SOLUCIONARIO Examen UNI 2015 – I Física – Química FÍSICA Pregunta 01 nA # B = Determine un vector unitario que sea perpendicular al plano que contiene a los puntos O, A y C del cubo mostrado, de 3m de lado. − 9 i + 9 j + 9k = 1 (− i + j + k) 9 3 3 Rpta.: _ − ti + tj + kt i / 3 Pregunta 02 Z(m) Observando el siguiente gráfico de movimiento unidimensional de una partícula, que parte del reposo, se enuncian las siguientes proposiciones A O X(m) Parábola Y(m) Z(m) C 4 Recta A) − ti + tj + kt B) ti + tj + kt C) _ti + tj + kt i / 3 O D) _ti + tj − kt i / 3 I. E) _ − ti + tj + kt i / 3 2 4 t(s) El módulo de la aceleración del móvil entre [0,2] segundos es: 1 m/s2. Resolución 01 II. La velocidad para t=1 s es (2 m/s) kt . Vectores III. La velocidad para t=3 s es (-0,5m/s) kt . Producto vectorial PROHIBIDA SU VENTA Son verdaderas Del cubo tenemos los vectores A) Solo I A = 3 i + 0 j + 3k B = 3 i + 3 j + 0k B) Solo II i j k A # B = 3 0 3 = − 9 i + 9 j + 9k 3 3 0 C) Solo III D) I y II E) II y III www.trilce.edu.pe 1 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Resolución 02 Resolución 03 Cinemática Cinemática Gráficas MRU–MRUV Analizando cada una de las proposiciones I. Graficamos el enunciado Z=Z0+V0T+1/2aT2 B 2 1 4 = 2 a _2 i a=2m/s2........ (F) d1 2s II. V=V0+aT 16m/s V=2(1) V=2m/s kt .......(V) 4 III. V = − 2 = − 2m/skt ....(F) a=2m/s2 d2 12m/s Rpta.: Solo II RU 48m 2s M 16m/s Pregunta 03 Un auto parte del origen de coordenadas con una velocidad v = _12, 0 ti + 16, 0tji m/s. Si después de 3 segundos de movimiento el auto acelera con a = _2m/s2 itj , determine aproximadamente la magnitud de su desplazamiento, en m, en el instante t=5 s. A 12m/s 36m at2 Eje y: MRUV: d=Vot ± 2 d1= 16(2)+2/2(2)2 ⇒d1= 36m Eje x: MRU: d= vt d2=12(2) ⇒ d2=24m B A) 92,22 B) 100,22 D) 115,22 E) 120,22 A 84m 60m Tr = 602 + 842 ` Tr = 103, 22m Rpta.: 103,22 www.trilce.edu.pe 2 PROHIBIDA SU VENTA Dr C) 103,22 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 04 En el sistema mostrado calcular el valor de la tensión en el cable “2”, asumiendo que la superficie horizontal mostrada es lisa, los cables son inextensibles y de peso despreciable. m3 A) m2 2 1 m1 a= F m1 + m2 + m3 Cálculo de T2 n3 m3g _m3 − m1 − m2i F m3 Fr= ma _m3 − m1 + m2i B) F m3 T2 = m3 . F m1 + m2 + m3 _m3 + m1 − m2i C) F m3 D) m3 F _m3 + m2 + m1i E) m3 F _m3 − m2 + m1i Rpta.: Considere dos planetas A y B de masas MA y MB y radios RA y RB respectivamente; se sabe que MB = 2MA y que la aceleración de la gravedad sobre la superficie de ambos planetas es la misma. Calcule RB/RA. A) 3 3 B) 2 2 a C) 2 F D) 3 Dinámica Dinámica lineal (2) m2 (1) m1 E) 4 PROHIBIDA SU VENTA Primero calcularemos la aceleración m3 m3 F (m3 + m2 + m1) Pregunta 05 Resolución 04 n a T2 F (m1+m2+m3)g Aplicamos: Fr= ma F= (m1+m2+m3)a CENTRAL: 6198–100 3 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Resolución 05 A) 2 000 Gravitación universal B) 2 200 La aceleración de la gravedad en la superficie terrestre se calcula con: go GM go = 2 R C) 2 400 D) 2 600 E) 2 800 Resolución 06 Trabajo mecánico M Trabajo de una fuerza variable R El trabajo desarrollado por “F” de x= 0 a x=15m es equivalente a A1+A2 F(N) 400 En el problema son dos planetas “A” y “B” A1 Dato: gA=gB 12 3 -200 R ` RB = 2 A WF = A1+A2 = Rpta.: 2 Pregunta 06 La magnitud de la fuerza sobre un objeto que actúa a lo largo del eje “x” varía como se