Problemas pendientes bachillerato

PROBLEMAS DE ÁTOMOS, MOLÉCULAS, MOLES Y GASES IDEALES

1º.- Calcula la masa en gramos de un átomo de cobre.

2º.- Calcula la masa en gramos de una molécula de ácido nitroso.

3º.- Halla el número de moles y el número de átomos que hay en 1,20 g de magnesio.

4º.- Calcula el número de moles y el número de moléculas que hay en una masa de
195 g de benceno (C6H6).

5º.- Una gota de agua tiene un volumen aproximado de 0,05 mL. Si la densidad del
agua es 1 g/mL, ¿cuántas moléculas hay en una gota de agua?

6º.- Se tienen 78,3 g de nitrato de bario. Determina:
a) El número de moles y el número de moléculas de nitrato de bario.
b) El número de moles y el número de átomos de bario, nitrógeno y oxígeno.
c) El número de gramos de bario, nitrógeno y oxígeno.

7º.- ¿Dónde hay mayor número de moléculas en 1,34 g de agua, en 1,34 g de trióxido
de azufre o en 1,34 g de gas helio?

8º. Dados los tres minerales de hierro siguientes averigua cuál de ellos es el más rico
en hierro: magnetita (Fe3O4), hematites (Fe2O3) y siderita (FeCO3).

9º.- El volumen de una determina cantidad de un gas a 20 ºC y 1 atm es de 3,60 litros.
a) ¿Qué volumen ocupa el gas si lo calentamos hasta una temperatura de 40 ºC,
manteniendo constante la presión? Enuncia la ley que hay que aplicar.
b) ¿A qué temperatura deberíamos enfriar el gas, sin variar la presión, para
reducir el volumen ocupado por el gas a 2 litros?

10º.-Un recipiente rígido de 20 dm3 de volumen contiene un gas encerrado. Si a 25 ºC
la presión ejercida por el gas sobre las paredes del recipiente es de 1.000 mm de
Hg, ¿hasta qué temperatura se debe calentar el gas para aumentar la presión a
un valor de 5 atm? Enuncia la ley que hay que aplicar.

11º.-En un recipiente de 4 litros de capacidad, hay un gas a la presión de 4.560 mm de
Hg. Calcula el volumen que ocuparía el gas si la presión se duplicara, sin variar la
temperatura. Enuncia la ley que hay que aplicar.

12º.-Un gas ocupa un volumen de 800 cm3 a 10 ºC y 715 mm de Hg. ¿Qué volumen
ocupará el gas en condiciones normales?

13º.-Sabiendo que la densidad media del aire a 0 ºC y 1 atm es 1,293 g/L, calcula la
masa molar media del aire.

14º.-Se tienen 2 moles de CO2 y se le añaden 2 x 1023 moléculas de CO2. Calcula:
a) La masa total de CO2.
b) El volumen que ocupará esta masa a 77 ºC y a 1.140 mm de Hg.

15º.-El análisis de un compuesto gaseoso estableció la siguiente composición: 38,4 %
de C, 4,8 % de H y 56,8 % de Cl. Se sabe que una masa de 0,702 g de dicho
compuesto ocupa un volumen de 100 cm3 cuando la temperatura es de 27 ºC y la
presión es de 700 mm de Hg. Calcula la fórmula empírica y la fórmula molecular
del compuesto.

PROBLEMAS DE DISOLUCIONES

1º.- Se disuelven 23 g de azúcar en 77 g de agua. Determina el porcentaje en masa y
la molalidad de la disolución.

2º.- Un vino contiene 15 cm3 de alcohol etílico, C2H6O, en 125 cm3 de agua. Averigua
la concentración del vino en tanto por ciento en volumen.

3º.- Una disolución contiene 126 g de ácido nítrico en 250 cm3 de disolución. Calcula
la concentración de la disolución en gramos/litro, la molaridad y la normalidad.

4º.- Un ácido clorhídrico concentrado tiene un porcentaje en masa de valor 71%.
Calcula la fracción molar de cada componente de la disolución acuosa.

5º.- A 100 cm3 de disolución de ácido sulfúrico de una concentración de valor 12 g/L,
se añaden 200 cm3 de agua. Calcula la molaridad de la disolución resultante.

