Cuestionario Examen de Grado Química Bachillerato Ciencias - Colegio Beatriz Cueva de Ayora

Información Institucional y Contexto Académico

Institución: Colegio de Bachillerato ‐Beatriz Cueva de Ayora‐.
Ubicación: Provincia de Loja, Ciudad de Loja.
Distrito de Educación: 11D01.
Documento: Cuestionario para el Examen de Grado del Área de Ciencias Naturales, Asignatura de Química.
Niveles: Primero, Segundo y Tercer curso de Bachillerato en Ciencias.
Año Lectivo: 2025 - 2026.
Cuerpo Docente Responsable:
- Mgs. Geovanny Albán.
- Mgs. María del Cisne González.
- Lic. Luis A. Guamán.
- Mgs. Jonathan Neira.
- Mgs. Anita Salazar.
- Mgs. Ibeth Jiménez.
- Mgs. Verónica Samaniego.
Revisión Final: Directora del Área, corregido por Mg. Leonor Franco León (Fecha: 26 de enero de 2026).

Bloque Curricular: El Mundo de la Química - Primer Curso

Teorías Atómicas y Configuración Electrónica

Analizadores de la estructura atómica: Se comparan las contribuciones de:
- Demócrito: Primeras ideas atomistas.
- Dalton: Teoría atómica moderna inicial.
- Thompson: Modelo del ‐budín de pasas‐.
- Rutherford: Descubrimiento del núcleo atómico mediante experimentos de dispersión.
- Niels Bohr: Explica los espectros de los elementos químicos mediante niveles de energía cuantizados.
Modelo Mecánico-Cuántico: Base actual para realizar ejercicios de configuración electrónica.
Definición de Configuración Electrónica: Indica la forma en la cual los electrones se estructuran, comunican u organizan en un átomo de acuerdo con el modelo de capas electrónicas.
Limitaciones de los orbitales:
- Un orbital de tipo $s$ puede contener un máximo de 2 electrones.
- Un orbital de tipo $p$ puede contener un máximo de 6 electrones.
- Configuraciones imposibles por exceder límites: $1s^2, 2s^3$ (inculto por $s^3$ ) y $1s^2, 2p^7$ (incorrecto por $p^7$ ).

Modelo de Bohr y Números Cuánticos

Estructura del Átomo según Bohr:
- Núcleo: Parte central que contiene protones (carga positiva) y neutrones (carga neutra).
- Capas o Niveles: Regiones alrededor del núcleo donde se encuentran los electrones (carga negativa).
- Última Capa: Nivel de energía más importante, ya que define los números cuánticos.
Ejercicio Práctico (Cloro):
- Configuración electrónica del Cloro ( $Cl$ ): $1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^5$ .
- Números cuánticos resultantes para el último electrón:
  - Número cuántico principal ( $n$ ): $3$
  - Número cuántico secundario o azimutal ( $l$ ): $1$ (correspondiente a orbitales $p$ )
  - Número cuántico magnético ( $m$ ): $0$
  - Número cuántico de espín ( $s$ ): $-1/2$

La Tabla Periódica de los Elementos

Descubridor Principal: El químico ruso Dimitri Mendeléyev.
Estructura Actual:
- Total de elementos: 118.
- Filas horizontales: 7 periodos.
- Columnas verticales: 18 grupos o familias.
Clasificación de Elementos por Familias (Ejemplos):
1. Potasio (K): Familia de los Alcalinos.
2. Azufre (S): Familia de los Anfígenos.
3. Silicio (Si): Familia de los Carbonoides.
4. Iodo (I): Familia de los Halógenos.

Formación de Compuestos Químicos y Nomenclatura

Clasificación por Número de Elementos

Binarios: Formados por dos elementos diferentes.
Ternarios: Formados por tres elementos diferentes.
Cuaternarios: Formados por cuatro elementos diferentes.

Composición de Compuestos Binarios y Otros

Anhídridos: No metal (valencia positiva) + Oxígeno ( $O^{-2}$ ).
Cuerpos Especiales: No metal ( $-3$ , $-4$ ) + Hidrógeno ( $H^{+1}$ ).
Ácido Hidrácido: No metal ( $-1$ , $-2$ ) + Hidrógeno ( $H^{+1}$ ).
Compuesto no Salino: Metal (valencia positiva) + No metal ( $-3$ , $-4$ ).
Hidruro Metálico: Metal (valencia positiva) + Hidrógeno ( $H^{-1}$ ).
Óxido Metálico: Metal (valencia positiva) + Oxígeno ( $O^{-2}$ ).
Hidróxido: Metal (valencia positiva) + Grupo hidroxilo ( $OH^{-1}$ ).
Sal Halógena: Metal (valencia positiva) + No metal ( $-1$ , $-2$ ).

Ejemplos Específicos de Compuestos

Sulfato de Potasio: Fórmula química $K_2SO_4$ .
Óxido Cuproso: Fórmula $Cu_2O$ . Es un óxido básico, mineral rojo, usado como pigmento y fungicida. El cobre actúa con estado de oxidación $+1$ .
Hidruro de Cobre (I) / Cuproso: Fórmula $CuH$ . De color rojizo, usado como agente catalizador.