indica en la figura. Calcule el trabajo realizado por esta fuerza (en joules) para mover el objeto desde el origen hasta el punto x = 15 m. F(N) 13 15 x(m) A2 (10 + 4) (5 + 1) 400 − 200 2 2 ∴ WF = 2200 J Rpta.: 2 200 Pregunta 07 Las masas de la Tierra y la Luna son 5,98×1024kg y 7,35×1022kg, respectivamente. Su centros están separados por 3,84×108m. Calcule, aproximadamente, el centro de masa del conjunto medido desde la Tierra, en m. A) 6,9×104 400 300 200 100 –100 –200 10 B) 8,8×104 C) 2,7×105 3 5 7 10 12 13 15 x(m) D) 3,8×105 E) 4,6×106 www.trilce.edu.pe 4 PROHIBIDA SU VENTA GM A G2M A = 2 R2A RB 7 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Resolución 07 Resolución 08 Centro de masa Movimiento armónico simple Determinación del centro de masa por Varignon Cinemática del MAS y M xCM CM Tierra En el MAS la frecuencia angular (W) se calcula con: m Luna W= x 2r = T Reemplazando: 2r = 2, 6 d=3,84.108 m ∴ k . 41 M=5,98.1024 kg k m k 7 N m m=7,35.1022 kg Rpta.: 41 Cálculo del CM: M x1 + M x2 5, 98.1024 ^0h + 7, 35.1022 ^3, 84.108h = M+m 5, 98.1024 + 7, 35.1022 6 ` xCM = 4, 6.10 m Rpta.: 4,6.106 Se tiene un sistema masa-resorte; la masa tiene un valor de 7 kg y oscila con un período de 2,6s. Calcule aproximadamente en N/m, la constante elástica del resorte. B) 24 C) 32 Una onda armónica se desplaza en una cuerda tensa horizontal. Si su función de onda es y(x,t)= 2cm×sen(2m–1×–8 s–1t), calcule aproximadamente su velocidad de propagación, en m/s. A) +2,0 ti Pregunta 08 A) 12 Pregunta 09 B) –2,0 ti C) +4,0 ti D) –4,0 ti E) +8,0 ti Resolución 09 Ondas mecánicas D) 41 Ondas armónicas E) 59 Dato: La ecuación de la onda es: y (x;t)=2 Sen (2x−8t) A=2cm; k=2m-1 ; w=8 rad/s Sabemos que la rapidez de propagación se w calcula con: v= k CENTRAL: 6198–100 5 PROHIBIDA SU VENTA xCM = Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática 8 ⇒ v=4m/s y (2x −8t) nos indica 2 que la onda se propaga en la dirección +x Asumiremos que existe líquido debajo del objeto ⇒ v= S Rpta.: +4,0 i RF - = RF . ( E + n = Mg Mg t gV + n = Mg ( n = Mg − 5 5 4 ` n = Mg 5 Pregunta 10 Rpta.: Un bloque de masa M se encuentra en el fondo de un balde (completamente sumergido) lleno de un líquido cuya densidad es la quinta parte de la del bloque. Calcule la magnitud de la fuerza normal ejercida por el fondo del balde sobre el bloque (g=9,81 m/s2) 4 Mg 5 Pregunta 11 A) Mg 5 B) 2 Mg 5 Un recipiente de vidrio cuya altura es de 8 cm se llena con agua a 20 º C, faltando una altura de 0,5×10–3m para llegar al borde del recipiente. ¿Hasta cuántos grados centígrados, aproximadamente, se debe calentar al recipiente con agua, para llegar al borde sin que se rebase del recipiente? No considere la dilatación del vidrio. C) 3 Mg 5 Coeficiente de dilatación volumétrica del agua= 2,1×10–4 º C–1. D) 4 Mg 5 A) 30,38 B) 31,29 C) 40,30 E) Mg D) 41,24 Resolución 10 E) 49,80 Estática de fluidos Hidrostática t 5 PROHIBIDA SU VENTA t'L = M V ( M = tV t= E ρ n Mg www.trilce.edu.pe 6 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Resolución 11 C) 5,0 Dilatación térmica D) 7,2 E) 7,8 Dilatación volumétrica Resolución 12 Piden: TF Calorimetría El vidrio no se dilata T0=20°C 8cm h=0,05cm ∆V Cambio de temperatura Piden: ∆T Cagua= 4,18 K J/kg.°K V0 H=7,95cm Agua t= 2 min 14243 120 s Vol= 1 L A γH O=2,1×10–4 °C–1 2 R m= 1 kg P= 100 W Se conoce: ∆V= V0 γH . ∆T 2O 0,05=7,95 . 