(Originais Teachy 2025) - Pregunta Difícil de Química

Una escuela necesita preparar una solución acuosa de ácido clorhídrico (HCl) al 20% en masa. Para ello, se mezclan 300g de ácido clorhídrico puro y agua suficiente para obtener 1,5L de solución final. Un estudiante, al realizar el experimento, comete un error y mezcla solo 200g de HCl con agua, sin alterar el volumen final de la solución. Al darse cuenta del error, el estudiante decide corregir la concentración de la solución, añadiendo más ácido clorhídrico puro. Él dispone de una solución de HCl al 35% en masa. Considerando que las soluciones no reaccionan entre sí y que la densidad de la solución de HCl al 20% es aproximadamente igual a la del agua (1g/mL), Calcula: 1) La concentración final del ácido clorhídrico después de corregir el error del estudiante; 2) La masa de ácido clorhídrico al 35% necesaria para corregir la concentración de la solución al valor original del 20%.

Las nitrilas e isonitrilas son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional -CN, conocido como grupo ciano. Estos compuestos son ampliamente utilizados en la síntesis de productos farmacéuticos, perfumes y colorantes, sin embargo, poseen propiedades y reactividades químicas distintas. Las nitrilas, por un lado, se caracterizan por su capacidad de sufrir hidrólisis en medio ácido o básico, formando ácidos carboxílicos. Por otro lado, las isonitrilas son conocidas por su participación en reacciones de complejación en química coordinada. Además, muchas nitrilas son consideradas tóxicas, como es el caso del ácido cianhídrico, que es letal en pequeñas dosis. Considere una industria química que trabaja con la producción de saborizantes artificiales en la que una etapa crucial es la reacción de una nitrila con un nucleófilo en presencia de un catalizador. Sabiendo que la selectividad de esta etapa es crucial para la obtención del producto deseado y que el medio de reacción es ácido, ¿cuál es el papel del catalizador en este proceso y cómo la presencia de ácido en el medio puede influenciar la formación del producto?

Imagina un laboratorio donde un científico realiza experimentos con átomos e iones de diversos elementos químicos. En uno de estos experimentos, el científico trabaja con un átomo neutro de un elemento X y realiza la ionización del mismo, formando un ion positivo. (a) Explica cómo es posible ionizar un átomo y luego identifica la subpartícula atómica responsable de determinar el número de protones y el número de electrones del átomo X y del ion formado. (b) Supón que el átomo X tiene 20 protones, 20 neutrones y 20 electrones. Determina la cantidad de electrones de este átomo después de la ionización, considerando que perdió 2 electrones durante el proceso. (c) Con base en la información obtenida, clasifica el ion formado como anión o catión y justifica tu respuesta.