Química · Cataluña 2014

El yoduro de hidrógeno gaseoso es un compuesto muy utilizado en química porque es una de las principales fuentes de yodo. En una industria química hemos introducido $7{,}78$ moles de $\ce{H2(g)}$ y $5{,}40$ moles de $\ce{I2(g)}$ en un reactor de $10{,}0$ L, y lo calentamos a $445^\circ\text{C}$; cuando la mezcla alcanza el equilibrio comprobamos que hemos obtenido $9{,}34$ moles de yoduro de hidrógeno gaseoso.

En el laboratorio disponemos de tres vasos de precipitados (A, B y C) que contienen $50$ mL de soluciones acuosas de la misma concentración, a una temperatura de $25^\circ\text{C}$. Uno de los vasos contiene una solución de $\ce{HCl}$; otro contiene una solución de $\ce{KCl}$, y el otro, una solución de $\ce{CH3CH2COOH}$ (ácido débil llamado habitualmente ácido propiónico). Medimos el pH de las tres soluciones y obtenemos los resultados siguientes:

En los vuelos espaciales, la masa de combustible es mucho más importante que el volumen que ocupa porque cuanto mayor es la masa más cuesta escapar del campo gravitatorio terrestre. La hidrazina ($\ce{N2H4}$) ha sido utilizada como combustible para los cohetes porque su reacción con el agua oxigenada es muy exotérmica: $$\ce{N2H4(l) + 2H2O2(l) -> N2(g) + 4H2O(l)} \quad \Delta H^\circ (\text{a } 298\,\text{K}) = -245\,\text{kJ}$$

Queremos montar una pila, en condiciones estándar y a $298\,\text{K}$, que tiene la notación siguiente: $$\ce{Fe(s) | Fe^{3+}(aq, 1M) || Cu^{2+}(aq, 1M) | Cu(s)}$$

Tanto el ion potasio como el ion hidrogenotartrato están presentes de manera natural en los vinos y, por este motivo, el equilibrio de solubilidad del hidrogenotartrato de potasio tiene un papel importante en las propiedades del vino, ya que puede dar lugar a vinos turbios. $$\ce{KHC4H4O6(s) <=> K+(aq) + HC4H4O6^-(aq)} \quad K_{ps} (\text{a } 25^\circ\text{C}) = 1{,}30 \times 10^{-3}$$

Un laboratorio ha estudiado la cinética de la reacción de oxidación de talio(I) con cerio(IV) en presencia de manganeso(II) como catalizador, en solución acuosa y a la temperatura de $20^\circ\text{C}$. Los resultados experimentales obtenidos avalan el mecanismo de reacción siguiente en tres etapas: Etapa 1: $\ce{Ce^{4+} + Mn^{2+} -> Ce^{3+} + Mn^{3+}}$ Etapa 2: $\ce{Ce^{4+} + Mn^{3+} -> Ce^{3+} + Mn^{4+}}$ Etapa 3: $\ce{Tl+ + Mn^{4+} -> Tl^{3+} + Mn^{2+}}$

Una industria química ha utilizado la espectroscopia de infrarrojo (IR) para identificar un compuesto puro. Experimentalmente se ha obtenido el espectro siguiente: