QuímicaMurciaPAU 2025Extraordinaria

Química · Murcia 2025

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo: 1 hora y 30 minutos
Datos: $K_w = 10^{-14}$
$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{l} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1} = 8{,}31\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$F = 96500\,\text{C} \cdot \text{mol}^{-1}$
Masas atómicas ( $\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$ ): $H = 1$
$C = 12$
$O = 16$
$Na = 23$

El examen consta de 5 BLOQUES con dos cuestiones en cada bloque, A y B, con una puntuación de 2 puntos cada una. Hay que CONTESTAR UNA CUESTIÓN DE CADA BLOQUE, pudiéndose elegir en un bloque la opción A y en otro bloque la B.

1Opción A

2 puntos

Bloque 1Estructura atómica y enlace químico

Elegir una cuestión, 1A o 1B.

Considere los iones

{}^{19}\ce{F-}

{}^{16}\ce{O^{2-}}

y conteste a las siguientes cuestiones:

Copie la siguiente frase, completándola con dos de los términos que se proponen: “Se trata de dos iones \_, que tienen el mismo número de \_” “isotópicos”, “isotónicos”, “isoelectrónicos”, “protones”, “neutrones”, “electrones”0,5 pts

0,5 pts

Escriba la configuración electrónica de ambos iones e indique con qué gas noble coincide.0,4 pts

0,4 pts

Indique qué catión monopositivo posee la misma configuración electrónica que dichos iones.0,25 pts

0,25 pts

Razone brevemente cuál de los dos iones,

\ce{F-}

\ce{O^{2-}}

, tendrá un radio menor.0,4 pts

0,4 pts

Considere el proceso de formación de los aniones

\ce{F-}

\ce{O^{2-}}

a partir de los átomos neutros, siendo

AE^1

la primera afinidad electrónica y

AE^2

la segunda afinidad electrónica de cada elemento:

\ce{F ->[AE^1(F)][+1e^-] F- }

\ce{O ->[AE^1(O)][+1e^-] O- ->[AE^2(O)][+1e^-] O^{2-} }

Explique razonadamente a cuál de las tres afinidades electrónicas,

AE^1(F)

AE^1(O)

AE^2(O)

corresponderá cada uno de los tres siguientes valores:

+780\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}; -328\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}; -141\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}

0,45 pts

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1Opción B

2 puntos

Bloque 1Estructura atómica y enlace químico

Elegir una cuestión, 1A o 1B.

\ce{CHCl3(l)}

es un líquido incoloro que se utiliza en la industria como disolvente y en la elaboración de refrigerantes, resinas y plásticos. Dejó de utilizarse como anestésico en cirugías por sus efectos adversos en el organismo. El

\ce{CCl4(l)}

se ha usado como disolvente, desengrasante y refrigerante, entre otras aplicaciones, pero ha caído prácticamente en desuso por su muy alta toxicidad.

Nombre ambas sustancias.0,3 pts

0,3 pts

Represente sus estructuras de Lewis y, en base a ellas, explique brevemente cómo será la geometría y polaridad de estas moléculas.0,8 pts

Estructura de Lewis del cloroformo (CHCl3)

Estructura de Lewis del tetracloruro de carbono (CCl4)

0,8 pts

Explique si una mezcla equimolar de

\ce{CHCl3}

\ce{CCl4}

será conductora de la electricidad.0,3 pts

0,3 pts

Considere la siguiente tabla: Puede verse que los puntos de ebullición de los tres compuestos son bastante similares. Sin embargo, las interacciones intermoleculares son diferentes en cada uno de ellos. Explique brevemente qué interacciones intermoleculares predominan en cada uno de ellos, y por qué el punto de ebullición del

\ce{CCl4}

es el mayor de los tres.0,6 pts

Peso molecular (g\cdotmol-1) Punto de ebullición CCl4 154 76,7 °C CHCl3 119,5 61,2 °C CH3OH 32 64,7 °C

0,6 pts

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2Opción A

2 puntos

Bloque 2Reacciones redox

Elegir una cuestión, 2A o 2B.

La corrosión es un proceso de degradación de los metales debido a reacciones con su entorno. Se trata de un problema de gran magnitud que causa graves daños a infraestructuras y equipos, con un elevado impacto económico (un 3,5% del PIB mundial). Uno de los procesos implicados en la corrosión es la oxidación. El Al es un metal muy reductor (

E^0(\ce{Al^{3+}/Al}) = -1{,}67\,\text{V}

), por lo que no debería ser adecuado como material de construcción. En cambio, es ampliamente utilizado, y esto es debido a que se pasiva, recubriéndose de una fina capa de óxido que actúa como barrera protectora frente a la corrosión de todo el material.

