23ª Olimpíada Argentina de Quím RES ERVADO PARA L A OAQ...
Transcript of 23ª Olimpíada Argentina de Quím RES ERVADO PARA L A OAQ...
23ª CER
Utilicontr EJE
conopintudañopintude lcom
agrepigmcont
Olimpíada
RTAMEN N
za la informarario, puedes s
ERCICIO 1 El cuida
ocimiento y ura antigua o. Por ejemura ubicada la localidad
mpleto la obra Por lo ta
egadas por gementos origitinuación se l
P
Azurita: CLapislázulÍndigo: C1Azul de PrAzul de Co
(a) Calcula uno de lo
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
ción de tu tabsuponer que la
1. (23 punto
do y restaurapreparación
sin las herramplo, el año
en uno de lode Borja,
a (ver figura)
anto, en mucente inexpertnales o de listan las car
igmentos azuCu3(CO3)2(OH)i: Na4Ca2Al6S
16H10N2O2 rusia: Fe7(CNobalto: CoAl2
la composicos siguientes
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
bla periódica pas sustancias e
os)
ación de las n. Si una pamientas nec
pasado, unos muros del
en el este ).
chas ocasionta sobre la opinturas mo
racterísticas d
ules )2 Si6SO28
N)18(H2O)14 2O4
ción químicas elementos:
2 4 58,9%%%
mica
1 n
S EL CUADPÁ
para obtener loen estado gase
obras de artepersona intencesarias, puena mujer intl Santuario d
de España
nes, el trabajobra original.odernas, ya de algunos p
PRojo CinabRojo de VeRojo carmRojo de CaRojo Helio
a del pigmenCo, Al y O.
93 2 ∗ 26,958,93 176,89 2 ∗ 26,98 176,89 4 ∗ 16,00 176,89
Co = 33,3 %
DERNILLO.ÁGINA 1 /
os datos atómeoso se compo
e requiere unnta restaurarede causar mtentó repararde la Miserica, arruinando
jo de un res. A partir de que en gen
pigmentos azu
Pigmentos robrio: HgSenecia: Fe2Oín: C22H20O13admio: CdS
os: C22H8Br2O
nto Azul de C
98 4 ∗ 16,0100%100%100%
% Al = 30,5 %
. NO RESU12
micos que consortan idealme
n gran r una
mucho r una cordia o por
Pintu
taurador comun análisis q
neral varían ules y rojos,
ojos
O3
3
O2
Cobalto, exp
00 ⇒ ⇒ %
% ⇒ %% ⇒ %
% O = 36,2 %
UELVAS CO
RES
sideres necesante.
ura original P
mienza por equímico se pmucho en frecuenteme
Fecha apUtilizado dUtilizado dEdad mediA partir deA partir de
presado como
2 4 1733,3% 30,5%
36,2%
%
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
arios. A meno
Pintura ¿Rest
eliminar las puede establesu composi
ente utilizado
proximada deesde la antigüesde la antigüia (s. XIII – XVl año 1700 l año 1900
o porcentaje
76,89
LA OAQ
s que se indiq
aurada?
capas de pinecer si se tración químicos:
utilización üedad üedad VI)
e en peso de
que lo
ntura ata de ca. A
cada
23ª CER
Ude cde la
%
Olimpíada
RTAMEN N
Un granjero onservacióna capa exteri
(b) A partir obtenien
i.
R
R
R
ii.
%
X
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
italiano afir. Para estudior para anali
de una muendo los siguieMarca con uuno):
Rojo Cinabri
Rojo de Ven
Rojo Carmín
Suponiendo
calcula el po
2 ∗ 79,9464,1
%54,9%%
%
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
rma haber eniar la autentiizar la mezcl
estra (1,03 mentes resultauna “X” los
io
necia
n
que solame
orcentaje de l
22 ∗ 12,01í 22 ∗ 1290 1
% % 38,0%
í 54
í 1
mica
1 n
S EL CUADPÁ
ncontrado uncidad de esta
la de pigmen
mg de masa) dos: C = 54,pigmentos ro
ente pueden
los pigmento
8 ∗ 1,01 22,01 20 ∗ 1⇒ %
22 ∗ 12,00464,1 22 ∗ 12,00464,1 ,9% 38,0
%
100,0% %También
DERNILLO.ÁGINA 2 /
n cuadro del a supuesta o
ntos presente:
de una zona9 %; Br = 13ojos que pod
Rojo de C
Rojo Hel
encontrarse
os rojos halla
2 ∗ 79,901,01 13 ∗ 1
13,1
% %0% 22 ∗ 12,0464,1í
% ⇒
n es válido p
X
. NO RESU12
antiguo impbra de arte, :
a coloreada 3,1 %; S= nodrían estar pr
Cadmio
lios
e presentes l
ados en la mu
2 ∗ 16,0016,00 ⇒ % 464,12 ∗ 79,90
% í 2% í 200 , %
⇒ %plantear
UELVAS CO
RES
perio romanose tomaron p
de rojo, se ro detectable; resentes en l
los pigmento
uestra en cue
⇒ 0 ⇒
22 ∗ 12,00 492,4 2 ∗ 12,00 492,4 492,4 22 ∗ 12,00
í , %
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
o (siglo I), enpequeñas mu
realiza un anFe= no detecla muestra (p
os rojos list
estión.
