Problemas química inorgànica II, valencià., Ejercicios de Química Inorgánica. Universitat de València (UV)
benbova
benbova

Problemas química inorgànica II, valencià., Ejercicios de Química Inorgánica. Universitat de València (UV)

4 páginas
10Número de visitas
Descripción
Asignatura: Química inorgànica, Profesor: emilio , Carrera: Química, Universidad: UV
20 Puntos
Puntos necesarios para descargar
este documento
Descarga el documento
Vista previa3 páginas / 4
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 4 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 4 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 4 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 4 páginas totales
Descarga el documento
Microsoft Word - QI-II PROBLEMES 17-18

Problemes i Qüestions de Química Inorgànica II. Grup 2C. Curs 17/18 

1   

1. Utilitzant el diagrama d’Ellingham (dipositat a l’aula virtual), contesta a les següents preguntes: a) A quina temperatura es pot reduir el TiO2 amb carboni? b) Podria l’hidrogen reduir a l’òxid de crom(III)? c) En quines condicions pot l’alumini metàl·lic reduir a l’òxid de magnesi? d) A quina temperatura es pot reduir el SiO2 amb magnesi? e) Discuteix si la reacció Fe2O3(s) + Cu(s) Cu2O(s) + Fe3O4(s) serà espontània (escriu l’equació química ajustada). f) Calcula Gº per a la reacció H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g) per T = 100ºC i T = 1000 ºC (heu de buscar les dades d‘entalpia de formació i entropies molars). Dibuixa la recta corresponent al H2O sobre el diagrama d’Ellingham. Indica quins, d'entre els següents metalls, podrien obtenir-se per reducció de l'òxid amb hidrogen: níquel, titani, alumini.

2. L’oxidació parcial del rubidi a baixa temperatura condueix a la formació del subòxid Rb6O. Este, per damunt

de -7ºC es descompon en un altre subòxid, RbxO i rubidi metàl·lic. Al descompondre’s 1058 mg de Rb6O es formen 802 mg de RbxO. a) Estableix la fórmula del subòxid RbxO. b) Escriu l’equació química ajustada corresponent a la descomposició del Rb6O. c) Busca informació sobre l’estructura cristal·lina del compost RbxO que es forma en la descomposició descrita abans.

3. Calcula l’entalpia de formació estàndard de l’hidrur de sodi sabent que la reacció de dit compost amb l’aigua desprèn 130 kJ mol-1 i la reacció del sodi metàl·lic amb l’aigua desprèn 186 kJ mol-1.

4. Escriu les equacions químiques corresponents a l’obtenció de l’òxid d’estronci i del peròxid d’estronci. Escriu

les reaccions d’hidròlisi d’ambdós compostos. Quin dels dos compostos tindrà una major energia reticular?

5. El superòxid de potassi s’utilitza per a reciclar l’aire d’habitacles tancats. Al reaccionar amb el diòxid de carboni forma carbonat de potassi i oxigen molecular. Calcula la massa de superòxid de potassi necessària per a eliminar el diòxid de carboni d’un habitacle de dimensions 4 m 3 m 2 m (a 1 atm i 20ºC) que conté un 3% de CO2 en volum així com el volum d’oxigen generat.

6. A partir dels diagrames de Latimer proporcionats, calcular el potencial del parell M3+/M per a gal.li i tal.li. Compara la tendència a dismutar-se dels ions M+.

7. Degut a l'elevada estabilitat termodinàmica de l'òxid d'alumini aquest metall s'utilitza com reductor per a l'obtenció d'altres metalls (mètode conegut com aluminotèrmia). Calcula la variació d'entalpia per a la reacció de reducció de l'òxid de ferro(III) per l'alumini a partir de les dades que es proporcionen: fHo (Fe2O3) = -822 kJ mol-1; fHo (Al2O3 ) = -1675 kJ mol-1. (R: HRo = -853 kJ mol-1)

8. a) Calcula la massa d’alumini que podrà obtenir-se a partir d’una tona de mineral que conté un 50% de bauxita si el rendiment global del procés és del 60%. b) Podríem utilitzar el carboni com a reductor per a obteniralumini a partir de la bauxita? (R: 159 Kg d’alumini)

9. Escriu les equacions químiques corresponents a les següents reaccions: a) hidròlisi del tetraclorur d’estany. b)

hidròxid d’alumini + dissolució concentrada d’hidròxid de sodi. c) hidrur de potassi + aigua d) superòxid de cesi + aigua. e) peròxid de bari + aigua. f) nitrur de calci + clorur d’hidrogen. e) passar una corrent d’oxigen sobre rubidi.

10. Ordena justificadament els següents aquacations per ordre decreixent de la seua força com a àcids de Bröensted: ió hexaaquabari(II), ió hexaaquaferro(III), ió tetraaquaberil.li(II), hexaaquatal·li(III), ió hexaaquacadmi(II).