Explique brevemente qué significa que el Al es muy reductor.0,25 pts

0,25 pts

Un método industrial para pasivar el Al es mediante su reacción con

\ce{K2Cr2O7}

en medio ácido, generando iones

\ce{Cr^{3+}}

y la capa protectora de

\ce{Al2O3}

. La reacción, en forma iónica y sin ajustar, es:

\ce{Al + Cr2O7^{2-} + H+ -> Al2O3 + Cr^{3+} + H2O}

1,75 pts

b.1

Ajuste la reacción, en forma iónica, mediante el método del ion-electrón, indicando cuál es la semirreacción de reducción y cuál la de oxidación.1,2 pts

1,2 pts

b.2

Nombre los compuestos

\ce{K2Cr2O7}

\ce{Al2O3}

.0,3 pts

0,3 pts

b.3

Explique brevemente cómo variará el pH durante el transcurso de la reacción.0,25 pts

0,25 pts

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2Opción B

2 puntos

Bloque 2Reacciones redox

Elegir una cuestión, 2A o 2B.

Una forma de evitar la corrosión en equipamientos, como cascos de buques, oleoductos o tanques, es emplear “ánodos de sacrificio”, también llamados ánodos galvánicos. Como su nombre indica, se trata de piezas de metal que se oxidan más fácilmente que el metal a proteger, evitando que este se corrompa.

Datos

$E^0(\ce{Mg^{2+}/Mg}) = -2{,}34\,\text{V}$
$E^0(\ce{Fe^{3+}/Fe}) = -0{,}04\,\text{V}$

Entre el Fe y el Mg, explique brevemente cuál de ellos sería el componente del ánodo de sacrificio, protegiendo al otro de la oxidación.0,3 pts

0,3 pts

El ánodo de sacrificio debe estar en contacto físico con el metal a proteger de forma que, si dicho metal es oxidado por el entorno, el ánodo de sacrificio actuará, reduciéndolo de nuevo.1,45 pts

1,45 pts

b.1

Escriba la reacción redox ajustada que se produciría entre el

\ce{Fe^{3+}}

y el Mg. Para ello escriba primero las semirreacciones de oxidación y reducción, indicando cuál es cada una.0,5 pts

0,5 pts

b.2

Indique cuántos electrones se intercambian en dicha reacción.0,25 pts

0,25 pts

b.3

Calcule el potencial de dicha reacción (fuerza electromotriz) y la variación de energía libre, indicando si se trata de una reacción espontánea o no.0,7 pts

0,7 pts

Razone brevemente si será necesario reemplazar los ánodos de sacrificio cada cierto tiempo.0,25 pts

0,25 pts

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3Opción A

2 puntos

Bloque 3Ácido-base

Elegir una cuestión, 3A o 3B.

Muchos ácidos carboxílicos se emplean como aditivos alimentarios. Por ejemplo, el

\ce{C6H5COOH}

tiene efecto antimicrobiano y es eficaz como conservante si su pH es inferior a 5. Se dispone de una disolución acuosa

0{,}04\,\text{M}

de este ácido, disociada en un

4\%

. Responda a las siguientes cuestiones:

Nombre el

\ce{C6H5COOH}

.0,2 pts

0,2 pts

Calcule el pH de la disolución y, en función del valor obtenido, determine si será efectiva como conservante.0,8 pts

0,8 pts

Calcule el valor de

K_a

para el

\ce{C6H5COOH}

.0,4 pts

0,4 pts

Compruebe si el valor de

K_a

obtenido es compatible con un valor de

K_b = 1{,}6 \cdot 10^{-10}

para el

\ce{C6H5COONa}

.0,3 pts

0,3 pts

Explique cualitativamente cómo variará el pH de la disolución de

\ce{C6H5COOH}

si se adiciona una cierta cantidad de benzoato de sodio.0,3 pts

0,3 pts

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3Opción B

2 puntos

Bloque 3Ácido-base

Elegir una cuestión, 3A o 3B.