464,1
492,4
⇒ %
%
LA OAQ
n perfecto esuestras de pin
nálisis elemectable. puede ser má
ados más ar
, %
stado ntura
ental,
ás de
rriba,
%
23ª CER
Olimpíada
RTAMEN N
(c) Se tomapartir de
i.
ii.
iii.
à
%
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
a otra muestrel cual se conCalcula el cexpresado co
Marca con ude los otros p
En base a es
4 ∗ 22,99% á
Al =
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
ra (2,08 mg ncluye que seontenido de omo porcent
una “X” los posibles pigm
Fe(opcio
O
Cu
tos resultado
58,932 ∗ 40,08á 6 ∗ 26,9982,6% %
%También es
27,1 %
X
X
mica
1 n
S EL CUADPÁ
de masa) dee trata de unaAl y el contaje en peso d
elementos qumentos azule
onal)
os, ¿Dirías qu
Sí
3 2 ∗ 26,986 ∗ 26,9898 1 51 33,3%válido plant
DERNILLO.ÁGINA 3 /
e una zona coa mezcla de Ltenido de Code cada uno d
ue considerees (Azurita, Í
Co
N
Al
ue se trata de
N
8 4 ∗ 16,006 ∗ 28,09%
58,93 176,89 76%100% ⇒
tear a partir d
X
X
. NO RESU12
oloreada de Lapislázuli (o presente ende estos elem
es oportuno aÍndigo y Azu
e un cuadro a
No
0 ⇒32,07 28 2 ∗ 26,98176,89⇒ %
% 25,del resultado
UELVAS CO
RES
azul y se re24%) y Azuln la mezcla mentos).
analizar paraul de Prusia).
Si
Cd
Hg
antiguo origi
178 ∗ 16,00 ⇒8 ⇒
25,3%
,3%
del ítem a:
Co = 25,3
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
ealiza un anál de cobalto de pinturas
a poder desc.
inal?
76,89 ⇒ à
% 27,
3 %
LA OAQ
álisis elemen(76%). (en ambos c
artar la prese
à 982,61,1%
tal, a
casos,
encia
1
23ª CER
EJE
su redilui
Olimpíada
RTAMEN N
ERCICIO 2.
El coloraesistencia a lido) destruye
(a) BalanceaIndica (d
(b) Calcula mineral
Nota: co
…
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
(27 puntos)
ante Azuritala luz del soe rápidament
a la ecuaciódentro de cad
el volumen con una pure
onsidera que
2
…1..Cu3(CO3)2(
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
)
, Cu3(CO3)2(l y al aceite.te su color, p
ón química qda paréntesis
de CO2 prodeza del 92,5%
las impurez
3 ∗ 63,55
2,2344,7 2 0,0130
(OH)2 (s) +
mica
1 n
S EL CUADPÁ
(OH)2, fue ap. Sin embarg
produciendo
que represens) el estado d
ducido (med% reacciona
zas presentes
2 ∗ 12,012,435
25207 .0,08
…6.. HCl (aq
DERNILLO.ÁGINA 4 /
preciado desgo, es extremdióxido de c
nta a la reacde agregación
dido a 20,0°Ccon cantidad
s en el materi
8 ∗ 16,00 92,5%100% ⇒ 2
82 112 0,314
q) …3.. Cu
. NO RESU12
de tiempos mmadamente secarbono en el
ción entre lan de producto
C y 1,00 atmd suficiente d
ial son inerte
2 ∗ 1.01 ⇒2 ⇒
1.2934
uCl2 (aq) +
UELVAS CO
RES
muy antiguoensible a ácil proceso.
a Azurita y os y reactivo
m) cuando unde ácido clor
es.
