gibbs : 9991.7 J/mol
Cálculos :

b)
Presión parcial de iodo en equilibrio : 4.82 atm
Cálculos

c)
Ecuación ajustada de la reacción :

d) Ecuación ajustada de la reacción :

e)
Rendimiento de obtención de Ferroceno: 37.6%
Cálculos :

Problema 2
J. Lucas
Dpto. Química Analítica
Universidad Castilla-La Mancha
A) Calcula el pH de las siguientes disoluciones:
a) la que se obtiene al disolver 2.3 g de HNO3 en agua desionizada hasta conseguir 150 ml de
disolución. Datos: N = 14, O = 16, H = 1. El HNO3 está totalmente disociado.
b) una disolución saturada de Ca(OH)2. Datos : Ks = 7.9 10-6 . El Ca(OH)2disuelto está
totalmente disociado.
c) una disolución de HCl cuya concentración es 2.0 10-9 M .Datos : Kw = 1.0 10-14 .

d) una disolución 0.4 M de metilamina (CH3-NH2) .La metilamina se comporta como base debil,
tomando un H+ del H2O. Datos : Kb= 1.9 10-5
B) Indica razonadamente si en los siguientes casos se formarian precipitados
a) al añadir 1.0 g de AgNO3 a 50 ml de CH3-COOH suponiendoque no varia el volumen total.
Datos : Ka (CH3-COOH) = 1.8 10-5; Ks(CH3-COOAg)= 2.0 10-3. Ag=108, N=14, O=16
b) cuando se mezclan volumenes identicos de una disolucion de Na2CO3 1.0 10-4 M con otra de
BaCl2 1.0 10-3 M . Datos : Ks (BaCO3)= 8.0 10-10
C) El potencial de reducción del permanganato potasico en una disolución en la que las
concentraciones de permanganato y de Mn(II) son igualesdepende unicamente del pH. Si el
potencial normal del semisistema MnO-4/Mn2+ es de 1.52 Voltios partiendo de la ecuación de
Neerst que establece que :

, donde los valores de x, y ,z y n se determinan al ajustar el
semisistema de reducción.
a) Calcula como varia el potencial de reducción del semisistema MnO-4/Mn2+ en función del pH .
b) Determina a partir de qué valor de pH el permanganato noserá capaz de oxidar los iones Br- a
Br2 , considerando que el potencial normal del semisitema 1/2Br2/Br- es de 1.07 Voltios.

Solución:
A)
a)
pH = 0.61
Cálculos

; pH = -log 0.243 = 0.61

b)
pH = 6.99
Cálculos

Kw = 10-14

;
pH = -log 1.02 10-7 = 6.99
c)
pH =12.4
Cálculos

s s 2s

pOH=1.6 ; pH=14-1.6=12.4
d)
pH = 11.44
Cálculos

c(1-a) c a c a
Se desprecia afrente a 1
= c a = 2.75 10-3 ; pOH = 2.56; pH = 14-2.56 = 11.44

B)
Se formará precipitado
a)
Cálculos

Si

No
No se forma

-4

-4

= 0.117 x 9.4 10 = 1.1 10 < 2 10

Se formará precipitado
b)

Si

-4

No

Si se forma

Calculos

0 2 10-4 10-4 0 10-3 2 10-3
Al mezclar identicos volumenes las concentraciones se reducen a la mitad

>8 10-9 =Ks(BaCO3)

C)
a)
E...