\ce{NaHCO3}

se utiliza en extintores de incendios, pues se transforma fácilmente en

\ce{H2CO3}

que, a su vez, se descompone liberando una densa nube de

\ce{CO2}

, que desplaza al

\ce{O2}

en las proximidades del fuego, sofocándolo. Esta reacción se puede recrear en un experimento casero, mezclando en una botella de plástico (con un orificio de salida),

\ce{NaHCO3}

y vinagre (disolución acuosa de

\ce{CH3COOH}

\ce{NaHCO3 + CH3COOH -> H2CO3 + CH3COONa}

\ce{H2CO3 -> CO2 + H2O}

Nombre los compuestos

\ce{NaHCO3}

\ce{CH3COOH}

e indique cuál de ellos está actuando como un ácido y cuál como una base, en la primera reacción.0,4 pts

0,4 pts

Según la etiqueta de un vinagre casero comercial, su concentración es de

6^\circ

(grados acéticos), que equivale a

6\,\text{g}

\ce{CH3COOH}

100\,\text{mL}

de agua. ¿Qué volumen de este vinagre será necesario para reaccionar completamente con

20\,\text{g}

\ce{NaHCO3}

?0,6 pts

0,6 pts

Si un extintor comercial contiene

6\,\text{kg}

\ce{NaHCO3}

y se usa completamente para extinguir un fuego, calcule el volumen de

\ce{CO2(g)}

que se generará, a presión atmosférica, suponiendo que la temperatura que se alcanza en la llama es de

1000\,^\circ\text{C}

.0,6 pts

0,6 pts

En la reacción del enunciado se forma

\ce{CH3COONa}

. Sabiendo que el

\ce{CH3COOH}

es un ácido débil, explique brevemente si una disolución de

\ce{CH3COONa}

en agua será ácida, básica o neutra. (No es necesario realizar cálculos numéricos, ni escribir reacciones químicas).0,4 pts

0,4 pts

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4Opción A

2 puntos

Bloque 4Termoquímica, equilibrio y cinética

Elegir una cuestión, 4A o 4B.

En tres experimentos distintos, realizados a la misma temperatura pero con distintas concentraciones iniciales de los reactivos, se obtuvieron las siguientes velocidades iniciales para la reacción:

\ce{2NO(g) + 2H2(g) -> N2(g) + 2H2O(g)}

Estime el orden de la reacción respecto a cada uno de los reactivos, explicando su respuesta, y escriba la ecuación de velocidad:0,8 pts

Exp. [NO]initial (mol\cdotL-1) [H2]initial (mol\cdotL-1) velocidad inicial de reacción, M\cdots-1 1 0,10 0,10 1,23\cdot10-3 2 0,10 0,20 2,46\cdot10-3 3 0,20 0,10 4,92\cdot10-3

0,8 pts

Se realizó un cuarto experimento, en el que se olvidaron de anotar el valor de la

[\ce{H2}]_{\text{inicial}}

. Deduzca cuál será ese valor, si el resto de datos del experimento son los siguientes:0,3 pts

Exp. [NO]inicial (mol\cdotL-1) [H2]inicial (mol\cdotL-1) velocidad inicial de reacción, M\cdots-1 4 0,10 ¿x? 3,69\cdot10-3

0,3 pts

Si en un instante dado el

\ce{N2}

se está formando a una velocidad de

0{,}6 \cdot 10^{-3}\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}

, ¿a qué velocidad se estará consumiendo, en ese mismo instante, el NO?0,3 pts

0,3 pts

Explique brevemente de qué tipo de reacción se trata (ácido-base, precipitación, redox, desplazamiento, oxidación…).0,3 pts

0,3 pts

Observando la ecuación química, explique si la entropía aumenta o disminuye.0,3 pts

0,3 pts

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4Opción B

2 puntos

Bloque 4Termoquímica, equilibrio y cinética

Elegir una cuestión, 4A o 4B.

Una bombona de butano estándar contiene

12{,}5\,\text{kg}

de gas butano licuado, a alta presión. Cuando se abre la válvula de la bombona se permite la evaporación de parte del butano, que se mezcla con el oxígeno del aire y se quema, liberando energía en forma de calor.

