Guía del IPN Química resuelta: Ciencias sociales y administrativas del 25 al 35

Si has llegado hasta esta tercera y última parte de nuestra guía con ejercicios resueltos de Química para el área de Ciencias Sociales y Administrativas del Instituto Politécnico Nacional, entonces realmente eres una persona interesada en aprender y prepararse.

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Nos gusta esa actitud y queremos decirte que vas por el camino correcto, así que cuenta con todo nuestro apoyo para continuar tu preparación y lograr tu admisión en la carrera para la cual apliques.

En esta tercera y última parte de la guía, estaremos evocados a resolver los ejercicios que van del número 25 al 35 de la guía del IPN para Ciencias Sociales y Administrativas. 

Recuerda que prepararte es fundamental, además de que debes tener presente que esta prueba se basa en un total de 130 preguntas distribuidas en diferentes áreas de conocimiento.

En vista de esto, no solo es necesario que seas capaz de desenvolverte bien en los ejercicios de química, sino también en las demás áreas que componen esta prueba.

¿Qué viene en el examen del IPN?

Para que tengas una idea más clara de cómo es el examen de admisión del Instituto Politécnico Nacional, empezamos por decirte que este se basa en una prueba de dos partes. En la primera encontrarás reactivos de matemáticas y lengua (comunicación), mientras que la segunda, se orienta a ciencias como Química, Física y Biología.

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Ahora que sabes esto y tienes una idea más clara, vale la pena que conozcas cómo se distribuyen las 130 preguntas de este examen entre cada una de las áreas que acabamos de mencionar:

  • 50 preguntas de matemáticas.
  • 40 preguntas de comunicación.
  • 10 preguntas de biología.
  • 15 preguntas de química.
  • 15 preguntas de física.

Llegados a este punto, queremos concentrarnos en resolver la tercera y última parte de nuestra guía de ejercicios de química resueltos del IPN para Ciencias Sociales y Administrativas:

Ejercicio 25: Números de oxidación

El número de oxidación para el nitrógeno en el catión \mathrm{NH}_{4}^{+} y \mathrm{HNO}_{2} es respectivamente:

  1. -3, +3
  2. +4, +2
  3. +4, +1
  4. +3, -1

Solución:

El nitrógeno en el catión \mathrm{NH}_{4}^{+} trabaja con el número de oxidación -3 ya que se trata de un ion poliatómico y la suma de los números de oxidación de cada átomo debe ser corresponder a la carga neta del ion. Es decir:

\begin{array}{l}-3+1 \\N H_{4}^{+}\end{array} El signo positivo nos indica que el ion tiene una carga neta +1

Según la teoría la suma algebraica de los números d oxidación debe ser igual a la carga neta:

-3+1(4)=1= +1

En el \mathrm{HNO}_{2} el nitrógeno trabaja con el número de oxidación +3

\begin{array}{c} +1+3-2 \\ H N O_{2} \end{array}  La suma algebraica de los números de oxidación en el compuesto debe ser cero

1+3-2(2)=0

Los números de oxidación respectivos para el nitrógeno son -3 y +3. Comprobando que la respuesta correcta es la opción A.

Ejercicio 26: Ecuaciones químicas (simbología)

En las ecuaciones químicas podemos encontrar información de las propiedades físicas y químicas de los compuestos que intervienen en ellas, por medio de signos auxiliares ¿Qué representan los signos \uparrow y \Delta respectivamente?

  1. Calor – sólido que precipita
  2. Sólido que precipita – calor
  3. Calor – gas que se desprende
  4. Gas que se desprende – calor

Solución:

El uso de los signos en las ecuaciones químicas nos ayudan a comprender ¿Qué está pasando en la reacción? Es por ello que:

  • El signo ↑ indica gas que se desprende
  • El signo ∆ significa calor o el uso de altas temperaturas durante la reacción

La respuesta correcta es la opción D.

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Ejercicio 27: Grupos funcionales

Relacionar la clasificación con el compuesto que corresponde:

  1. 1C, 2B, 3A, 4D
  2. 1D, 2A, 3C, 4B
  3. 1C, 2D, 3A, 4B
  4. 1D, 2C, 3B, 4A

Solución:

Para realizar la relación entre las opciones correspondientes se necesita determinar los grupos funcionales presentes en la estructura.

  • Éter R-O-R^{\prime}
  • Ácido -\mathrm{COOH}
  • Cetona R-C O-R^{\prime}
  • Alcohol R-O H

Por ejemplo:

En base a la identificación de cada grupo funcional en la estructura ramificada, se procede a hacer la relación:

Las relaciones 1D, 2C, 3B, 4A señalan que la opción correcta es la letra D.