11. Al descompondre's 14.78 g d’un carbonat d’un metall del bloc s s’obtenen 4.48 L de CO2 mesurats en C.N. Indica, justificadament, de quin metall es tracta. (R: Li)

12. En la figura adjunta es reprodueixen els diagrames de Frost (medi àcid) per al plom i l’estany conjuntament. a) Que espècie és més oxidant, PbO2 o SnO2? b) Quin metall és més reductor, el plom o l’estany? c) Les espècies M2+ es dismutaran espontàniament?

0.75 0.15 1.25 0.343 3Ga Ga Ga Tl Tl Tl         

Problemes i Qüestions de Química Inorgànica II. Grup 2C. Curs 17/18 

2   

13. Explica breument en que consisteix l’anomenat efecte del parell inert. Indica si els següents valors d’energies orbitals per als elements del grup 14 expliquen o justifiquen l’anomenat efecte.

14. Al introduir calci metàl·lic en aigua es desprèn un gas G. Concentrant la dissolució resultat, s’obté un sòlid S1 que al fer-lo reaccionar amb CO2 origina un sòlid S2. Indica la naturalesa de G, S1 i S2 i escriu les equacions químiques corresponents a totes les transformacions.

15. Anomeneu els següents compostos de coordinació: 1) K2[CoCl4]. 2) [W(CO)5]. 3) [CoCl(en)2(NO2)]Cl. 4) [Mo(NH3)4(OH2)2](NO2)2. 5) Na2[ZrBr2Cl2I2]. 6) [Pd(en)2(NH3)2]Cl4. 7) K[Co(NCS)2(NH3)2]. 8) [Mn(NH3)2(ONO)2]. 9) [Cu(NH3)2][PtBr4]. 10) Li[NiF2(OH)2]. 11) [(py)5Ni-CN-Ni(py)5]Cl5. 12) Cs[AuCl4]. 13) [PtCl2(NH3)(OH2)] . 14) [Rh(acac)(en)2]. 15) [VBr2(H2O)(NH3)2]2SO4.

16. Formuleu els següents compostos de coordinació: 1) Tetrabromidocadmiat(II) de bari. 2) Hexacloridoferrat(III) de hexaaquacrom(II). 3) Hexafluoridosilicat de tetraamminacoure(II). 4) Tetrakis(carbonato)cuprat(II) de hexaaquacoure(II). 5) Nitrat de diamminatriaquahidroxidocrom(III). 6) Tetrafluoridoborat de tetraquis(piridina)platí(II). 7) Dibromidotetracarbonilferro(II). 8) Clorur de μ-iodido- bis(tetraaquacoure(II)). 9) Pentacarbonilmangananat(3-) de sodi. 10) Nonahidridorrenat(VII) de potassi. 11) Octacianidomolibdat(V) de sodi. 12) clorur de tetramminacarbonatocobalt(III). 13) Hexacianidoferrat(4-) d’amoni. 14) Clorur de diamminatetraaquacobalt(II). 15) Triamminatriamidocobalt(III).

17. Anomena el següents compostos: 1) K[Co(CN)3(NH3)3]; 2) [Fe(ONO)2(H2O)4](NO3); 3) [CoBr2(en)2](ClO4); 4) [Pd(H)2(CO)2], 5) (NEt4)3[Fe(CN)5(OH)]; 6) K[Co(CO)4H(NH2)]. b) Indica tots els isòmers geomètrics que tinga cadascun dels ions complexos (tots són octaèdrics excepte el 4 que és pla-quadrat).

18. Indica la configuració electrònica (t2gmegn) dels ions dx corresponents al següents entorns octaèdrics: a) Cr(II) d’alt spin; b) Fe(II) de baix spin; c) Cu(II); d) Co(II), baix spin. L’energia d'aparellament (P) per al ió Mn2+ és de 23000 cm-1. Sabent que els valors de o per als complexos [Mn(H2O)6]2+, [Mn(en)3]2+ i [Mn(CN)6]4- són , 8.500, 10.100 i 30.000 cm-1 respectivament, indica el nombre d’electrons desaparellats en cadascun dels complexos anteriors.

19. Ordeneu raonadament els següents ions complexos en ordre creixent del valor de : [OsF6]3-, [FeF6]4-, [FeF4]2-, [FeF6]3-, [RuF6]3-.

20. Escriviu les equacions químiques corresponents a les reaccions d’hidròlisi dels compostos: ScCl3, TiCl4, ScH2.85, ScN, TiBr2, VCl4, V2O5 (medi bàsic).