Complete y ajuste la reacción de combustión un mol de butano:

\ce{C4H10(g) + O2(g) -> }

0,5 pts

Calcule el volumen que ocuparía todo el butano de la bombona, a

25\,^\circ\text{C}

1\,\text{atm}

.0,5 pts

0,5 pts

Si para la combustión de un mol de butano

\Delta H^0_c = -2877{,}5\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}

\Delta S^0_c = 310\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}

:1 pt

1 pt

c.1

Calcule la energía obtenida de la combustión total de una bombona de butano, expresando el resultado con dos cifras significativas.0,5 pts

0,5 pts

c.2

Calcule el valor de

\Delta G^0

298\,\text{K}

, expresando el resultado también con dos cifras significativas, y explique si la reacción será espontánea en condiciones estándar a dicha temperatura.0,5 pts

0,5 pts

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5Opción A

2 puntos

Bloque 5Química orgánica

Elegir una cuestión, 5A o 5B.

Considere la siguiente reacción:

\ce{CH3-CH2-CHBr-CH3 + NaOH ->[\Delta] [ CH3-CH=CH-CH3 + CH3-CH2-CH=CH2 ] + NaBr + H2O}

\text{A} \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \text{B1} \qquad \qquad \qquad \text{B2}

Indique qué tipo de reacción orgánica es.0,25 pts

0,25 pts

Nombre los compuestos A, B1 y B2.0,45 pts

0,45 pts

Los compuestos B1 y B2 son isómeros entre sí. Indique el tipo y subtipo de isomería que presentan. Indique también cuál de ellos se formará mayoritariamente.0,3 pts

0,3 pts

Explique brevemente si cada uno de los compuestos A, B1 y B2, puede presentar isomería espacial, y de qué tipo sería.0,6 pts

0,6 pts

Si la reacción de A con

\ce{NaOH}

no tiene lugar en caliente, se forma un producto distinto, C, junto con

\ce{NaBr}

y sin formación de

\ce{H2O}

. Escriba la fórmula de C, e indique el tipo de reacción orgánica de que se trata.

\ce{CH3-CH2-CHBr-CH3 + NaOH -> C + NaBr}

\text{A}

0,4 pts

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5Opción B

2 puntos

Bloque 5Química orgánica

Elegir una cuestión, 5A o 5B.

Considere las siguientes parejas de compuestos:

Para la pareja A: escriba su fórmula semidesarrollada, nómbrela y explique si posee algún carbono asimétrico.0,5 pts

Representación tridimensional del compuesto A1

Representación tridimensional del compuesto A2

0,5 pts

Para la pareja B: escriba su fórmula molecular, nombre el compuesto B1 y explique si los dos compuestos, B1 y B2, son isómeros y, en caso afirmativo, de qué tipo y subtipo.0,6 pts

0,6 pts

Se lleva a cabo la reacción de tolueno con

\ce{Br2}

en presencia de

\ce{FeBr3}

, obteniéndose una mezcla de tres productos que son isómeros de posición. El

34\%

de la mezcla corresponde al compuesto B2 del enunciado, el

3\%

a un isómero minoritario, B3, y el

63\%

al isómero mayoritario, B4, que es el p-bromotolueno.

\text{Tolueno} + \ce{Br2 ->[FeBr3 (cat.)] [ B2 + B3 + B4 ] + HBr}

0,9 pts

Esquema de la reacción de bromación del tolueno

0,9 pts

c.1

Copie la reacción dibujando las fórmulas del tolueno y de los tres isómeros B2, B3 y B4, y nombre los productos B2 y B3.0,7 pts

0,7 pts

c.2

Indique qué tipo de reacción orgánica es.0,2 pts

0,2 pts

Ver este ejercicio

Exp.	[NO]inicial (mol·L-1)	[H2]inicial (mol·L-1)	velocidad inicial de reacción, M·s-1
4	0,10	¿x?	3,69·10-3

	Peso molecular (g·mol-1)	Punto de ebullición
CCl4	154	76,7 °C
CHCl3	119,5	61,2 °C
CH3OH	32	64,7 °C

Exp.	[NO]initial (mol·L-1)	[H2]initial (mol·L-1)	velocidad inicial de reacción, M·s-1
1	0,10	0,10	1,23·10-3
2	0,10	0,20	2,46·10-3
3	0,20	0,10	4,92·10-3

Instrucciones

Ejercicio 1 · Opción A

Ejercicio 1 · Opción B

Ejercicio 2 · Opción A

Ejercicio 2 · Opción B

Ejercicio 3 · Opción A

Ejercicio 3 · Opción B

Ejercicio 4 · Opción A

Ejercicio 4 · Opción B

Ejercicio 5 · Opción A

Ejercicio 5 · Opción B