6º.- Calcula la molaridad, la normalidad y la molalidad de una disolución de ácido
clorhídrico de 35 % en porcentaje en masa y cuya densidad es 1,12 g/mL.

7º.- Calcula la molaridad, la normalidad y la molalidad de una disolución de ácido
nítrico de 63 % en porcentaje en masa y cuya densidad es 1,41 g/mL.

8º.- Una disolución se forma mezclando 40 cm3 de formaldehído (CH2O) de densidad
0,82 g/cm3 con 100 cm3 de agua de densidad 1 g/cm3. Calcula la concentración de
la disolución que resulta en:
a) Tanto por ciento en masa.
b) Tanto por ciento en volumen.
c) Gramos/litro.
d) Molaridad.
e) Molalidad.
f) Fracción molar del soluto y del disolvente.

9º.- ¿Cuál es la molaridad de la disolución que resulta de diluir hasta un litro un
volumen de 250 mL de otra disolución 3 M?

10º.-Calcula cuál será la temperatura de ebullición de una disolución que contiene
10,83 g de un compuesto orgánico de masa molar 120 g/mol en 250 g de ácido
acético (C2H4O2). La temperatura de ebullición del ácido acético es 118 ºC y la
constante ebulloscópica molal del ácido acético es 3,07 ºC kg / mol.

11º.-Determina la temperatura de congelación de una disolución formada por una
masa de 9,5 de etilenglicol (anticongelante usado en los automóviles de fórmula
CH2OH – CH2OH) y 20 g de agua. El punto de congelación del agua es 0 ºC y la
constante crioscópica molal del agua es 1,86 ºC kg /mol.

12º.-Un compuesto desconocido tiene la siguiente composición centesimal: 43,2 % de
carbono, 16,6 % de nitrógeno, 2,4 % de hidrógeno y 37,8 % de oxígeno. La
adición de 6,45 g de esa sustancia en un volumen de 50 mL de benceno (C 6H6),
de densidad 0,88 g/mL hace bajar la temperatura de congelación del benceno de
5,51 ºC a 1,25 ºC. Calcula:
a) La masa molar del compuesto.
b) La fórmula empírica y la fórmula molecular del compuesto.

Dato: Constante crioscópica molal del benceno = 5,02 ºC kg /mol

PROBLEMAS DE REACCIONES QUÍMICAS Y DE TERMOQUÍMICA

1º.- La aluminotermia es un proceso en el que se obtiene un metal a partir de su óxido al
hacerlo reaccionar con aluminio. La reacción química de obtención del hierro a partir de

este proceso es:
Aluminio + Óxido de hierro (III) Hierro + Óxido de aluminio (III)
a) Escribe y ajusta la reacción química anterior.
b) Calcula la masa de aluminio necesaria para transformar, totalmente en hierro, una
masa de 150 g de óxido de hierro (III).
c) Calcula la cantidad de hierro que se obtiene en el proceso.

2º.- El cloro se obtiene en la industria por la descomposición electrolítica del agua del mar. La
reacción química del proceso es:

Cloruro de sodio + Agua Hidróxido de sodio + Hidrógeno(g) + Cloro(g)
b) Calcula la masa necesaria de cloruro de sodio para obtener un volumen de 250 litros
de gas cloro medido en condiciones normales.

3º.- El gas butano (C4H10) reacciona con el oxígeno del aire, con producción de gas dióxido de
carbono y vapor de agua.
a) Escribe y ajusta la reacción de combustión del butano.
b) Calcula el volumen de aire, medido en condiciones normales, necesario para que
reaccionen con 6 litros de butano medidos a 25 ºC y a 745 mm de Hg.
Dato: El aire contiene un 21 % de oxígeno en volumen.

4º.- El ácido sulfúrico reacciona con el hidróxido de potasio originando sulfato de potasio y
agua.
a) Escribe y ajusta la reacción química de neutralización anterior.
b) Determina la masa y el volumen de ácido sulfúrico de concentración 0,5 M necesario
para neutralizar un volumen de 20 mL de una disolución de hidróxido de potasio de
concentración 1 M.

5º.- El clorato de potasio se puede utilizar en el laboratorio para obtener oxígeno, ya que se
descompone al calentarlo mediante el siguiente proceso:

Clorato de potasio Cloruro de potasio + Oxígeno(g)
b) Si de una muestra de 20 g de clorato de potasio impuro se obtuvieron 5,42 litros de
oxígeno medidos a 25 ºC y a 755 mm de Hg, determina la riqueza de la muestra.