Ejercicio 28: Estequiometría

Determinar los coeficientes de los reactivos respectivamente, al balancear por tanteo la ecuación:

\mathrm{FeCl}_{2(a c)}+\mathrm{Na}_{3} \mathrm{PO}_{4(a c)} \rightarrow \mathrm{Fe}_{3}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2} \downarrow+\mathrm{NaCl}_{(a c)}

  1. 1, 6, 3, 2
  2. 1, 4, 6, 6
  3. 3, 2, 1, 6
  4. 3, 6, 2, 2

Solución:

El balanceo de ecuaciones por tanteo se basa en igualar la cantidad de moles de una sustancia en ambos lados de la ecuación química.

La siguiente reacción no está balanceada porque la cantidad de átomos en los reactantes y los productos es diferente.

\mathrm{FeCl}_{2(a c)}+\mathrm{Na}_{3} \mathrm{PO}_{4(a c)} \rightarrow \mathrm{Fe}_{3}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2} \downarrow+\mathrm{NaCl}_{(a c)}

Para equilibrar los valores, se busca un número que multiplicado por el subíndice junto al elemento (número de átomos) iguale las cantidades.

Por ejemplo:

  • Se coloca un 3 delante del cloruro ferroso para igualar la cantidad de hierro antes y después de la reacción.

3 \mathrm{FeCl}_{2(a c)}+\mathrm{Na}_{3} \mathrm{PO}_{4(a c)} \rightarrow \mathrm{Fe}_{3}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2} \downarrow+\mathrm{NaCl}_{(a c)}

  • Ahora colocamos un 6 delante del cloruro de sodio para igualar la cantidad de Cl

3 \mathrm{FeCl}_{2(a c)}+\mathrm{Na}_{3} \mathrm{PO}_{4(a c)} \rightarrow \mathrm{Fe}_{3}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2} \downarrow+6 \mathrm{NaCl}_{(a c)}

  • Por último se igualan las cantidades de Na, P y O colocando un 2 delante del fosfato trisódico

3 \mathrm{FeCl}_{2(a c)}+2 \mathrm{Na}_{3} \mathrm{PO}_{4(a c)} \rightarrow \mathrm{Fe}_{3}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2} \downarrow+6 \mathrm{NaCl}_{(a c)}

  • El número de átomos de cada elemento es igual tanto en los reactantes como en los productos

El balanceo de las ecuaciones establece el cumplimiento de la ley de la conservación de la masa.

La respuesta correcta es la C.

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Ejercicio 29: Estequiometría

Para la siguiente reacción química, indicar los coeficientes estequiométricos que correspondan:

\mathrm{CH}_{4}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

  1. 1, 2, 2, 1
  2. 2, 1, 1, 2
  3. 1, 2, 1, 2
  4. 2, 2, 1, 1

Solución:

Los coeficientes estequiométricos para la reacción dada los podemos establecer con el método de tanteo:

\mathrm{CH}_{4}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

  • Se iguala el número de H colocando un 2 delante del \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

\mathrm{CH}_{4}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{CO}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

  • También se equilibran las cantidades de O a ambos lados de la reacción, del lado de los productos hay cuatro oxígenos y del lado de los reactantes solo dos, por lo tanto se coloca un 2 delante del \mathrm{O}_{2} y la ecuación queda balanceada

\mathrm{CH}_{4}+2 \mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{CO}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Los coeficientes estequiométricos son 1, 2, 1, 2 por lo tanto, la respuesta correcta es la opción C.

Ejercicio 30: Reacciones químicas

El \mathrm{NH}_{4}^{+} ion amonio con el ion \mathrm{CO}_{3}^{-2} forma:

  1. \mathrm{NH}_{4} \mathrm{CO}_{3}
  2. \mathrm{NH}_{4} \mathrm{C}_{2} \mathrm{O}_{3}
  3. \mathrm{NH}_{4}\left(\mathrm{CO}_{3}\right)_{2}
  4. \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{CO}_{3}

Solución:

El compuesto formado en la reacción será:

\mathrm{NH}_{4}^{+}+\mathrm{CO}_{3}^{-2} \rightarrow\left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{CO}_{3}

Carbonato de amonio

La respuesta correcta es la opción D.

 

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Ejercicio 31: Grupos funcionales

Relacionar el compuesto con su nombre:

  1. 1B, 2C, 3A, 4D
  2. 1B, 2A, 3C, 4D
  3. 1C, 2D, 3A, 4B
  4. 1C, 2B, 3D, 4A

Solución:

  • Los haloalcanos resultan por la combinación de un alcano y un halógeno, por lo tanto el Clorometano pertenece a este grupo de compuestos. Relación 1B
  • El acetileno o etino pertenece al grupo de los alquinos. Relación 2A
  • Las cetonas se pueden identificar por la terminación –ona en el nombre de los compuestos. La 2-propanona es una cetona. Relación 3C
  • El éster se puede identificar por el sufijo –ato en el compuesto etanoato de metilo. Relación 4D

En resumen las relaciones son 1B, 2A, 3C y 4D la opción que corresponde es la B.