Enlaces Químicos y Fuerzas Intermoleculares

Los átomos se unen para formar estructuras únicas cediendo o ganando electrones.
Enlace Iónico: Se establece generalmente entre un metal (como el potasio o el sodio) y un no metal (como el bromo o el cloro).
- Ejemplo: Sodio + Cloro → Cloruro de Sodio (Sal de cocina).

Leyes de los Gases - Segundo Curso

Leyes Integradas: Boyle, Charles y Gay‐Lussac se combinan en la Ecuación Combinada de los Gases.
Relaciones Proporcionales:
- La presión ( $P$ ) es inversamente proporcional al volumen ( $V$ ).
- La presión ( $P$ ) es directamente proporcional a la temperatura ( $T$ ).
- El volumen ( $V$ ) es directamente proporcional a la temperatura ( $T$ ).
Problema de Aplicación:
- Datos iniciales: $T_1 = 50^∘C$ , $P_1 = 1 \text{atm}$ , $V_1 = 6 \text{litros}$ .
- Datos finales: $T_2 = 150^∘C$ , $P_2 = 200 \text{mm Hg}$ .
- Resultado: El volumen ocupado es de $29.8 \text{litros}$ .

Reacciones Químicas y Estequiometría

Balanceo de Ecuaciones

Objetivo: Igualar la cantidad de átomos reaccionantes con los átomos producidos.
Igualación REDOX (Ejemplo):
- Ecuación: $2HNO_3 + H_2S \rightarrow 2NO + SO_2 + 2H_2O$ .
- Coeficientes: $2$ – $1$ – $2$ – $1$ – $2$ .

Ley de la Conservación de la Materia

La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma.
En sistemas aislados de baja energía, la masa total de reactivos debe ser igual a la masa total de productos.
Cálculo de masa (Ejemplo $SO_2$ ):
- Datos: $0.5 \text{moles}$ de $SO_2$ . Masa atómica $S = 32 \text{g/mol}$ , $O = 16 \text{g/mol}$ .
- Masa molar de $SO_2 = 32 + (16 \times 2) = 64 \text{g/mol}$ .
- Gramos en $0.5 \text{moles}$ : $32 \text{gramos}$ .

Cálculos Molares y Estequiométricos

Producción de Alúmina:
- Ecuación: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$ .
- Para producir $5.27 \text{moles}$ de $Al_2O_3$ , se requieren $10.54 \text{moles}$ de aluminio ( $Al$ ).
Número de Avogadro:
- Valor: $6.022 \times 10^{23}$ partículas/mol.
- Conversión: $7.75 \text{moles}$ de Oxígeno equivalen a $4.667 \times 10^{24}$ átomos de $O$ .

Concentración de Soluciones

Porcentaje masa/masa (% m/m): Definido como la masa de soluto contenido en 100 g de solución.
Ejercicio: Si se adicionan $25.0 \text{g}$ de azúcar para preparar $100 \text{mL}$ de bebida (asumiendo densidad similar al agua), el porcentaje en masa es $25.0 \text{\%}$ .

Fórmula Empírica

Es la relación más simple (números enteros menores) entre los átomos de un compuesto.
Ejercicio de cálculo:
- Carbono: $40.92 \text{\%}$ .
- Hidrógeno: $4.58 \text{\%}$ .
- Oxígeno: $54.50 \text{\%}$ .
- Fórmula resultante: $C_3 H_4 O_3$ .

Química Orgánica - Tercer Curso

Hidrocarburos Alifáticos

Alcanos: Hidrocarburos con solo enlaces simples carbono-carbono.
- Ejemplo: Metano ( $CH_4$ ), usado como combustible para calefacción.
Alquenos: Contienen al menos un enlace doble carbono-carbono.
- Ejemplo: Eteno ( $C_2H_4$ ), importante para la maduración de frutas y plásticos.
Alquinos: Contienen al menos un enlace triple carbono-carbono.
Determinación de fórmula molecular (Ejemplo):
- $36 \text{g}$ de Carbono ( $3 \text{moles}$ ) y $5 \text{g}$ de Hidrógeno ( $5 \text{moles}$ ) forman un hidrocarburo de fórmula $C_3 H_5$ .

Compuestos Oxigenados y Nitrogenados

Alcoholes: Ejemplo de $2‐\text{Butanol}$ , líquido incoloro, olor dulce, usado como disolvente de grasas y en medicamentos animales.
Ácidos Carboxílicos: Ejemplo: Ácido – 7 terbutil – 3 etil – 8 metil – decanoico, usado en perfumes, lubricantes y farmacología.
Amidas: Compuestos donde el grupo hidróxido de un oxácido es reemplazado por un sustituyente amino. Se usan en plásticos y surfactantes.
- Ejemplo: 4 isopropil – hexanamida.
Nitrilos: Poseen el grupo funcional $-C \rightleftharpoons N$ . Usados en síntesis de fibras artificiales y fármacos.
- Ejemplo: 6 etil – 4,5 dimetil – nonanonitrilo.

Química en Acción y Medio Ambiente

Cambio Climático: Resultado del aumento de los gases de efecto invernadero (GEI) por actividad humana (quema de combustibles fósiles, deforestación, agricultura intensiva).
Consecuencias: Alteraciones en patrones climáticos, sequías, tormentas intensas y temperaturas extremas.
Principales Gases de Efecto Invernadero:
- Dióxido de carbono ( $CO_2$ ).
- Metano ( $CH_4$ ).
- Óxidos de nitrógeno ( $NO_x$ ).