2,1×10-4 (TF–20) Se tiene: ganado generado Q Q agua útil 144424443 144424443 = TF=49,949 °C Cagua.m.∆T =Pútil.t Ah=AH . γH 60 % Pútil= 60 W O (TF – TO) 2 4,18×103.1.∆T = Aproximando: Rpta.: 49,80 60 . 120 ∆T = 1,72 ° K ∆T = 1,72 ° C Rpta.: 1,7 Pregunta 12 PROHIBIDA SU VENTA Un depósito aislante, transparente, contiene un litro de agua. Dentro del depósito se coloca un foco de 100w de potencia por 2 minutos. Si el 60% de la potencia se disipa en forma de calor, determine aproximadamente, en ºC, el incremento de la temperatura del agua. (Cagua= 4,18 kJ/kg ºK) A) 1,7 B) 3,4 CENTRAL: 6198–100 7 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 13 Se tiene: Una carga “q”, ubicada a una distancia “d” de una carga de prueba q0, (ver figura), ejerce una fuerza “F” sobre q0. En la misma línea de acción de las cargas “q” y q0 se coloca una carga 4q al doble de distancia de qo, y una carga 16q al cuádruple de distancia de q0. Hallar el módulo de la fuerza total sobre q0. d 2d q 4q 16q d • • Nota: ^4qh q0 qq0 2 =K 2 =F d ^2dh ^16qh q0 qq0 F3 = K 2 =K 2 =F d ^4dh F2 = K FEl total = F1 + F2 + F3 FEl total = F + F + F = 3F qo A) F Pregunta 14 B) 2F Dos alambres de cobre, cuyas secciones transversales son círculos, poseen la misma masa. La longitud del primer alambre (Alambre I) es igual a la mitad de la longitud del segundo alambre (Alambre II). Calcule el cociente entre los valores de sus resistencias, RI/RII. C) 3F D) 7F E) 21F Resolución 13 Electrostática 1 Fuerza Eléctrica A) 6 Piden: FEl total Dato: B) 5 1 C) q.q F = K 20 d 1 1 (2) d 4q F3 (1) d q E) 2 PROHIBIDA SU VENTA 16q 2d 1 4 D) 3 Graficando las fuerzas eléctricas sobre q0 (3) Rpta.: 3F F1 = F q0 F2 www.trilce.edu.pe 8 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Resolución 14 II. La bobina gira con frecuencia angular constante, sobre su eje, frente al imán. Electrocinética III. La bobina gira con frecuencia angular constante, perpendicular a su eje. Ley de Poulliet Piden: RI/RII eje en movimieto Colocando los datos se tiene: Alambre I S I. fijo N m ρ A W0 fijo S II. N Alambre II eje m fijo ρ S III. 2 Imán Se tiene: mI=mII (Dato) eje A = t v ., .A t= v .2, .AII " AII 2 t., También: RI = A Bobina A) Solo I C) Solo III D) I y III A E) II y III R 1 Por tanto: I = RII 4 Resolución 15 1 Rpta.: 4 Electromagnetismo Ley de Faraday Para que se produzca inducción electromagnética, el flujo magnético a través de la espira debe variar. Pregunta 15 Dados los siguientes “experimentos” indicar en cuáles se produce inducción electromagnética en la bobina conductora. I. conductora B) Solo II t ^ 2, h t, RI Luego: = RII = 4 A/2 W0 N mov I. Un imán que se acerca o se aleja de la bobina. CENTRAL: 6198–100 existe variación de flujo. 9 PROHIBIDA SU VENTA AII Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Fijo II. Fijo III. Resolución 16 no existe variación de flujo. Óptica geométrica Refracción Rr Existe variación de Flujo. rt Rpta.: I y III Aire Líquido 24° Pregunta 16 Si 37º es el ángulo crítico para la reflexión total de la luz en una interfaz líquido-aire. Determine el ángulo que, con respecto a la normal, forma el rayo refractado hacia el aire, cuando un rayo de luz que se propaga en el líquido hace un ángulo de incidencia de 24º en la interfaz. Considere sen24º=0,41. A) sen–1(0,38) B) sen–1(0,48) C) sen–1(0,58) D) sen–1(0,68) E) sen–1(0,78) Para el ángulo crítico (Lt ): n Sen Lt = AIRE