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Preguntas y problemas 517

puntos de ebullición. Con base en consideraciones de que se obtiene a partir de la destilación destructiva de
fuerzas intermoleculares, explique la ventaja de usar carbón) a unos 2 000°C:
estos anestésicos. (Sugerencia: La barrera del cerebro
SiO 2 (s) 1 2C(s) ¡ Si(l) 1 2CO(g)
está hecha de membranas que tienen una región interior
no polar.) A continuación, el silicio sólido se separa de otras
impurezas sólidas por tratamiento con cloruro de hidró-
Br F F Cl F F F F
geno a 350°C para formar triclorosilano gaseoso
H C C F F C C O C F F C O C C Cl (SiCl 3 H):
Cl F F H H H F H Si(s) 1 3HCl(g) ¡ SiCl 3 H(g) 1 H 2 (g)
Halotano Isoflurano Enflurano
508C 48.58C 56.58C Por último, el Si ultrapuro se puede obtener al invertir
la reacción anterior a 1 000°C:
11.124 Un vaso de precipitados con agua se coloca en un reci-
piente cerrado. Diga cuál es el efecto en la presión de SiCl 3 H1g2 1 H 2 1g2 ¡ Si1s2 1 3HCl1g2
vapor del agua cuando: a) su temperatura se reduce, b)
a) El triclorosilano tiene una presión de vapor de 0.258
el volumen del recipiente se duplica, c) se agrega más
agua al vaso. atm a 22°C. ¿Cuál es su punto normal de ebullición?
¿El punto de ebullición del triclorosilano es congruente
11.125 Aquí se muestra el diagrama de fases del helio. El helio con el tipo de fuerzas intermoleculares que existen
es la única sustancia conocida que tiene dos fases líqui- entre sus moléculas? (El calor molar de vaporización
das diferentes, que se llaman helio-I y helio-II. a) ¿Cuál del triclorosilano es de 28.8 kJ/mol.) b) ¿Qué tipos de
es la temperatura máxima a la que puede existir el cristales forman el Si y el SiO 2 ? c) El silicio tiene la
helio-II? b) ¿Cuál es la presión mínima a la que puede estructura cristalina del diamante (vea la fi gura 11.28).
existir el helio sólido? c) ¿Cuál es el punto de ebullición Cada celda unitaria cúbica (longitud de la arista a 5
normal del helio-I? d) ¿El helio sólido se puede subli- 543 pm) contiene ocho átomos de Si. Si en una muestra
mar? e) ¿Cuántos puntos triples hay? de silicio puro hay 1.0 3 10 átomos de boro por cen-
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tímetro cúbico, ¿cuántos átomos de Si existen por cada
100 átomo de B en la muestra? ¿Esta muestra satisface los
Sólido 29
requerimientos de pureza de 10 para el silicio grado
10
Líquido electrónico?
(Helio-I) 11.130 El carbono y el silicio pertenecen al grupo 4A de la
P (atm) 1 Líquido tabla periódica y tienen la misma confi guración electró-
2
2
0.1 (Helio-II) nica de valencia (ns np ). ¿Por qué el dióxido de silicio
(SiO 2 ) tiene un punto de fusión más alto que el dióxido
Vapor
de carbono (CO 2 )?
0.01
11.131 Una olla de presión es un recipiente sellado que permi-
te que el vapor de agua escape cuando excede una pre-
1 2 3 4 5 6
T (K) sión predeterminada. ¿Cómo reduce este aparato el
tiempo necesario para cocinar?
11.126 Con referencia a la fi gura 11.26, determine el número 11.132 Una muestra de agua de 1.20 g se inyecta en un matraz
de cada tipo de ion dentro de las celdas unitarias.
al vacío con capacidad de 5.00 L a 65°C. ¿Qué porcen-
11.127 El ozono (O 3 ) es un agente oxidante fuerte, capaz de taje de agua se evapora cuando el sistema alcanza el
oxidar todos los metales comunes con excepción del equilibrio? Suponga un comportamiento ideal del vapor
oro y el platino. Una prueba conveniente para el ozono de agua y no considere el volumen del agua líquida. La
se basa en su acción sobre el mercurio. Cuando éste se presión de vapor de agua a 65°C es de 187.5 mmHg.
expone al ozono, se torna opaco y se adhiere al tubo de 11.133 ¿Qué ventajas tiene cocinar el brócoli con vapor en vez
vidrio (en lugar de fl uir libremente sobre él). Escriba la de hervirlo en agua?
ecuación balanceada de la reacción. ¿Qué propiedad 11.134 Una medida cuantitativa de la efi ciencia con que se
del mercurio se altera por su interacción con el ozono?
empacan las esferas en las celdas unitarias se denomina
11.128 Una muestra de piedra caliza (CaCO 3 ) se calienta en un factor de empaquetamiento, que es el porcentaje del
recipiente cerrado hasta su descomposición parcial. espacio de la celda ocupado por las esferas. Calcule los
Escriba una ecuación para la reacción y establezca factores de empaquetamiento de una celda cúbica sim-
cuántas fases están presentes. ple, una celda cúbica centrada en el cuerpo y una celda
11.129 El silicio que se utiliza en los componentes de las cúbica centrada en las caras. (Sugerencia: Consulte la
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3
computadoras debe tener un nivel de impurezas inferior fi gura 11.22 y utilice la relación pr para el volumen
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a 10 (es decir, menos de un átomo de impureza por de una esfera, donde r es el radio de la esfera.)
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cada 10 átomos de Si). El silicio se prepara por reduc- 11.135 Dé una explicación para cada uno de los siguientes
ción de cuarzo (SiO 2 ) con coque (una forma de carbono fenómenos: a) El argón sólido (p.f. 2189.2°C; p.e.