Datos del examen

$R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 8{,}3\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}$

1

2 puntos

El premio Nobel de Química del año 2025 fue concedido a los investigadores Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi (figura 1) por el desarrollo de redes metalorgánicas (MOF). Estos materiales son redes porosas formadas por iones metálicos unidos por ligandos orgánicos, y presentan aplicaciones revolucionarias en el almacenamiento de gases, la catálisis o la liberación controlada de fármacos. Un precursor orgánico muy utilizado en la síntesis de MOF es el ácido benzoico (figura 2).

Ilustración de Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi. — Figura 1. Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi.

Figura 2. Estructura química del ácido benzoico.

Determine la fórmula molecular del ácido benzoico a partir de su estructura química (figura 2).

Las MOF pueden almacenar gases dentro de los poros. Suponga que una determinada MOF es capaz de llenar completamente sus poros con

\ce{CO2}

25\,^{\circ}\text{C}

1\,\text{atm}

. Si el volumen total de poros disponibles es de

5{,}0\,\text{L}

, calcule la masa de

\ce{CO2}

(en gramos) que podría quedar adsorbida en estas condiciones.

Para sintetizar una MOF en el laboratorio, se necesita una disolución acuosa de

\ce{Zn(NO3)2}

0{,}10\,\text{M}

, ya que los iones

\ce{Zn^{2+}}

actuarán como centros metálicos en la estructura del material. Calcule la masa de

\ce{Zn(NO3)2}

sólido necesaria para preparar

250\,\text{mL}

de esta disolución.

En la síntesis de MOF se utilizan a menudo ésteres y sales metálicas.

Nombre el compuesto

\ce{CH3-CH2-COO-CH3}

, que se utiliza en estudios relacionados con MOF.

Nombre el compuesto

\ce{Zn(NO3)2}

, utilizado como precursor en la síntesis de MOF.

Tabla periódica

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Tabla Periódica de los Elementos

H

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
	Ia	IIa	IIIb	IVb	Vb	VIb	VIIb	VIII	Ib	IIb	IIIa	IVa	Va	VIa	VIIa	0
1	1 $H$ 1,00794																	2 $H e$ 4,0026
2	3 $L i$ 6,941	4 $B e$ 9,0122											5 $B$ 10,811	6 $C$ 12,0107	7 $N$ 14,0067	8 $O$ 15,9994	9 $F$ 18,9984	10 $N e$ 20,1797
3	11 $N a$ 22,9898	12 $M g$ 24,3050											13 $A l$ 26,9815	14 $S i$ 28,0855	15 $P$ 30,9738	16 $S$ 32,066	17 $C l$ 35,4527	18 $A r$ 39,948
4	19 $K$ 39,0983	20 $C a$ 40,078	21 $S c$ 44,9559	22 $T i$ 47,867	23 $V$ 50,9415	24 $C r$ 51,9961	25 $M n$ 54,9380	26 $F e$ 55,845	27 $C o$ 58,9332	28 $N i$ 58,6934	29 $C u$ 63,546	30 $Z n$ 65,39	31 $G a$ 69,723	32 $G e$ 72,61	33 $A s$ 74,9216	34 $S e$ 78,96	35 $B r$ 79,904	36 $K r$ 83,80
5	37 $R b$ 85,4678	38 $S r$ 87,62	39 $Y$ 88,9059	40 $Z r$ 91,224	41 $N b$ 92,9064	42 $M o$ 95,94	43 $T c$ (98,9063)	44 $R u$ 101,07	45 $R h$ 102,905	46 $P d$ 106,42	47 $A g$ 107,8682	48 $C d$ 112,411	49 $I n$ 114,818	50 $S n$ 118,710	51 $S b$ 121,760	52 $T e$ 127,60	53 $I$ 126,9045	54 $X e$ 131,29
6	55 $C s$ 132,905	56 $B a$ 137,327	57 * $L a$ 138,906	72 $H f$ 178,49	73 $T a$ 180,948	74 $W$ 183,84	75 $R e$ 186,207	76 $O s$ 190,23	77 $I r$ 192,217	78 $P t$ 195,078	79 $A u$ 196,967	80 $H g$ 200,59	81 $T l$ 204,383	82 $P b$ 207,2	83 $B i$ 208,980	84 $P o$ (208,98)	85 $A t$ (209,99)	86 $R n$ (222,02)
7	87 $F r$ (223,02)	88 $R a$ (226,03)	89 * $A c$ (227,03)	104 $R f$ (261,11)	105 $D b$ (262,11)	106 $S g$ (263,12)	107 $B h$ (264,12)	108 $H s$ (265,13)	109 $M t$ (268)	110 $D s$ (271)	111 $R g$ (272)	112 $C n$ (277)	113 $N h$ $()$	114 $F l$ (285)	115 $M c$ (288)	116 $L v$ (289)	117 $T s$ $()$	118 $O g$ (293)

C e