nLIQ nLIQ= 1,66 Ley de Snell nLIQ.Sen ti = nAIRE.Senrt 1,66. Sen24°=1.Senrt Senrt =0,68 ` rt =Sen-1(0,68) Rpta.: Sen-1(0,68) PROHIBIDA SU VENTA (naire=1) Ri www.trilce.edu.pe 10 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 17 Se tiene un espejo esférico cóncavo. Si la distancia p del objeto al espejo es mayor que la distancia f del foco al espejo, señale el gráfico correcto para construir la imagen q del objeto. O P (1) (2) q f C I A) p c fq B) p c q f Rpta.: q p c f Pregunta 18 q C) p c f Calcule aproximadamente la frecuencia, en hertz, de un fotón de luz amarilla que posee una energía de 2,5 eV. − D) q 34 Datos: f h = 6, 63 # 10 J.s p − 1eV = 1, 6 # 10 19 J c f A) 6.1013 B) 8.1013 p c D) 8.1014 f E) 1015 Resolución 17 Resolución 18 Óptica Física Moderna Espejos esféricos Plank De los datos, la distancia objeto (P) es mayor que la distancia focal (f): p>f (1) : rayo paralelo E fotón = h.f E fotón 2, 5x1, 6x10 -19 h = 6, 63x10 -34 ` f = 6x1014 HZ f= (2) : rayo central La imagen (q) se muestra entre un foco y el centro. CENTRAL: 6198–100 Rpta.: 6.1014 11 PROHIBIDA SU VENTA E) C) 6.1014 q Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 19 Se tiene un cierto material de función trabajo 4,13 eV. Calcular aproximadamente el potencial de frenado de los fotoelectrones emitidos, en V, cuando se hace incidir una radiación de 6,62×10-8m de longitud de onda. 60º liso (1eV = 1, 6 # 10−19 J , h=6,62×10–34J.s 30º c=3×108m/s) A) 4,57 A) 400 3 B) 14,57 B) 500 3 C) 24,57 C) 600 2 D) 34,57 D) 700 2 E) 44,57 E) 700 3 Resolución 19 Resolución 20 Física moderna Estática Efecto fotoeléctrico Eq. de fuerzas concurrentes E= z° +Ecmax hc = z +eV f ° m 60° .3 # 10 =4,13.1,6×10-19+1,6×10-19.V f -8 6, 62 # 10 T 30° 0 600 20 ` Vf=14,57V Rpta.: 14,57 Liso 30° En la siguiente figura, la esfera de 600 N se mantiene en reposo. Calcule (en N) el valor de la suma de las magnitudes de la tensión de la cuerda más la reacción del plano inclinado. 30° N Pregunta 20 mg 3 30° 0 20 N N mg Nos piden: T + N T + N=200 3 + 200 3 ∴ T + N=400 3N Rpta.: 400 3 N www.trilce.edu.pe 12 PROHIBIDA SU VENTA 6, 62 # 10 T 30° 8 3 N -34 D.C.L. de la esfera Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática QUÍMICA la base presente, determine el porcentaje en masa de NaHCO3 en dicha tableta. Masas atómicas: H=1, C=12, O=16, Na=23 Pregunta 21 Respecto a los coloides, ¿cuáles de las siguientes proposiciones son correctas? B) 14,7 Las dispersiones coloidales pueden ser gaseosas, líquidas o sólidas. C) 16,7 D) 18,5 II. Las partículas coloidales son tan pequeñas que no dispersan la luz. III. El fenómeno de precipitación de los coloides se llama efecto Tyndall. A) Solo I E) 19,7 Resolución 22 Soluciones B) Solo II Estequiometría C) Solo III NaHCO3(s)+HCl(ac) →NaCl(ac)+CO2(g)+H2O(l) D) I y II Rpta.: Solo I Resolución 21 1mol 0,15molHCl 1L NaHCO3 84 g solución × × × × =0,441g 1L 1mol HCl 1mol 1000mL HCl NaHCO3 35mL E) II y III = % Dispersiones I. (V) Las dispersiones coloidales son mezclas microheterogéneas que presentan fase dispersa y dispersante en fase sólido líquido - gas. II. (F) En la fase dispersa se presenta la dispersión de la luz. III.