21. En la taula adjunta es donen els valors de ef(en MB) per a una sèrie de complexos octaèdrics. a) Anomena’ls.

b) Indica si aquests complexos són d'alt o baix spin. c) Escriu la configuració electrònica (t2gmegn) concordant en cada cas amb el valor de ef. d) Indica si els complexes tetracarbonildicianidoferro(II) i dicloridobis(oxalato)ferrat(II) presentaran isomeria geomètrica.

compost eff (MB) compost eff (MB) hexafluorocobaltat(III) de potassi 5.1 tris(acetilacetonato)manganés(III) 4.9 Carbonat de tris(etilendiamina)crom(II) 3.2 Tetracarbonildicianidoferro(II) diamagnètic hexacianomanganat(II) d'amoni 1.9 Dicloridobis(oxalato)ferrat(II) de sodi 5.0

22. Un dels minerals més importants de vanadi és la vanadinita, Pb5(VO4)3Cl. Calculeu la massa de vanadi que s’obtindrà a partir de 1000 kg de vanadinita d’un 65% de riquesa i suposant que el rendiment global del procés és del 50%.

C Si Ge Sn Pb E(ns2) / eV -19.4 14.8 -15.5 -13.9 -15.5 E(np2) / eV -11.1 -7.6 -7.3 -6.8 -6.7

Problemes i Qüestions de Química Inorgànica II. Grup 2C. Curs 17/18 

3   

23. En la taula adjunta es donen els valors del desdoblament del camp dels lligands (o) de dos complexes octaèdrics, la energia d’aparellament dels ions metàl·lics (P) i el corresponent número atòmic del metalls (Z). a) Escriu el nom dels dos compostos (en la pròpia taula)

o/kJ P/kJ Z

K[Co(CN)4(CO)2] 378 283 27

[Cr(OH)(H2O)5](NO3) 165 244 24

24. A partir del diagrama de Latimer proporcionat, a) calculeu el potencial del parell ReO3/ ReO2. b) Indiqueu si alguna de les espècies es dismutarà espontàniament (en cas afirmatiu, escriviu ajustada l’equació química corresponent). c)Indiqueu de forma clara i concisa que transformacions cal esperar que es produïsquen en introduir una peça de reni metàl·lic en àcid clorhídric 1M. d) Indiqueu si seran estables les dissolucions de Re3+(aq) en contacte amb l’oxigen atmosfèric.

25. Suposeu un empaquetament cúbic compacte d’ions halur. Deduïu raonadament la fórmula de diversos halurs MaXb si un metall M ocupés: 1) el 100% dels buits tetraèdrics. 2) el 50% dels buits octaèdrics. 3) el 100% dels buits octaèdrics. 4) el 50% dels buits tetraèdrics. Posa almenys un exemple de cada cas.

26. Formuleu els següents compostos: hexafluridovanadat(V) d’hexaaquacrom(III); Octacianidoniobat(4-) de potassi tetrahidrat; hexacloridohafnat(V) de calci.

27. Escriviu l’equació química corresponent als equilibris: a) H2VO4- V3O93-, b) H2V10O284- VO2+.

28. Quan 3.70 g d’un òxid MO2 es mescla intimament amb un excès del metall i es calfa la mescla s’obtenen 3.22 g del monòxid. Sabent que el metall M pertany al grup 4, indica de quin metall es tracta.

29. a) El crom es pot obtenir a partir de la cromita (FeCr2O4). Calcula la massa de crom que s’obtindrà a partir de

1000 kg de cromita d’un 70% de riquesa i suposant que el rendiment global del procés és del 60%. b) La cromita presenta estructura tipus espinel·la. Descriu esta estructura. Descriu els poliedres de coordinació del Fe(II) i del Cr(III). Que es una espinel·la inversa?

30. Al passar una corrent d’oxigen (a 500ºC) sobre 1.676 g de ferro finament dividit s’obtenen 2.316 g d’un òxid

de ferro. a) Estableix la seua fórmula. b) Indica l’estat d’oxidació del ferro.

31. Quan es calfa el carbonat de cobalt (II) per damunt de 400ºC s’obté un òxid de fórmula CoxOy que conté un 76.8% de cobalt. a) Estableix la seua fórmula. b) Calcula el percentatge de ions Co que es troben en estat d’oxidació +3.

32. Suposeu un empaquetament cúbic compacte de ions òxids. Deduïu raonadament la fórmula de diversos òxids

si un metall M ocupés: a) el 100% dels buits octaèdrics. b) el 100% dels buits tetraèdrics. c) el 50% dels buits octaèdrics. d) el 50% dels buits tetraèdrics. e) el 50% dels buits octaèdrics i el 25% dels buits tetraèdrics.

