TEST FINAL QUÍMICA

1.    Un grupo de estudiantes busca determinar la relación entre la presión y el volumen de un gas, manteniendo constante la temperatura. Para ello, sellaron el orificio de una jeringa llena de aire y, posteriormente, añadieron pesas de 50, 100, 150 y 200 gramos. Con cada peso, midieron el volumen del gas, tal como se muestra en la imagen.

A partir de lo anterior, ¿Cuál de las siguientes opciones señala correctamente una hipótesis adecuada al diseño experimental propuesto por el grupo estudiantes?

• A- Al disminuir el volumen ocupado por el gas, las partículas del gas chocan menos frecuencia con las paredes del recipiente, lo que provoca disminución de la presión.

   

• B- Al aumentar la presión al interior de un contenedor, las moléculas del gas se mueven más rápido aumentando la temperatura del recipiente.

• C- Al aumentar la presión al interior de un contenedor, las moléculas de gas se acercan más entre ellas disminuyendo el volumen que ocupan.

   

• D- Al aumentar el volumen ocupado por el gas, las partículas del gas chocan con mayor frecuencia con las paredes del recipiente, lo que provoca aumento de la presión.

   

2- En la tabla se muestran los valores del volumen, densidad, presión y número de moles de un gas durante un experimento realizado en un recipiente cerrado y hermético.

A partir de la información anterior, y las leyes de los gases, al aumentar la temperatura del gas a 120 °C, se espera que la magnitud que se modifique sea:

• A.  La densidad

• B.  La presión

• C.  El número de moles

• D.  El volumen

3.    Un estudiante, interesado en demostrar la relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la cantidad de gas y la presión se mantienen constantes, tomó un globo, lo llenó de aire y midió su volumen a medida que incrementaba la temperatura. Los datos obtenidos por el estudiante los registró en la siguiente tabla:

A partir de la información anterior, ¿Cuál de las siguientes opciones es el principal error en la forma como se muestran los resultados obtenidos por el estudiante?

• A.  El estudiante no muestra como varió la presión del gas durante el experimento.

• B.  Las magnitudes carecen de las unidades de medida utilizadas en el experimento.

• C.  El estudiante no muestra como varió la cantidad del gas durante el experimento.

• D.  El título de la tabla no expone la relación que se pretende estudiar con la práctica.

4.    Un estudiante tomó muestras del agua de un río y midió la solubilidad del oxígeno (O₂) a diferentes temperaturas. A partir de los datos obtenidos construyó la siguiente gráfica:

Con base en estos resultados el estudiante concluyó que si disminuye la temperatura del agua la solubilidad del oxígeno (O₂) será la misma en el agua de un río o en el océano. Se puede afirmar que la conclusión es:

• A.  Incorrecta, porque la solubilidad del oxígeno en el agua disminuye a medida que disminuye la temperatura y la salinidad.

• B  Correcta, ya que la solubilidad del oxígeno en el agua no varía con la temperatura en diferentes cuerpos de agua.

• C.  Correcta, porque la solubilidad del oxígeno en el agua es constante sin importar las condiciones del cuerpo de agua.

• D.  Incorrecta, debido a que la solubilidad del oxígeno se tomó a diferentes temperaturas pero solo en agua con baja salinidad.

5. 5.   Un grupo de estudiantes midió la densidad y la solubilidad del gas metano (CH₄) a diferentes temperaturas. Los resultados obtenidos los registraron en la siguiente tabla:

A partir de los datos anteriores, se puede concluir que:

• A.  La solubilidad del metano en agua disminuye a medida que aumenta la temperatura, lo que es un comportamiento típico de los gases.

• B.  La densidad del metano aumenta con la temperatura, lo que explica su mayor solubilidad en agua a temperaturas elevadas.

• C.  La solubilidad del metano es constante sin importar el cambio de temperatura, lo que indica que la temperatura no influye en la disolución de gases.