(F) En la dispersión coloidal, no hay precipitación por el tamaño de partículas. Rpta.: Solo I Pregunta 22 Una tableta antiácida de 3,0 gramos contiene NaHCO3. Si una solución acuosa, preparada a partir de una tableta, requiere 35 mL de una solución de HC 0,15 M para consumir toda 0, 441 = # 100 14, 7% 3, 0 Rpta.: 14,7 Pregunta 23 Indicar la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F): I. Dos electrones de un mismo átomo pueden tener los cuatro números cuánticos iguales. II. Si y es la función de onda de un electrón, entonces ψ2 corresponde a la probabilidad de hallar al electrón en un volumen determinado en una región que rodea al núcleo. III. Si el número cuántico principal de un electrón es 2, el valor del número cuántico magnético puede ser –2. CENTRAL: 6198–100 13 PROHIBIDA SU VENTA I. A) 12,5 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática A) V V V Resolución 24 B) V F V Estequiometría C) F V F Composición centesimal D) F F V En E) F F F MCl3 Resolución 23 67,2% Estructura atómica Números cuánticos I. (F) Por el principio de exclusión de Pauli, en un átomo no puede existir 2 electrones con los 4 números cuánticos iguales. II. (V) La función Ψ PSI representa la probabilidad y la función Ψ2 representa la densidad electrónica. III. (F) Si n=2, entonces =0,1 →m=-1, 0, +1 Entonces 3×35,5 — 67,2% M — 32,8% ⇒ M = 3 # 35, 5 # 32, 8 67, 2 M = 51, 98 no puede ser m = -2 Rpta.: 52 Rpta.: F V F Pregunta 24 El análisis de un cloruro metálico, MC3, revela que contiene 67,2% en masa de cloro. Calcule la masa atómica del metal M. Masa atómica: C=35,5 A) 7 B) 48 C) 52 D) 56 E) 98 Pregunta 25 Determine el volumen (en mL) de ácido nítrico al 15% en masa y de densidad 1,0989 g/mL, que debe emplearse para preparar 480 mL de solución 0,992 M en HNO3. Masa molar del ácido nítrico=63 g/mol A) 120 B) 152 C) 182 D) 192 E) 200 www.trilce.edu.pe PROHIBIDA SU VENTA 32,8% 14 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Resolución 25 I. Soluciones II. La electronegatividad del Na es mayor que la del A , . Dilución (1) La segunda energía de ionización de A, es menor que la correspondiente al S. Agregando solvente (2) HNO3 HNO3 V(mL) 15% 480 mL 0,992 M III. La afinidad electrónica del C , es la menor de todas. A) I y II B) I y III C) Solo I D) Solo II E) Solo III Resolución 26 t =1,0989 g/ml Tabla periódica C1 = 10 # %W # t M C1 10 # 15 # 1, 0989 = 2, 61M 63 Propiedades periódicas Al+ s E.I C1×V1=C2×V2 2,61×V1=0,992×480 ∴ El azufre presenta mayor energía de ionización Rpta.: Solo I V1=182 mL Rpta.: 182 mL Pregunta 27 Después de más de un siglo de su creación, la Tabla Periódica continúa siendo la más importante base de correlación en química. Así entonces, acerca de las propiedades de los siguientes elementos del tercer periodo, dispuestos en orden ascendente de número atómico: Na, A, , S, C , , indique cuáles de las siguientes proposiciones son correctas: Indique el número de átomos de hidrógeno en la estructura del compuesto 5-bromo-4-metil-2-hexeno PROHIBIDA SU VENTA Pregunta 26 A) 7 B) 9 C) 11 D) 13 E) 15 CENTRAL: 6198–100 15 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Resolución 27 Resolución 28 Química orgánica Equilibrio químico Hidrocarburos CH3 Br C 4 C 5 C= C 3 2 CH = CH Al disminuir el pH aumenta [H+] por lo cual el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (←) disminuyendo la acidez. C 6 CH3 Br CH CH Rpta.: Disminuye la capacidad de la forma ácida de la hemoglobina(HbH+) para transportar el oxígeno. CH3 Número de hidrógenos= 13 Rpta.: 13 Pregunta 28 La hemoglobina participa en una serie de reacciones, siendo