Guía UNAM Química Área 2 Cs. biológicas, químicas y de la salud

La química del carbono es un tema exclusivo para el módulo de química de área 2. Tiene sentido que sea así porque en ella se estudia las ciencias de la vida y el carbono esta presente en todos los organismos vivos.

Tips para estudiar química efectivamente

• La química orgánica es tu nueva mejor amiga. En ella se estudia todo lo referente al carbono.
• Dibuja las estructuras. Es una técnica que ayuda a agilizar el reconocimiento y nomenclatura de muchas moléculas, principalmente orgánicas.
• La práctica hace al maestro. Analizar el comportamiento de las reacciones químicas es una cualidad que se desarrolla practicando, errando y solucionando. Se trata de vencer retos y salir victoriosos. 
• No olvides consultar. Intercambiar ideas con amigos, hablar con tu profesor (a) de confianza y mirar diferentes bibliografías es excelente para despejar cualquier duda.
• ¡Planifícate! De ahora en adelante debes tomar cada uno de los puntos del temario y distribuirlos en un horario que se ajuste a tu semana para no perder el enfoque de formación.

Guía química UNAM área 2 resuelta

Iniciamos la guía de estudio resuelta de los 13 reactivos de química para el área de ciencias biológicas, químicas y de la salud.

Optimiza el aprendizaje resolviendo por tu cuenta el ejercicio y luego confirmando la respuesta.

Reactivo 23: Tabla periódica de los elementos

En general, en la tabla periódica los elementos con mayor carácter metálico se ubican en

1. Los dos primeros periodos.
2. Los periodos o filas ubicados en la parte inferior.
3. Las columnas de la izquierda.
4. Las columnas de la derecha.

Solución:

Los elementos metálicos se ubican hacia el lado izquierdo de la tabla periódica, la mayoría de ellos son sólidos a temperatura ambiente a excepción del mercurio (Hg) que es líquido.

Por lo tanto, en la tabla periódica los elementos con mayor carácter metálico se ubican en las columnas de la izquierda. La respuesta correcta es la opción C.

Reactivo 24: Estequiometría

¿Cuál es la cantidad de átomos de oxígeno que existen en 1 mol de moléculas de S{O}_{2} ?

1. 6.02 \times {10}^{23}
2. 1.20 \times {10}^{24}
3. 1.20 \times {10}^{23}
4. 6.02 \times {10}^{24}

Solución:

Un mol es una unidad química que representa 6.02 \times {10}^{23} partículas. Si se hace referencia a un mol de átomos de un elemento en particular, significa que la muestra contiene 6.02 \times {10}^{23} átomos.

Apoyándonos en la teoría podemos determinar la cantidad de átomos de oxígeno que existe en un mol de moléculas de S{O}_{2} , al multiplicar la cantidad de átomos de oxígeno por 6.02 \times {10}^{23} .

2 \bullet 6.02\times {10}^{23}=1.20\times {10}^{24} 

La cantidad de átomos de oxígeno que existen en 1 mol de moléculas de S{O}_{2}  son 1.20\times {10}^{24} . La respuesta correcta es la opción B.

Reactivo 25: Propiedades del agua

El agua es un disolvente polar debido a

1. Su elevado punto de ebullición.
2. La alta capacidad calorífica que presenta.
3. Su elevada constante dieléctrica.
4. La estructura angular de sus moléculas.

Solución:

El comportamiento particular del agua se debe a su estructura molecular. Formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno.

En ella, los dos pares de electrones compartidos entre ambos elementos, resultan atraídos con mayor fuerza por el átomo de oxígeno, ya que tiene una mayor electronegatividad (E = 3.5), donde se establece el polo de densidad negativa de la molécula de {H}_{2}O .

La zona de densidad positiva se ubica en los extremos de los átomos de H (E = 2.1) de menor electronegatividad con respecto al oxígeno.

Gracias a la diferencia de electronegatividades, la molécula adquiere una disposición angular mediante enlaces covalentes polares.