⇒2,252
2 0,013072
…4.. H2O (l)
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
s por su coloidos. El HCl
el ácido cloos.
na muestra derhídrico dilui
344,7
7
2
Volumen
+ …2..CO2
LA OAQ
or azul brillal (incluso est
orhídrico dil
e 2,435 g deido.
n CO2 = 314
(g)
ante y tando
uido.
e este
4mL
23ª CER
colopuedverd
Amueelim(CuO
Olimpíada
RTAMEN N
(c) Si el gasambienteexperim
Nota: Lagas que p
i. E
ii. E
iii. E
Otro de
or hacia tonaden modificade Malaquita
(d) ¿Cuál es
AzuritaC
A fin de anaestra del pig
mina agua y dO).
(e) Escribe indicar e
(f) Si se ca13,14 g
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
s producido se que en el ít
mento anterior
a presión depueda queda
En este caso
En este caso
El volumen m
los inconvenalidades másar su compo, Cu2CO3(OH
s el estado de
Cu3(CO3)2(O
alizar el conmento en un
dióxido de ca
la ecuación el estado de a
alcina una mde CuO, calc
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
se recoge sobtem b, ¿Cómr?
vapor de agar disuelta en
o el volumen
o el volumen
medido será
nientes que ps verdosas. Esición químiH)2.
e oxidación d
H)2
ntenido de Mn recipiente arbono y fina
química queagregación d
muestra 18,92cula el conte
Cu3(CO3)2
+
mica
1 n
S EL CUADPÁ
bre una solucmo se modific
gua a 20°C en el agua.
medido será
medido será
igual al obte
presenta este Esto se debeica, convirtie
del cobre en
Malaquita preadecuado y
almente se ob
e representa de productos
2 g de Azurinido de Mala
2(OH)2(s)
+2
DERNILLO.ÁGINA 5 /
ción acuosa bcará el volum
es de 17,535
á mayor
á menor
enido en el e
colorante ese a que las cendo parcial
cada uno de
Malaquit
esente como y se calientabtiene un res
la calcinacióy reactivos.
ita (que contaquita en la m
H2O (g) + 2
. NO RESU12
bajo las mismmen de gas m
5 mmHg. No
experimento a
s que a travéscondiciones lmente a la A
estos compu
ta Cu2CO3(O
impureza ena a alta tempsiduo de colo
ón de la Azu
tiene Malaqumuestra, exp
2 CO2 (g) +
UELVAS CO
RES
mas condiciomedido respec
consideres e
anterior
s del tiempo ambientales Azurita, Cu3
uestos?
OH)2
n una muestperatura (caor negro corr
urita. No olv
uita como únpresado como
3 CuO (s)
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
ones de presicto del volum
en tus cálcul
puede camb(especialme
(CO3)2(OH)2
tra de Azuritalcinación). Erespondiente
vides balance
nica impurezo % en masa
+2
X
LA OAQ
ión y tempermen medido
los la fracció
biar lentamenente la hume2, en el colo
ta, se colocaEn el procesa óxido de c
ear la ecuac
za) y se obtia.
ratura en el
ón de
nte su edad) rante
a una so se cobre
ión e
ienen
23ª CER
Olimpíada
RTAMEN N
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
Calcinación
Calcinació
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
3 ∗ 63,552 ∗ 63,5
18,92
n de Azurita
ón de Malaqu
mica
1 n
S EL CUADPÁ
2 ∗ 12,0155 12,0163,55 1
∗%
a: Cu3(CO3)2(
uita: Cu2CO3
DERNILLO.ÁGINA 6 /
8 ∗ 16,005 ∗ 16,0016,00 ⇒ 3 79,55344,7 ∗ 31,491,4918,92
(OH)2 (s)
3(OH)2 (s)
. NO RESU12
2 ∗ 1.01 ⇒2 ∗ 1.01 ⇒18,92
729
∗ 100%
H2O (g) +
H2O (g) +
UELVAS CO
RES
⇒79,55
∗ 2 13,1479,55221,1 ∗ 2 1
2 CO2 (g) +
+ CO2 (g) +
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
344,7 221,1
4
13,14
3 CuO (s)
2CuO (s)
Malaq
LA OAQ
quita = 7,9%
%
23ª CER
EJE
NaOqued
Olimpíada
RTAMEN N
ERCICIO 3.
