Reacciones químicas Javeriana

Durante miles de años, en culturas diferentes se han usado los metales para hacer joyas, herramientas, armas, etc. Por lo general, los metales se encuentran combinados con otros elementos en los minerales. Por lo tanto, se usan hornos a temperaturas elevadas para separar el metal libre de otros elementos. Los iones metálicos con carga positiva en los minerales se reducen a su forma elemental, mientras que el oxígeno y otros elementos con carga negativa del mineral se oxidan.

La frase “los iones metálicos con carga positiva se reducen a su forma elemental” se ve representada en:

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El componente principal del gas natural es el metano (CH4), la reacción de combustión del metano es CH4(g) + 2O2(g) --------- CO2(g) + 2H2O(g) ΔH= -809 kJ. La siguiente imagen representa el cambio energético mientras esta reacción progresa, la elevación representa la energía de activación, que es la diferencia energética entre los reactivos y el estado de máxima energía de la reacción. De acuerdo con la figura, es incorrecto afirmar:

• A. En total la reacción absorbe 809 kJ, esto lo refleja el

  valor negativo de ΔH.

• B. En total la reacción libera 809 kJ, esto lo refleja el valor

  negativo de ΔH.

• C. La reacción es exotérmica, esto lo refleja el valor negativo

  de ΔH.

• D. La energía de activación en este caso la proporciona un

  fósforo o encendedor de chispa

El monóxido de carbono es un gas sin color, olor y sabor,

es tóxico porque envenena la sangre impidiendo el transporte de oxígeno. Además, es uno de los mayores contaminantes de la atmósfera producido a partir de la combustión incompleta de sustancias orgánicas, por ejemplo, en los incendios forestales o en la combustión incompleta de hidrocarburos en los motores de los

vehículos. En las reacciones de combustión incompleta la cantidad

de oxígeno no es suficiente para quemar toda la sustancia y además de agua y dióxido de carbono se generan subproductos

de la combustión como monóxido de carbono, carbono (hollín), hidrógeno e hidrocarburos no quemados. La ecuación que muestra una reacción de combustión incompleta es:

• A. Sustancia orgánica + O2 ---------- CO2 + H2O + Energía

• B. Sustancia orgánica + O2-------------- C + CO2 + Energía

• C. Sustancia orgánica + O2 --------------CO + C + CO2 + H2O +

  Energía

• D. Mezcla de hidrocarburos + calor------------ CO + H2O + Energía

Cuando un ácido o una base se disuelven en agua, se disocian formando iones. La fuerza de los ácidos es proporcional a los moles de H3O+ (ion hidronio) que se producen por cada mol de ácido que se disuelve. La fuerza de las bases es proporcional a los moles de OH- (ion hidroxilo) que se producen por cada mol de

base que se disuelve. Los siguientes diagramas representan soluciones acuosas y los iones formados por los ácidos HX, HY y HZ.

• A. HY > HZ > HX

• B. HX > HZ > HX

• C. HY > HX > HZ

• D. HZ > HY > HX

El bicarbonato de sodio es un compuesto muy empleado en repostería.

Tiene un pH alto, es decir que tiene un carácter básico.

Esto significa que cuando se mezcla con una sustancia ácida (pH bajo) se lleva a cabo a una reacción ácido-base, produciendo dióxido de carbono (CO2). Cuando se cocinan galletas por ejemplo, el CO2 liberado en esa

reacción, queda atrapado en la matriz de gluten de la masa y ocasiona que los alimentos, como pasteles y galletas, “suban” y queden esponjosos

2 NaHCO3(s) ——-> Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

De acuerdo con lo descrito, la reacción anterior, corresponde a una reacción de:

• A. Descomposición.

• B. Síntesis.

• C. Sustitución doble.

• D. Sustitución simple.

Un estudiante realiza un experimento para determinar la eficiencia de la reacción anteriormente descrita. Si inicia la reacción con 336 gramos de NaHCO3 y experimentalmente encuentra que se producen 200 g de Na2CO3. El rendimiento porcentual será:

Masa molar (g/mol) 23Na -1H - 12C -16O

• A. 94%

• B. 100%

• C. 50%

• D. 75%

En un accidente de tránsito, dos automóviles chocaron de frente.

Ambos conductores salieron con sus propios pies, sólo con heridas leves. Una reacción química, junto con los cinturones de seguridad, salvó sus vidas. Este fue el primer registro de un choque de frente entre dos automóviles que tenían bolsas de aire. La azida de sodio (NaN3) es el producto químico que forma nitrógeno

gaseoso para inflar la bolsa de aire. Bajo una cubierta

movible en el volante o en el tablero están almacenadas unas pastillas de azida de sodio, un iniciador de la ignición, un inflador y una bolsa de nylon doblada. El iniciador de la ignición proporciona una corriente que descompone la azida de sodio en nitrógeno

gaseoso (N2) y sodio (Na).

Reacción 1: ___________De acuerdo con lo descrito en el texto la manera adecuada de plantear la reacción 1 balanceada es:

• A. N2(g) + 3Na(s)--------------- 3NaN3(g)

• B. 3NaN3(g)------------ 2N2(g) + 3Na(s)

• C. 3N2(g) + 2Na(s)-------------- 2NaN3(g)

• D. 2NaN3(g)---------- 3N2(g) + 2Na(s)

Una vez formado el sodio, reacciona inmediatamente con óxido de hierro III (Fe2O3), contenido en la misma pastilla, para formar óxido de sodio (Na2O) y hierro (Fe)

Reacción 2: Na(s) + Fe2O3(s) -----------Na2O(s) + Fe(s)

De acuerdo con el texto, para que se cumpla la ley de la

conservación de la materia, el coeficiente del óxido de sodio en la reacción 2 es:

• A. 3

• B. 2

• C. 4

• D. 1

En un mol de sustancia hay 6,02 X 1023 partículas químicas (átomos, moléculas, iones, etc.) Bajo ciertas condiciones de presión, temperatura y catalizadores, nitrato de plata obtenerse mediante una reacción química entre la plata y el ácido nítrico tal como se representa en la siguiente ecuación química:

Ag + HNO3 ---------------------- AgNO3 + H2O + NO

(Masas molares g/mol: Ag = 108, H = 1, N = 14, O = 16)

Los coeficientes que permiten balancear correctamente la reacción son respectivamente:

• A. 3, 2, 3, 2, 2

• B. 3, 2, 3, 2, 1

• C. 3, 4, 3, 4, 1

• D. 3, 4, 3, 2, 1

Ag + HNO3 ------------------- AgNO3 + H2O + NO

De la ecuación balanceada se puede deducir que:

• A. Apartir de 4 moles de HNO3 se producen 4 moles de

  agua.

• B. A partir de 6 moles de Ag se producen 6 moles de

  AgNO3.

• C. Para producir 1 mol de NO son necesarios 1 mol de Ag

  y 1 mol de HNO3.

• D. Para producir 4 moles de H2O se requieren 3 moles de

  Ag y 2 moles de HNO3.