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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2010Ordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2010

5 ejercicios

Instrucciones

El alumno deberá elegir una opción (A o B) y contestar a las 3 cuestiones y los 2 problemas de la opción elegida. En cada cuestión/problema la calificación máxima será de 2 puntos; en cada apartado se indica la calificación máxima que se puede obtener.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere las moléculas CSX2\ce{CS2}, CHX3Cl\ce{CH3Cl}, HX2Se\ce{H2Se}, NClX3\ce{NCl3}, y responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
Datos
  • Números atómicos: Z(H)=1Z(\ce{H}) = 1
  • Z(C)=6Z(\ce{C}) = 6
  • Z(N)=7Z(\ce{N}) = 7
  • Z(S)=16Z(\ce{S}) = 16
  • Z(Cl)=17Z(\ce{Cl}) = 17
  • Z(Se)=34Z(\ce{Se}) = 34
a
Represente la estructura de Lewis de cada una de estas moléculas.0,8 pts
b
Prediga su geometría molecular.0,8 pts
c
Explique, en cada caso, si la molécula tiene o no momento dipolar.0,4 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La reacción de la hidracina, NX2HX4\ce{N2H4}, con el peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2}, se usa en la propulsión de cohetes. La reacción ajustada que tiene lugar es la siguiente:NX2HX4(l)+2 HX2OX2(l)→NX2(g)+4 HX2O(g);ΔH=−642,2 kJ\ce{N2H4(l) + 2H2O2(l) -> N2(g) + 4H2O(g)}; \quad \Delta H = -642{,}2\,\text{kJ}
Datos
  • Masas atómicas: M(H)=1M(\ce{H}) = 1
  • M(N)=14M(\ce{N}) = 14
  • M(O)=16M(\ce{O}) = 16
  • R=0,082 atm L/mol KR = 0{,}082\,\text{atm L/mol K}
  • 1 atmoˊsfera=760 mmHg1\,\text{atmósfera} = 760\,\text{mmHg}
  • ΔHfo[HX2OX2(l)]=−187,8 kJ/mol\Delta H^o_f [\ce{H2O2(l)}] = -187{,}8\,\text{kJ/mol}
  • ΔHfo[HX2O(g)]=−241,8 kJ/mol\Delta H^o_f [\ce{H2O(g)}] = -241{,}8\,\text{kJ/mol}
a
Calcule la entalpía de formación estándar de la hidracina.0,8 pts
b
Calcule el volumen total, en litros, de los gases formados al reaccionar 320 g320\,\text{g} de hidracina con la cantidad adecuada de peróxido de hidrógeno a 600 ∘C600\,^{\circ}\text{C} y 650 mmHg650\,\text{mmHg}.1,2 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Considere el siguiente equilibrio: 3 Fe(s)+4 HX2O(g)⇌FeX3OX4(s)+4 HX2(g);ΔH=−150 kJ/mol\ce{3Fe(s) + 4H2O(g) <=> Fe3O4(s) + 4H2(g)}; \quad \Delta H = -150\,\text{kJ/mol}Explique cómo afecta, cada una de las siguientes modificaciones, a la cantidad de HX2(g)\ce{H2(g)} presente en la mezcla en equilibrio:
a
Elevar la temperatura de la mezcla.0,4 pts
b
Introducir más HX2O(g)\ce{H2O(g)}.0,4 pts
c
Eliminar FeX3OX4(s)\ce{Fe3O4(s)} a medida que se va produciendo.0,4 pts
d
Aumentar el volumen del recipiente en el que se encuentra la mezcla en equilibrio (manteniendo constante la temperatura).0,4 pts
e
Adicionar a la mezcla en equilibrio un catalizador adecuado.0,4 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
El ácido benzoico, CX6HX5COOH\ce{C6H5COOH}, es un ácido monoprótico débil que se utiliza como conservante (E-210) en alimentación. Se dispone de 250 mL250\,\text{mL} de una disolución de ácido benzoico que contiene 3,05 g3{,}05\,\text{g} de este ácido.
Datos
  • Masas atómicas: M(H)=1M(\ce{H}) = 1
  • M(C)=12M(\ce{C}) = 12
  • M(O)=16M(\ce{O}) = 16
  • Ka(CX6HX5COOH)=6,4⋅10−5K_a(\ce{C6H5COOH}) = 6{,}4 \cdot 10^{-5}
  • Kw=1,0⋅10−14K_w = 1{,}0 \cdot 10^{-14}
a
Calcule el pH de esta disolución.1,2 pts
b