33. Escriu les equacions químiques corresponents a: 1) Obtenció de diòxid de manganès a partir d’una sal de manganès(II). 2) Reacció del diòxid de manganès amb una dissolució concentrada d’àcid clorhídric. 3) Reacció de l’heptòxid de direni amb vapor d’aigua a temperatura elevada. 5) Passar una corrent de clorur d’hidrogen sobre ferro metàl·lic. 6) Purificació del Ni metàl·lic (procés

3 2 3 2 5 2

0.55 1.34 1.80 0.40 0.90ReO Re O ReO Re Re Re        

Problemes i Qüestions de Química Inorgànica II. Grup 2C. Curs 17/18 

4   

Mond). 8) Fusió alcalina de l’òxid de ferro(III) en presència de clor.

34. En la figura adjunta es representen les estructures de quatre òxids. Indica en cada cas la fórmula dels mateixos. Determina l’índex de coordinació (IC) dels metalls. Assenyala en cada cas a quin tipus estructural (molecular, polimèric 1-D / 2-D / 3-D, iònic) pertany cada òxid.

35. Considereu les espècies OsO4, OsO2 i Os. A partir de les dades que es proporcionen, construïu el diagrama de Latimer (medi àcid) de l’osmi. b) Discutiu si l’òxid d’osmi(IV) es dismutarà espontàniament. c) Discutiu si l’òxid d’osmi(VIII) oxidarà espontàniament a l’aigua. Eº(OsO4/Os)=0.83 V; Eº(OsO2/Os) = 0.65 V;Eº(O2/H2O) = 1.23 V.

36. Anomeneu els següents compostos de coordinació: 1) [Cu(CO)3]. 2) [Ni(py)6](BrO4). 3) (NH4)2[OsCl6]. 4) [RhCl(NH3)5]Cl2. 5) [Ir2Cl2(CO)4]. 6) [PdCl(NH3)5]Cl2. 7) K[Au(CN)2]. 8) [Ag(NH3)2][AuCl4] 9). [La(H2O)9][RuF6]. 10) [Co(HCO2)2(en)2].

37. Les monedes de 1, 2 i 5 cèntims d’euro es fabriquen amb un nucli d’acer recobert de coure. Descriu com determinaries la composició d’una d’estes monedes si només disposares del següents reactius: àcid nítric, àcid clorhídric, hidròxid de sodi, dissolució aquosa d’amoníac dissolució aquosa d’hipoclorit sodi.

38. Identifica el isòtops A-F en les següents seqüències de reaccions nuclears:

39. Un metall de la primera sèrie de transició es dissol en HCl 1M (en absència d’aire) desprenent hidrogen i formant-se una dissolució de M3+(aq). Si esta dissolució es posa en contacte amb l’aire es transforma en MO2+(aq). Indiqueu, justificadament, si es tracta del crom o del vanadi. Escriu ambdues equacions químiques ajustades. Dades:

40. Quan es passa un corrent d'oxigen sobre Tb finament dividit s'obté un òxid de valència mixta de fórmula

Tb4O7. a) Anomena’l . Estableix els estats d'oxidació del Tb i en quina proporció es troben. b) Assenyala si el Tb és: b1) un metall de post-transició b2) un actínid b3) un lantànid b4) un metall del grup del platí. Sabries dir l’origen del seu nom?. c) Quan aquest òxid es calfa a 350ºC perd parcialment oxigen, formant-se un altre òxid TbxOy. Quina consideres la fórmula més probable d’aquest segon òxid: Tb2O, Tb2O3, TbO o TbO2? Justifica la resposta. e)Escriu les equacions químiques ajustades de les dues transformacions descrites (Tb  Tb4O7  TbxOy)

41. A partir del diagrama de Frost per al neptuni (medi àcid): a) Indica les espècies que es dismutaran espontàniament, escrivint les corresponents equacions químiques. b) Discuteix l’estabilitat en atmosfera oberta de les dissolucions aquoses dels estats d’oxidació Np(III), Np(IV), Np(V) i Np(VI). c) Descriu les transformacions que tindrien lloc si s’introduïra un fragment de neptuni metàl·lic en un dissolució d'àcid clorhídric 1M en excés.

42. L'òxid de plata AgO en principi es va considerar que era òxid de plata(II). Posteriorment les evidències

cristal·logràfiques i magnètiques van posar de manifest que es tractava d'un òxid de valència mixta AgIAgIIIO2. Per què el fet que aquest compost siga paramagnètic és una forta evidència de que es tracta d'un òxid de valència mixta?

n

n

U A B C

D E Am F

 

 

  

  

238 92

242 95

. . .

. . .

CrO Cr Cr Cr

VO V V V

2 3 2

2 3 2

2 10 0 42 0 90

0 38 0 37 1 63

  

  

 

 

  

  

NpO NpO NpO Np Np Np2 4 23 2 2 204 124 064 015 186         . . . . .

No hay comentarios
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 4 páginas totales
Descarga el documento