En el mismo sentido, debido a la polaridad que poseen las moléculas de agua se atraen entre ellas con gran facilidad, es decir, un lado positivo de la molécula se asocia con el lado negativo de otra molécula de agua formando puentes de hidrógeno.

Su estructura le permite funcionar como un excelente disolvente polar. Sin embargo, sustancias apolares como los alcanos no se disuelven en agua, ya que no pueden formar puentes de hidrógeno con el agua.

La respuesta correcta es la opción D.

Reactivo 26: Acidez y alcalinidad

El indicador de pH azul de bromotimol vira de amarillo a azul en un rango de 6 a 7.6; si se tiene una disolución con un pH = 5 ¿Qué color se espera observar al agregarle unas gotas de este indicador?

1. Azul
2. Verde
3. Violeta
4. Amarillo

Solución:

El azul de bromotimol es un indicador de ácidez o basicidad de las sustancias de uso común. Ante un viraje del pH hacia la acidez, como es el caso del pH 5 el azul de bromotimol cambiará su color a amarillo.

La respuesta correcta es la opción D.

Reactivo 27: Reacciones químicas

En la reacción de neutralización del ácido clorhídrico

HCl+NaOH \to NaCl+{H}_{2}O

¿Cuántos mL de una disolución de hidróxido de sodio 0.01 M se necesitan para neutralizar 10 mL de una disolución de ácido clorhídrico 0.02 M?

1. 2 ml
2. 5 ml
3. 10 ml
4. 20 ml

Solución:

Primero debemos verificar que la ecuación química se encuentre balanceada:

HCl+NaOH \to NaCl+{H}_{2}O

Para conocer los ml necesarios de una solución de NaOH que se deben tomar, utilizaremos la siguiente fórmula:

{M}_{NaOH}+{V}_{NaOH}={M}_{HCl}+{V}_{HCl}

Como lo que necesitamos conocer es el volumen de NaOH, despejamos:

{V}_{NaOH}={M}_{HCl}\times \frac{{V}_{HCl}}{{M}_{NaOH}}

Sustituimos valores:

{V}_{NaOH}=0.02 M\times \frac{10 mL}{0.01 M}=20 ml

Se necesitan 20 ml hidróxido de sodio 0.01 M para neutralizar 10 ml de una disolución de ácido clorhídrico 0.02 M.

Respuesta correcta opción D.

Reactivo 28: Reacciones químicas

La oxidación de un elemento no metálico genera

1. Oxisales.
2. Óxidos básicos.
3. Hidróxidos.
4. Óxidos ácidos.

Solución:

Cuando un elemento no metálico reacciona con el oxígeno, este último altera el carácter de su elemento vecino debido al enorme poder de atracción que genera hacia los electrones, formando compuestos conocidos como óxidos ácidos.

La respuesta correcta es la opción D.

Reactivo 29: Reacciones de óxido-reducción

¿Qué sucede en la siguiente reacción?

2N{a}_{2}{S}_{2}{O}_{3}+{I}_{2} \to N{a}_{2}{S}_{4}{O}_{6}+2NaI

1. El yodo se oxida.
2. El azufre se reduce.
3. El yodo se reduce.
4. El sodio se oxida.

Solución:

Dada la reacción:

2N{a}_{2}{S}_{2}{O}_{3}+{I}_{2} \to N{a}_{2}{S}_{4}{O}_{6}+2NaI

El número de oxidación de un elemento no combinado es igual a cero, como es el caso del {I}_{2} en el lado de los reactantes. Del lado de los productos, el I gana electrones, por lo que se reduce y su número de oxidación cambia a -1.

Por lo tanto, el yodo se reduce. La respuesta correcta es la opción C.

Reactivo 30: Biomoléculas

¿Cuál es la fórmula general de un carbohidrato?

1. \left(C{H}_{2}O\right)n
2. R-N{H}_{2}
3. R-C{O}_{2}H
4. 