Una formOH (en excesda en solució
(a) Se prepavolumenlitro de s
(b) Se quiervolumen
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
(30 puntos)
ma de analizaso). De esta
ón y puede se
aró una solun total con asolución.
re preparar n (en mL) de
. 10
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
)
ar emanaciona forma, el der posteriorm
ución básica gua. Calcula
100,0 mL de ácido clorhí
00 0,50010
.
mica
1 n
S EL CUADPÁ
nes de CO2 cdióxido de cmente titulado
pesando 20,a la concentr
de HCl de cídrico concen
1.01 00 36
22,99 120,00
19,9150 140,0
DERNILLO.ÁGINA 7 /
consiste en harbono reaco.
,00 g NaOHración de dic
concentracióntrado (36,5%
35,45 ⇒6,46 1 . 4,23
16,00 1.01 99,5%100% ⇒ 0 1000
. NO RESU12
hacer burbujeciona con la
H (99,5 % decha solución
ón 0,500 M % en peso; δ
36100 36,5 3
1 ⇒⇒
UELVAS CO
RES
ear el gas en a base forma
e pureza) y dexpresándol
para utilizaδ= 1,18 g.mL
6,46
. 11,18
40,0
19,9
. 3,32Co
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
un recipienteando carbon
disolviéndolola como mol
ar como tituL-1) que será n
Volumen
oncentración
LA OAQ
e con solucióato de sodio
os en 150 mles de NaOH
lante. Calcunecesario.
. .
nHCl= 4,23
n NaOH = 3.3
ón de o que
mL de H por
ula el
mL.
32M
23ª CER
empel cu
0,50emp
titulaetap
Olimpíada
RTAMEN N
(c) Calcula
Un métopleando distinual se comple
De esta 00 M, empleplearon 22,50
A continando con la a de la titula
(d) A partir básica.
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
el pH de la s
odo para anntos indicadoeta la titulaci
forma, se toeando el co0 mL del titu
nuación y sosolución de
ación es la sig
de estos dat
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
solución de H
nalizar la mores. Estos inión) mediant
omó una alíclorante fenolante. En est
N
Na2C
obre esta mHCl 0,500 M
guiente:
NaHCO
tos, calcula c
mica
1 n
S EL CUADPÁ
HCl del ítem
mezcla de candicadores sote un cambio
cuota de 5,00olftaleína comte caso, las re
NaOH (aq) +
CO3 (aq) + H
misma muestrM, requiriend
O3 (aq) + HC
cuántos mole
DERNILLO.ÁGINA 8 /
b).
arbonato e hon compuesto de color.
0 mL de la smo indicadoeacciones qu
+ HCl (aq)
HCl (aq) N
ra, se agregdo 10,66 mL
Cl (aq) Na
es de CO2 fu
00,30
. NO RESU12
hidróxido cotos coloreado
solución básior. Para alca
ue ocurren en
NaCl (aq) +
NaCl (aq) + N
gó naranja dL adicionales
aCl (aq) + H2
ueron fijados
0,5 0
UELVAS CO
RES
onsiste en hos que indica
ica y se titulanzar el pun
n solución son
+ H2O (l)
NaHCO3 (aq
de metilo, ots. La reacció
2O (l) + CO2
s inicialment
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
acer titulacian el punto fi
laron con la nto final den las siguien
q)
tro indicadoón que ocurre
(g)
te en los 150
LA OAQ
iones ácido-inal (momen
solución dee la titulacióntes:
or, y se conte en esta seg
0 mL de solu
pH= 0
base, nto en
e HCl ón se
tinuó gunda
ución
0,30.
23ª CER
solucarb
Olimpíada
RTAMEN N
(e) Calcula
Otro méución básica bonato de ba
(f) Escribe olvides b
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
la concentra
étodo para ay luego tit
rio en agua
la ecuación balancear la
.
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
ción de NaO
analizar la mtularla con a 20°C es 0,
química queecuación e in
Na2CO
22,5
2 10,66
mica
1 n
S EL CUADPÁ
OH final en la
mezcla de caHCl, emple0024 g/100 m
e representa ndicar el esta
O3 (aq) + BaC
50 10,6
0,5001000
DERNILLO.ÁGINA 9 /
a solución bá
arbonato e heando fenolfmL.
la reacción ado de agreg
Cl2(aq) 2 Na
66 0,5005,00
1505
. NO RESU12
ásica.
hidróxido coftaleína com
que ocurre cgación de pro
aCl (aq) + Ba
0 ⇒
⇒
UELVAS CO
RES
onsiste agregmo indicador
con el agregoductos y rea
aCO3 (s)
. 1
Conc
2 0,16
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
gar un excesr. Nota: La
gado del cloractivos.