6º.- La reacción química de obtención de amoníaco es:
Nitrógeno(g) + Hidrógeno(g) Amoníaco(g)
b) Si el rendimiento de la reacción es del 70 %, determina el volumen y la masa de gas
amoníaco que puede obtenerse con 10 litros de hidrógeno medidos en condiciones
normales.

7º.- El trisulfuro de tetrafósforo se prepara calentando una mezcla de azufre y fósforo rojo de
acuerdo con el siguiente proceso:

Fósforo + Azufre Trisulfuro de tetrafósforo
b) En un experimento se mezclan 25 g de fósforo y 15 de azufre. Calcula la masa de
trisulfuro de tetrafósforo que podrá obtenerse. ¿Cuál es el reactivo limitante?

8º.- Las entalpías estándar de formación, a partir de sus elementos, de las siguientes
sustancias: dióxido de carbono gas, agua líquida y ácido acético líquido C 2H4O2 son
iguales a - 393,5 kJ/mol, - 285,8 kJ/mol y - 487,8 kJ/mol, respectivamente.
a) Escribe y ajusta la ecuación termoquímica correspondiente la reacción de combustión
del ácido acético y calcula la entalpía de combustión del ácido acético.
b) Halla la energía que se desprende al quemar 500 g de ácido acético de riqueza 80 %.

PROBLEMAS DE CINEMÁTICA
1º.- El movimiento de una partícula viene dado por x = t3 – 4 t2 + 2 en el S.I. Calcula la posición,
la velocidad y la aceleración de la partícula en los siguientes instantes de tiempo:
t1 = 0 s, t2 = 1 s y t3 = 2 s.

2º.- Una partícula se mueve en el plano XY. Las ecuaciones paramétricas de su movimiento
son: x = 4 t2 – 1 , y = t2 + 3 en el S.I. Determina:
a) La velocidad de la partícula en cualquier instante.
b) La velocidad de la partícula para t = 0 s.
c) La aceleración de la partícula en cualquier instante.
d) La aceleración de la partícula para t = 1 s.
e) La ecuación de la trayectoria. ¿Qué representa esta ecuación?

3º.- Se comprueba que un automóvil al pasar por un punto A de una carretera se desplaza a
una velocidad de 120 km/h y al hacerlo por otro punto B de la misma carretera la velocidad
es de 90 km/h. Si ha tardado 5 s en desplazarse desde A hasta B, determina:
a) El valor de la aceleración, que se supone constante.
b) La distancia entre los puntos A y B.
c) ¿A qué distancia de A se detendrá el automóvil?

4º.- Al lanzar un objeto desde el suelo verticalmente hacia arriba, se comprueba que vuelve al
suelo al cabo de 4,80 s. Determina:
a) La velocidad inicial de lanzamiento.
b) La altura máxima que alcanza.

5º.- Desde una altura de 80 m se deja caer un objeto. Dos segundos más tarde se lanza otro
desde el suelo hacia arriba en la misma vertical con una velocidad inicial de 20 m/s. ¿A
qué altura se cruzan los dos objetos?

6º.- Un avión vuela horizontalmente a una altura de 900 m del suelo y con una velocidad
constante de 540 km/h.
a) ¿A qué distancia de la vertical sobre un claro de la selva debe lanzar una caja de
ayuda humanitaria para que llegue a su destino?
b) ¿Cuánto tiempo tarda en caer la caja?

7º.- Un jugador de golf lanza una pelota desde el suelo con un ángulo de 60º con respecto a la
horizontal y con una velocidad inicial de 216 km/h. Determina:
a) El tiempo que tarda la pelota en alcanzar la altura máxima.
b) La altura máxima alcanzada.
c) La velocidad de la pelota en el punto más alto de la trayectoria.
d) El alcance máximo horizontal.

8º.- Un disco tiene un radio de 15 cm y gira con un movimiento circular uniforme en torno a un
eje perpendicular que pasa por su centro. Si el disco tarda 5 s en dar una vuelta completa,
calcula:
a) La velocidad angular del movimiento.
b) La velocidad lineal de dos puntos situados a 5 cm y a 9 cm del eje de rotación.
c) El número de vueltas que habrá dado el disco en dos minutos.