Solución:

Cuando se habla de carbohidratos, nos referimos a una clase amplia de aldehídos y cetonas polihidroxilados (múltiples grupos OH) llamados comúnmente azúcares. Responden a la fórmula general \left(C{H}_{2}O\right)n .

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción A.

Reactivo 31: Biomoléculas

Son los dos grupos funcionales presentes en todos los aminoácidos

1. -COO-y-CON{H}_{2}
2. -CHO y-CON{H}_{2}
3. -CO-y-N{H}_{2}
4. -COOH y-N{H}_{2}

Solución:

Todos los aminoácidos poseen un grupo amino y un grupo carboxilo, se corresponde con la opción D.

Reactivo 32: Entalpía

Calcular el valor de la entalpía de combustión para 1 mol de combustible propano.

Considera:

1. -\mathrm{2,428} KJ
2. -\mathrm{2,044} KJ
3. -\mathrm{1,190} KJ
4. -\mathrm{2,220} KJ

Solución:

La entalpía, simbolizada por la letra H, es el contenido calórico de una especie química. Su medición se realiza a través de las variaciones energéticas producidas en un proceso, puesto que su medición directa no es posible.

∆H= ∆{H}_{formación \left(productos\right)}- ∆{H}_{formación \left(reactantes\right)}

Dada la reacción balanceada:

{C}_{3}{H}_{8}\left(g\right)+5{O}_{2}\left(g\right)\to 3C{O}_{2}\left(g\right)+4{H}_{2}O\left(l\right)

Procedemos a sustituir los valores en la fórmula:

∆H= \left[\left(3\times  -393.5\right)+(4\times -285.83)\right]-\left[-103.85+(5\times 0)\right]

∆H=\left[-1,180.5-1143.32\right]-\left[-103.85\right]

∆H=-2,323.82+103.85

∆H=-\mathrm{2,219.97}

∆H=-2,220

La respuesta correcta es la opción D. Recuerda que a veces en el enunciado colocan datos que no vas a utilizar para incrementar el razonamiento del ejercicio. Por ello, apegate a la fórmula y los compuestos que aparecen en la reacción química.

Reactivo 33: Catalizadores

La función principal de un catalizador es favorecer que

1. Aumente la cantidad de reactivos sin reaccionar.
2. Los productos tengan mayor pureza.
3. Los reactivos se consuman más rápido.
4. Aumente la temperatura de los reactivos.

Solución:

Para que los reactivos se transformen en productos deben alcanzar la energía de activación. La cual, es la cantidad mínima necesaria de energía para la ruptura o formación de un enlace químico en un proceso particular.

La presencia de un catalizador en las reacciones químicas disminuye la energía de activación y favorece la transformación de reactivos a productos en un tiempo menor del que se requeriría en su ausencia.

En vista de ello, podemos concluir que la función principal de un catalizador es favorecer que los reactivos se consuman más rápido.

La respuesta correcta es la opción C.

Reactivo 34: Compuestos orgánicos

Un hidrocarburo insaturado siempre presenta

1. Cadena abierta.
2. Cadena ramificada.
3. Enlace sencillo.
4. Enlace múltiple.

Solución:

Un hidrocarburo insaturado es aquel que se caracteriza por la presencia de un enlace múltiple, doble o triple. Lo podemos observar en los compuestos orgánicos llamados alquenos y alquinos, respectivamente.

La respuesta correcta es la opción D.

Reactivo 35: Compuestos orgánicos

¿Cuál es la fórmula condensada del etano?

1. {C}_{2}{H}_{6}
2. {C}_{2}{H}_{4}
3. {C}_{3}{H}_{8}
4. {C}_{3}{H}_{7}

Solución:

El etano es un hidrocarburo saturado de dos átomos de carbono.

Su fórmula semidesarrollada es:

{H}_{3}C-C{H}_{3}

En el cual se puede observar la presencia de:

• 2C
• 6H

Por lo tanto, su fórmula condensada es {C}_{2}{H}_{6} . La respuesta correcta es la opción A.