Química · Navarra 2013

El helio se utiliza en criogenia, para el inflado de globos y en la superconducción de materiales, y se obtiene industrialmente por destilación fraccionada del gas natural. Suponiendo un comportamiento ideal del gas natural a $25^{\circ}\text{C}$ y $980\,\text{hPa}$ y que contiene $5\%$ en volumen de helio:

Disponemos de una disolución acuosa de ácido sulfúrico del $5{,}5\%$ de riqueza en masa y $1{,}45\,\text{kg/L}$ de densidad. Calcule la concentración molar y el volumen de disolución que debe reaccionar con aluminio para producir la correspondiente sal y $2\,\text{L}$ de hidrógeno gas medido a $20^{\circ}\text{C}$ y $990\,\text{hPa}$.

Describa los números cuánticos. Identifique los correspondientes al electrón de mayor energía del potasio en su estado fundamental.

Describa el enlace metálico y las propiedades de los metales.

En un matraz de $1\,\text{L}$ introducimos $2\,\text{moles}$ de yoduro de hidrógeno, que a una cierta temperatura descompone según la reacción $$\ce{2HI(g) <=> H2(g) + I2(g)}$$ mediante una $K_c = 0{,}02$. Calcule la concentración de todas las sustancias una vez alcanzado el equilibrio.

Un método de mitigar el calentamiento global del planeta es secuestrar las grandes cantidades de $\ce{CO2}$ producidas en las centrales termoeléctricas que usan combustibles fósiles. Para ello pueden pasarse los gases de combustión por un reactor que contiene amoníaco y agua produciéndose hidrogenocarbonato de amonio, que es un buen fertilizante, según la reacción: $$\ce{CO2(g) + NH3(g) + H2O(l) -> NH4HCO3(s)}$$

Calcule la constante de ionización y el grado de ionización de un ácido monoprótico cuya disolución acuosa $0{,}5\,\text{M}$ presenta un $\text{pH} = 2{,}5$.

Defina ácido, base y reacción de neutralización según la teoría de Brönsted-Lowry.

Complete las reacciones siguientes y nombre las sustancias orgánicas que aparecen entre los reactivos.

Represente la pila voltaica formada por un electrodo de plata sumergido en una disolución de nitrato de plata $1{,}0\,\text{M}$ y un electrodo de cobre sumergido en una disolución de sulfato de cobre(II) $1{,}0\,\text{M}$. Escriba las reacciones del cátodo y del ánodo, indique el sentido de los electrones y calcule la fuerza electromotriz estándar de la pila.