una de ellas HbH+(ac)+ O2(g) E HbO2(ac)+ H+(ac) A) Aumenta la capacidad de la hemoglobina para transportar el oxígeno. B) El equilibrio no se altera ya que el ion H+ es un catalizador. C) Disminuye la capacidad de la forma ácida de la hemoglobina (HbH+) para transportar el oxígeno. D) El equilibrio no se altera ya que el O2(g) no participa de la constante de equilibrio. cantidad Además del calentamiento global, el cambio climático que se produce, actualmente en el planeta, implica cambios en otras variables como: I. Lluvias y sus patrones. II. Cobertura de nubes. III. Corrientes oceánicas. donde Hb representa la hemoglobina y HbO2 la oxihemoglobina (la hemoglobina luego de capturar el O2). El pH normal de la sangre es 7,4. Si disminuye el pH de la sangre, ¿qué se producirá? E) Aumenta la oxihemoglobina. Pregunta 29 de A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) I, II y III Resolución 29 Contaminación Ambiental Efecto Invernadero El calentamiento global es el aumento de la temperatura observado en los últimos siglos de la temperatura media del sistema climático de la Tierra. Lo cual implica: −− Formación de nubes, cambio en corrientes marinas, lluvias, deshielo de glaciares. Rpta.: I, II y III www.trilce.edu.pe 16 PROHIBIDA SU VENTA C 1 Principio Lee - Chateller CH3 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 30 (21,5atm).(50L)=(1,55atm)(50L+V Tanque) Un cilindro de 50 L de gas nitrógeno a una presión inicial de 21,5 atm se conecta a un tanque rígido y vacío. La presión final del sistema cilindro-tanque es de 1,55 atm. ¿Cuál es el volumen del tanque (en L) si el proceso fue isotérmico? ` V Tanque=644 Litros Rpta.: 644 Pregunta 31 Masa atómica: N=14 Indique la secuencia correcta luego de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F). atm L mol K Tanque I. Válvula abierta 50 L II. Los animales procesan los carbohidratos y oxígeno generando dióxido de carbono y agua, mientras que las plantas procesan el dióxido de carbono y el agua para producir carbohidratos. Se puede concluir que el ciclo natural del carbono es un proceso físico. 50 L cilindro de N2(g) sistema cilindro-tanque 21,5 atm 1,55 atm Al calentar un huevo en baño María, la clara pasa de ser un gel incoloro a un sólido blanco. Se trata de un cambio químico. III. Al agregarle limón a una infusión de té, la solución cambia de color, por lo que se observa un cambio químico. A) 486 B) 532 A) V V F C) 582 B) V F V D) 644 E) 694 C) F V F Resolución 30 E) V F F D) F F V Gases Resolución 31 Procesos restringidos En el proceso isotérmico en estado gaseoso aplicamos,según los datos la ley de Boyle: Pinicial . Vinicial=Pfinal . Vfinal Materia Cambios o fenómenos I. El efecto del calor sobre la clara de huevo es la desnaturalización de las proteínas (cambio químico) CENTRAL: 6198–100 17 PROHIBIDA SU VENTA R=0,082 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática II. Producción de nuevas sustancias (cambio químico) III. En este caso el cambio de color nos indica un cambio químico. ∴ aumento de pH es : 11 - 7=4 Rpta.: 4 Rpta.: V F V Pregunta 33 Pregunta 32 Se adiciona 0,39 gramos de potasio metálico a 10 litros de agua (neutra). Determine a 25 °C en cuántas unidades aumenta el pH del agua después de producirse la siguiente reacción: K(s) + H2 O(,) → KOH(ac)+ 1 H2(g) 2 Masas atómicas: H=1; O=16; K=39 El SO2 presente en el aire es el principal