Ejercicio 32: Estequiometría

Seleccionar la respuesta que contiene los coeficientes precisos de la ecuación balanceada:

\mathrm{CH}_{4}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{CO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

  1. 1, 1, 2, 2
  2. 1, 2, 1, 2
  3. 2, 3, 1, 2
  4. 2, 2, 3, 1

Solución:

En la reacción dada se observa que no hay un equilibrio en los átomos de H y O entre los reactantes y productos, para balancear se coloca un 2 delante del \mathrm{O}_{2} en el lado de los reactantes y un 2 delante del \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} en el lado de los productos.

\mathrm{CH}_{4}+2 \mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{CO}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Los coeficientes estequiométricos son 1, 2, 1, 2 los cuales se corresponden con la opción B.

Ejercicio 33: Reacciones químicas

Identificar la ecuación química en donde se ejemplifica una reacción en dónde se forma un producto sólido:

  1. \mathrm{AgNO}_{3(a c)}+\mathrm{HCl}_{(a c)} \rightarrow \mathrm{AgCl} \downarrow+\mathrm{HNO}_{3(a c)}
  2. \mathrm{HNO}_{3(a c)}+\mathrm{CaCO}_{3(s)} \rightarrow \mathrm{Ca}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2(a c)}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(l)}+\mathrm{CO}_{2} \uparrow
  3. \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2(\mathrm{ac})} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(l)}+\mathrm{O}_{2(g)}
  4. \mathrm{N}_{2} \mathrm{O}_{5(s)}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(l)} \rightarrow \mathrm{HNO}_{3(a c)}

Solución:

En las ecuaciones químicas se indica que un compuesto es sólido usando la letra s entre paréntesis junto a dicha sustancia (s) o también se puede indicar la formación de un precipitado sólido utilizando la flecha apuntando hacia abajo \text { (\downarrow) } .

Entre las ecuaciones del problema, la opción A es la que posee una reacción química que forma un precipitado o sedimento sólido en los productos.

\mathrm{AgNO}_{3(a c)}+\mathrm{HCl}_{(a c)} \rightarrow \mathrm{AgCl} \downarrow+\mathrm{HNO}_{3(a c)}

El enunciado pide “formación de un producto sólido” es por esa razón que se considera la opción A. Ya que la opción D posee un compuesto sólido, pero en el lugar de los reactantes. Se debe tener mucha precaución en ejercicios específicos como estos para evitar confusiones.

Ejercicio 34: Grupos funcionales

Relacionar el tipo de hidrocarburo con la característica estructural que lo distingue:

  1. 1C, 2B, 3D, 4A
  2. 1B, 2A, 3D, 4C
  3. 1B, 2A, 3C, 4D
  4. 1C, 2D, 3B, 4A

Solución:

  • Los alcanos sólo presentan enlaces sigma o enlace sencillo en su cadena carbonada. La relación es 1B
  • Los alquinos poseen uno o varios triples enlaces en su estructura carbonada que los distingue de otros hidrocarburos 2A
  • Alquenos, se definen por presentar al menos un doble enlace en su estructura. Relación 3D
  • Cicloalcanos, son hidrocarburos con cadenas carbonadas que forman anillos. Relación 4C

Las relaciones 1B, 2A, 3D y 4C concuerdan con la opción B, la cual es la correcta.

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Ejercicio 35: Reacciones químicas

Relacionar el modelo de reacción con la ecuación:

  1. 1C, 2D, 3B
  2. 1A, 2E, 3C
  3. 1B, 2A, 3E
  4. 1E, 2B, 3D

Solución:

  • La reacción en la que se forma un óxido metálico se puede apreciar en la ecuación: \mathrm{Ga}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{Ga}_{2} \mathrm{O}_{3} El galio (Ga) el cual es un elemento metálico reacciona con el oxígeno. Relación 1C
  • La reacción entre el litio y el hidrógeno forma un hidruro y se aprecia en la reacción L i+H_{2} \rightarrow L i H . Relación 2D
  • La formación de un hidróxido se aprecia en la reacción \mathrm{CaO}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2} en la cual el producto es hidróxido de calcio generado por la reacción entre el óxido metálico y agua. Relación 3B

Las relaciones 1C, 2D y 3B establecen que la opción correcta es la A.

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