9º.- Un volante parte del reposo y alcanza una velocidad angular de 400 r.p.m. en 10 s. Halla:
a) La aceleración angular del volante.
b) El número de vueltas que ha dado el volante en ese tiempo.

10º.-Una centrifugadora está girando a 500 r.p.m. El radio de la trayectoria descrita por un
cierto punto es de 12 cm. Se aplica un freno para que se detenga en 4 s. Halla:
a) La velocidad angular y la velocidad lineal en el instante de iniciar el frenado.
b) La aceleración centrípeta antes de iniciar el frenado.
c) La aceleración angular y la aceleración tangencial de frenado.
d) El número de vueltas que describe antes de pararse.

PROBLEMAS DE DINÁMICA
1º.- Dos cuerpos de 4 kg y 5 kg de masa, respectivamente, cuelgan de los extremos de una
cuerda que pasa por una polea. Determina:
a) La aceleración con que se moverán las masas.
b) La tensión de la cuerda.

2º.- Calcula la fuerza que ejerce sobre el piso del ascensor un hombre de 70 kg de masa:
a) Cuando el ascensor está en reposo.
b) Cuando el ascensor asciende a 5 m/s.
c) Cuando el ascensor asciende a 1 m/s2.
d) Cuando el ascensor desciende a 2 m/s2.
3º.- Sobre un cuerpo de 15 kg de masa, situado sobre una superficie horizontal, se aplica una
fuerza horizontal de 80 N. Halla:
a) La fuerza de rozamiento y el coeficiente de rozamiento si el cuerpo se mueve con
velocidad constante de 4 m/s.
b) La fuerza de rozamiento y el coeficiente de rozamiento si el cuerpo se mueve con
aceleración constante de 4 m/s2.

4º.- Para arrastrar con velocidad constante un piano de 140 kg de masa sobre un suelo
horizontal hay que realizar una fuerza de 650 N. Calcula el coeficiente de rozamiento.

5º.- Un bloque de 10 kg de masa está situado en lo alto de un plano inclinado 26º sobre la
horizontal. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es μ = 0,3. Determina:
a) El valor de todas las fuerzas que actúan sobre el bloque.
b) La aceleración con que desciende el bloque por el plano inclinado.
c) El tiempo que tarda el bloque en recorrer 8 m en el plano, si parte del reposo.
6º.- A lo largo de un plano inclinado 30º sobre la horizontal se lanza hacia arriba un bloque de
5 kg de masa con una velocidad inicial de 10 m/s. El coeficiente de rozamiento del bloque
con el plano es μ = 0,48. Calcula:
a) La aceleración del bloque.
b) El tiempo que tarda en detenerse el bloque sobre el plano.
c) La distancia que recorre el bloque hasta pararse.

7º.- Una moneda de masa 10 g reposa a 12 cm del centro de un disco que gira con velocidad
constante a 33 r.p.m. Determina:
a) La fuerza centrípeta que actúa sobre la moneda.
b) El valor mínimo del coeficiente de rozamiento estático entre la moneda y el disco, para
evitar que la moneda sea lanzada hacia el exterior del disco.

8º.- Sobre una masa m actúa una fuerza de 250 N durante 15 s, transmitiéndole una velocidad
de 37,5 m/s. Calcula la masa m y la cantidad de movimiento de la misma al cabo de ese
tiempo.

9º.- Una pelota de 75 g de masa llega a la pared de un frontón con una velocidad de 16 m/s y
rebota con una velocidad de 12 m/s. Si el tiempo de contacto es de 0,03 s, calcula:
a) La variación que experimenta el momento lineal de la pelota.
b) La fuerza media que actúa sobre la pelota.

10º.-Una escopeta de aire comprimido dispara un tapón de corcho de masa 3 g con una
velocidad de 15 m/s. Si la masa de la escopeta es de 5 kg, calcula la velocidad de
retroceso de la escopeta.

11º.-Una niña de 40 kg de masa que va corriendo a la velocidad de 3 m/s, da un salto a un
trineo de 8 kg de masa, que está en reposo. ¿Cuál es la velocidad común del sistema
niña-trineo, inmediatamente después de que la niña caiga en él? Expresa el resultado en
módulo, dirección y sentido.

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