responsable del fenómeno de la lluvia ácida. La concentración de SO2 se puede determinar mediante análisis químico, valorándolo con permanganato de potasio de acuerdo a la siguiente reacción: - B) 4 C) 5 + Mn 2+ + H+(ac) (ac) A) 17 D) 6 B) 19 E) 7 C) 19 Resolución 32 D) 20 Ácidos y bases E) 21 Potencial de Hidrógeno (pH) Resolución 33 En la reacción: Reacciones químicas 1 mol 1mol 39g 56g 0,39g m=0,56g Balance Redox (ion electrón) Desarrollamos las semireacciones (balance en medio ácido) + – (2H2O+SO2 → SO2– 4 +4H +2e ) × 5 (5e–+8H++MnO–4 → Mn2++4H2O) × 2 La reacción balanceada es: n mol 0, 56/56 = Vlitro 10L 2+ + 2H2O+5SO2+2MnO–4 → 5SO2– 4 +2Mn +4H 6KOH@ = 6OH −@ = 10 −3 & pOH = 3 / pH = 11 ∴ Σcoeficientes= 2+5+2+5+2+4= 20 www.trilce.edu.pe Rpta.: 20 18 PROHIBIDA SU VENTA 1 K(s) + H2 O(,) $ KOH(ac) + 2 H2 (g) Entonces: (ac) Indique la suma de los coeficientes de la ecuación iónica neta obtenida después de haber realizado el balance. A) 3 Luego: 6KOH = @ 2- SO2 (g) + MnO 4 (ac) + H2 O(,) " SO 4 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 34 Los momentos dipolares de SO2 y CO2 son 5,37 y 0 Debye, respectivamente. ¿Qué geometrías moleculares presentan estas sustancias? Números atómicos: C=6, S=16, 0=8 A) SO2 es lineal CO2 es angular KMnO 4 (s) + HC,(ac) " MnC,2 (ac) + C,2 (g) + H2 O2 (ac) + KC,(ac E) CO2 es lineal KMnO3 (s) + HC,(ac) " MnC,2 (ac) + C,2 (g) + H2 O(,) + KC,(ac) D) SO2 es plana trigonal Resolución 35 CO2 es lineal Reacciones químicas E) SO2 es lineal Redox CO2 es lineal Reacción: Resolución 34 KMnO4(s)+HCl(ac) → Enlace químico MnCl2(ac)+Cl2(g)+H2O(l)+KCl(ac) Geometría molecular S O O O KMnO2 (s) + HC,(ac) " MnC,2 (ac) + C,2 (g) + H2 O(,) + KC,(ac) D) C) SO2 es angular CO2 B) KMnO 4 (s) + HC,(ac) " MnC,(ac) + C,2 (g) + H2 O2 (ac) + KC,(ac) B) SO2 es plana trigonal O A) KMnO2 (s) + HC,(ac) " MnC,(ac) + C,2 (g) + H2 O(ac) + KC,(ac) C) CO2 es angular SO2 Indique usted cuál es la reacción química correspondiente (sin balancear). O Observación: Geometría angular molecular: H2O2(ac) no es oxidano, por lo cual la ecuación debe considerarse como se muestra. Geometría lineal molecular: La clave que se aproxima más es la “D”. Rpta.: No hay clave Rpta.: SO2 es angular Pregunta 36 Considere las especies químicas SO3 y SO2– 3 . ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas respecto a ellas? Pregunta 35 El permanganato de potasio suele reaccionar con el ácido clorhídrico para producir cloruro de manganeso (II), cloro gaseoso, cloruro de potasio y oxidano. I. Solo SO3 presenta resonancia. II. El SO2– presenta los enlaces más 3 cortos. CENTRAL: 6198–100 19 PROHIBIDA SU VENTA CO2 es lineal Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática III. Una de ellas presenta 3 formas resonantes equivalentes. I. Copolímero II. Homopolímero Números atómicos: O= 8, S= 16 III. Monómero A) Solo I a) A B) Solo II b) –A–A–A–A C) Solo III c) –A–B–A–B– D) I y II A) Ia, IIb, IIIc E) I y III B) Ib, IIa, IIIc Resolución 36 C) Ic, IIa, IIIb Enlace químico D) Ib, IIc, IIIa Resonancia E) Ic, IIb, IIIa SO3 Resolución 37 O O S O S <> O <> O O O Química aplicada S Polímeros I. O O 3 estructuras resonantes II. HOMOPOLÍMERO: son macromoléculas formadas por la repetición de unidades monómeros idénticos, es decir, no contiene heteroátomos. A–A–A–A SO2– 3 2– S O O COPOLÍMEROS: es una macromolécula compuesta por dos o más monómeros o