• D.  La densidad y solubilidad del metano en agua aumentan conforme aumenta la temperatura, lo que lo convierte en un gas más soluble a altas temperaturas.

6.    El nitrógeno (N₂) es un gas poco soluble en agua y presenta variaciones en su solubilidad a diferentes temperaturas. En la siguiente tabla se registra la relación entre la solubilidad del nitrógeno y la temperatura:

A partir de la información anterior, ¿Qué se puede predecir sobre la solubilidad del nitrógeno (N₂) en agua a una temperatura de 75°C?

• A.  La solubilidad será mayor a 23 mg/l, porque a temperaturas elevadas los gases como el nitrógeno tienden a disolverse más en agua.

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  B.  La solubilidad aumentará a 25 mg/l debido a que el nitrógeno se comporta de manera diferente a otros gases a altas temperaturas.

• C.  La solubilidad será menor a 10 mg/l, ya que la tendencia es que los gases sean menos solubles a medida que aumenta la temperatura.

• D.  La solubilidad será igual a 15 mg/l, ya que no hay variación significativa en la solubilidad del nitrógeno por cambios en la temperatura.

7.    La siguiente gráfica muestra la relación entre la densidad y la temperatura de un gas:

De acuerdo con lo anterior, ¿Qué relación de proporcionalidad se presenta entre la densidad y la temperatura de un gas?

• A.  Directamente proporcional, porque a medida que aumenta la temperatura, la densidad del gas también aumenta.

• B.  Inversamente proporcional, porque a medida que la temperatura aumenta, la densidad del gas disminuye.

• C.  Directamente proporcional, porque a medida que la temperatura aumenta, la densidad del gas disminuye.

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  D.  Inversamente proporcional, porque a medida que aumenta la temperatura, la densidad del gas también aumenta.

8.    Una agencia internacional de energía calculó las emisiones de dióxido de carbono (CO₂) producida por seis países, cuya emisión acumulativa es la causa principal del cambio climático. La siguiente tabla muestra los datos recopilados.

A partir de la información anterior, ¿Cuál de las siguientes gráficas muestra correctamente los datos que obtenidos por la agencia?

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9.    Un grupo de estudiantes universitarios determinó la relación entre el volumen y la presión de un gas a temperatura constante. Los datos obtenidos los registraron en la siguiente tabla:

De acuerdo con el patrón de cambio, uno de los estudiantes afirma que una reducción de la presión a 0,2 atm provoca una disminución del volumen a 125 mL. Teniendo en cuenta la información anterior, la afirmación es una:

• A.  Suposición, porque el estudiante puede realizar esta afirmación sin analizar los datos de la tabla.

• B.  Predicción, porque el estudiante determinó los valores sin necesidad sin observar los datos de la tabla.

• C.  Suposición, porque el patrón de cambio de los datos muestra que al disminuir la presión disminuye el volumen.

• D.  Predicción, porque el estudiante observó el patrón de las magnitudes del gas que registraron en la tabla.

10.    Un grupo de estudiantes desea investigar la relación entre la presión y la temperatura de un gas ideal a volumen constante, utilizando un recipiente sellado con un termómetro y un manómetro. A partir de esta información, ellos deben diseñar un experimento para observar cómo cambia la presión cuando varía la temperatura.

¿Cuál de los siguientes diseños experimentales es el más adecuado para investigar la relación entre presión y temperatura a volumen constante?

• A.    Cambiar el volumen del gas dentro del recipiente utilizando un pistón, midiendo la presión y la temperatura resultante.

• B.    Colocar el recipiente en un baño de agua, calentar gradualmente el agua y medir la presión del gas sin cambiar el volumen.

• C.    Dejar que el gas se expanda dentro del recipiente midiendo los cambios en el volumen y la temperatura sin cambiar la presión.

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  D.    Cambiar el tipo de gas dentro del recipiente y medir cómo varía la presión con diferentes temperaturas para comparar los resultados.