,18
centración Na
n C
LA OAQ
so de BaCl2
a solubilidad
ruro de bario
aOH = 1,18M
CO2= 0,16 m
a la
d del
o. No
M
moles.
23ª CER
Olimpíada
RTAMEN N
(g) Escribe agregado
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
la ecuacióno del HCl. N
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
n química quNo olvides ba
Na
mica
1 n
S EL CUADPÁG
ue representalancear la ec
aOH(aq) + HC
DERNILLO.GINA 10 /
ta la reacciócuación e ind
Cl (aq) NaC
. NO RESU/ 12
ón de tituladicar el estad
Cl (aq) + H2O
UELVAS CO
RES
ación que ocdo de agregac
O (l)
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
curre posterición de produ
LA OAQ
iormente, couctos y react
on el tivos.
23ª CER
EJE
tratacátogenegene
Re 2 S No
Re Li
Olimpíada
RTAMEN N
ERCICIO 4.
Las batea de acumulado de carbónerado en el áerando clorur
(a) Describe
(b) Calcula (manten
eacción catódi
SOCl2 (s) + 4
ota: No se espe
eacción anódic
(s) Li+ (aq
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
(20 puntos)
erías de litio adores liviann poroso (quánodo duranro de litio, di
e mediante e
durante cuáiendo una co
6,9
ca:
Li+ (aq) + 4
era que el estu
ca:
q) + 1 e-
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
)
son muy utnos, pequeñoue simplemente la descargióxido de azu
cuaciones qu
ánto tiempo orriente de 2
3,00 94 .
4 e- SO2 (g)
udiante sepa q
mica
1 n
S EL CUADPÁG
tilizadas actuos y de alto rente actúa coga de la bateufre y azufre
uímicas los p
(medido en mA), si cuen
1 1
) + S(s) + 4 L
que el azufre s
DERNILLO.GINA 11 /
ualmente en rendimiento. omo soporte ería, difundee elemental.
procesos que
horas) podrnta con un án
96486 .2. 103600 .
LiCl (aq)
suele presenta
. NO RESU/ 12
la industria Típicamenteinerte) y cl
e hacia el cá
ocurren en e
rá funcionar nodo de litio
0 31 ⇒
arse en la natu
UELVAS CO
RES
electrónica e poseen un loruro de tioátodo y parti
el cátodo y e
una de esta de 3,00 g y
⇒ 2,05792
uraleza como
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
de gran conánodo de litnilo, SOCl2.icipa en la re
en el ánodo d
s baterías enun exceso de
085. 107
S8
LA OAQ
nsumo, ya qutio metálico El ión litioeacción cató
de dicha pila:
n forma cone SOCl2.
Tiempo =
ue se y un
, Li+, ódica,
:
ntinua
5792h
23ª CER
DatoR = 1 atmF = Welé
1mA
Est
No Ge Pir
Olimpíada
RTAMEN N
(c) Calcula diferenc
(d) Dibuja uazufre egeometr
os: 0,082 L atm
m = 760 Torr96486 C mo
éctrico = -n F ΔA = 10-3 A; 1
tructura de Le
ota: No se espe
eometría mole
ramidal con ba
a ArgentinaNACIONAL
NO DESA
el trabajo eléia de potenci
una estructues el átomo ría molecular
m K-1 mol-1; 0r = 760 mmHl-1
ΔE A = 1 C s-1
ewis:
era que los es
ecular:
ase triangular
é
a de QuímL NIVEL 1
Examen
ABROCHES
éctrico que rial de 3,0 V.
ura de Lewiscentral. Mu
r según la TR
°C = 273,15Hg
studiantes hag
(debido al pa
é 2. 1
mica
1 n
S EL CUADPÁG
realiza dicha
s que describuestra (si losREPEV.
K
gan un análisis
ar de electrone
éé 10 3 .24
DERNILLO.GINA 12 /
batería en 2
ba los enlacs hubiera) lo
s de cargas fo
es no comparti
é ∆ ⇒ . 3600 . 1
. NO RESU/ 12
4 horas de fu
ces químicosos pares de
ormales.
idos)
∆
2,085.1. 3,0 ⇒
UELVAS CO
RES
uncionamien
s en la especelectrones n
. 107
é
ON LÁPIZ.
SERVADO PARA L
nto continuo,
cie SOCl2. Cno compartid
518
Trabajo E
LA OAQ
, si opera con
Considera qudos y predic
Eléctrico = 5
n una
ue el ce su
518J