unidades repetitivas distintas que se pueden unir de diferentes formas por medio de enlaces químicos. A–A–B–B–A–A III. MONÓMERO: es una molécula de pequeña masa molecular. A O Rpta.: Ic, IIb, IIIa PROHIBIDA SU VENTA Rpta.: I y III Pregunta 37 Respecto a los polímeros, relacione adecuadamente las siguientes columnas e indique las alternativas correctas: www.trilce.edu.pe 20 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 38 Pregunta 39 Se le ha pedido a un estudiante fabricar una pila que genere el mayor potencial posible. El alumno cuenta con los siguientes metales y sus soluciones respectivas de concentraciones 1 M a 25 ° C. Cu y Cu+2 (1,0 M) A, y A, +3 (1,0 M) Zn y Zn+2 (1,0 M) Ag y Ag+ (1,0 M) Datos: E° Cu+2/Cu= +0,34 V E° A , +3/A , = –1,66 V E° Zn+2/Zn= –0,76 V En noviembre de 1772, Carlos Sheele, de 30 años, escribió lo siguiente: “He verificado la composición del aire mediante la siguiente experiencia: Puse un poco de fósforo en un matraz bien cerrado. Lo calenté hasta que el fósforo se encendió, se produjo una nube blanca que se depositó formando sólidos similares a flores sobre la pared del matraz. Cuando se apagó el fósforo, abrí el matraz bajo el agua y esta se introdujo a su interior hasta ocupar una tercera parte de su volumen. Pude comprobar otra vez que el aire restante, la llamada parte mefítica del aire, no sostiene la combustión”. ¿A qué sustancia se refiere Sheele al hablar de la parte mefítica del aire? A) O2(g) E° Ag+/Ag= +0,80 V B) H2(g) ¿Qué pila le recomendaría? C) CO(g) A) Cu – A, D) N2(g) B) Zn – Cu E) H2O(V) C) Ag – Zn D) A, – Ag Resolución 39 E) Ag – Cu Materia Resolución 38 Cambios químicos Electroquímica Al encender el fósforo, este se quema con el O2 del aire y forma un óxido de fósforo. Si la parte mefítica no sostiene la combustión, entonces no presenta O2, solo posee N2. Para obtener el mayor potencial posible Ecelda = Ereducción + Eoxidación Rpta.: N2(g) PROHIBIDA SU VENTA Celda Galvánica −− Se escoge el de mayor potencial de reducción que es la plata con +0,8 V −− Se escoge el de mayor potencial de oxidación que es el aluminio con +1,66 V Ecelda = +0,8 V+1,66 V = +2,46 V Rpta.: Al – Ag. CENTRAL: 6198–100 21 Examen UNI 2015 – I SOLUCIONARIO – Matemática Pregunta 40 Resolución 40 En una cámara de combustión se queman 100 moles de CH4(g) utilizando 20 % de O2(g) adicional respecto a la combustión completa. El 80 % del CH4(g) forma CO2(g) y H2O(g) y el 20 % del CH4(g) produce CO(g) y H2O(g). Estequiometría Si el O2(g) empleado se obtiene del aire (que está formado por 21 % molar de O2(g) y 79 % molar de N2(g)) determine la composición de los gases emitidos por la chimenea de la cámara de combustión (% molar de CO2(g), CO(g) y H2O(g), respectivamente). I. Combustión de gases Luego en las reacciones: 1CH4 + 2O2 → 1CO2 + 2H2O 80%CH4=80mol 160 mol 80 mol 160 mol II. 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O 20%CH4=20 mol 30 mol 20 mol 40 mol ` Al final tenemos: CO2= 80 mol <>6,4% A) 4,3 ; 1,0 ; 10,7 CO = 20 mol <>1.6% B) 6,4 ; 1,6 ; 16,0 H2O=200 mol <>16% C) 16,6; 16,6; 66,8 O2= 32 mol...(Excedente en 20% de la comb. completa)<>2,8% E) 42,0; 10,5; 40,0 N2= 714 mol + 120 mol =834 mol <>73,2 c parte del aire m utilizado c parte del aire m en exceso Rpta.: 6,4;1,6;16,0 PROHIBIDA SU VENTA D) 26,7; 6,7 ; 66,6 www.trilce.edu.pe 22
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