Calcule el pH de la disolución resultante cuando se añaden 90 mL90\,\text{mL} de agua destilada a 10 mL10\,\text{mL} de la disolución de ácido benzoico.0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos.
a
1-etil-3-metilbenceno0,2 pts
b
2-metil-2-propanol0,2 pts
c
2-metilpropanoato de etilo0,2 pts
d
hidrogenofosfato de calcio0,2 pts
e
sulfito sódico0,2 pts
f
CuCN\ce{CuCN}0,2 pts
g
HgX2(NOX3)X2\ce{Hg2(NO3)2}0,2 pts
h
ClCH=CH−CHX3\ce{ClCH=CH-CH3}0,2 pts
i
CHX3−CHX2−O−CHX2−CHX3\ce{CH3-CH2-O-CH2-CH3}0,2 pts
j
CHX3−CH(CHX3)−CO−CHX2−CH(CHX3)−CHX3\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CO}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH3}0,2 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere los elementos A, B y C de números atómicos 10, 11 y 12, respectivamente, y responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a
Asigne los valores siguientes, correspondientes a la primera energía de ionización, a cada uno de los tres elementos del enunciado: 496 kJ/mol496\,\text{kJ/mol}, 738 kJ/mol738\,\text{kJ/mol}, 2070 kJ/mol2070\,\text{kJ/mol}.1 pt
b
Indique el ión más probable que formarán los elementos B y C, y justifique cuál de ellos tendrá mayor radio iónico.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
En medio ácido, el ión clorato, ClOX3X−\ce{ClO3-}, oxida al hierro(II) de acuerdo con la siguiente reacción no ajustada:ClOX3X−(ac)+FeX2+(ac)+HX+(ac)→ClX−(ac)+FeX3+(ac)+HX2O(l)\ce{ClO3-(ac) + Fe^{2+}(ac) + H+(ac) -> Cl-(ac) + Fe^{3+}(ac) + H2O(l)}
Datos
  • Masas atómicas: M(Fe)=55,8M(\ce{Fe}) = 55{,}8
  • M(O)=16M(\ce{O}) = 16
  • M(Cl)=35,5M(\ce{Cl}) = 35{,}5
  • M(K)=39,1M(\ce{K}) = 39{,}1
a
Escriba y ajuste la correspondiente reacción.0,6 pts
b
Determine el volumen de una disolución de clorato de potasio (KClOX3\ce{KClO3}) 0,6 M0{,}6\,\text{M} necesario para oxidar 100 gramos100\,\text{gramos} de cloruro de hierro(II) (FeClX2\ce{FeCl2}) cuya pureza es del 90%90\% en peso.1,4 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Se prepara una pila voltaica formada por electrodo NiX2+(ac)/Ni(s)\ce{Ni^{2+}(ac)/Ni(s)} y AgX+(ac)/Ag(s)\ce{Ag+(ac)/Ag(s)} en condiciones estándar.
Datos
  • Eo(NiX2+(ac)/Ni(s))=−0,23 VE^o(\ce{Ni^{2+}(ac)/Ni(s)}) = -0{,}23\,V
  • Eo(AgX+(ac)/Ag(s))=+0,80 VE^o(\ce{Ag+(ac)/Ag(s)}) = +0{,}80\,V
a
Escriba la semirreacción que ocurre en cada electrodo así como la reacción global ajustada.1 pt
b
Explique qué electrodo actúa de ánodo y cuál de cátodo y calcule la diferencia de potencial que proporcionará la pila.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
A 700 K700\,\text{K} el sulfato cálcico, CaSOX4\ce{CaSO4}, se descompone parcialmente según el siguiente equilibrio:2 CaSOX4(s)⇌2 CaO(s)+2 SOX2(g)+OX2(g)\ce{2CaSO4(s) <=> 2CaO(s) + 2SO2(g) + O2(g)}Se introduce una cierta cantidad de CaSOX4(s)\ce{CaSO4(s)} en un recipiente cerrado de 2 L2\,\text{L} de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío; se calienta a 700 K700\,\text{K} y cuando se alcanza el equilibrio, a la citada temperatura, se observa que la presión total en el interior del recipiente es de 0,60 atmoˊsferas0{,}60\,\text{atmósferas}.
Datos
  • Masas atómicas: M(O)=16M(\ce{O}) = 16
  • M(S)=32M(\ce{S}) = 32
  • M(Ca)=40M(\ce{Ca}) = 40
  • R=0,082 atm L/mol KR = 0{,}082\,\text{atm L/mol K}
a
Calcule el valor de KpK_p y de KcK_c.1,2 pts
b
Calcule la cantidad, en gramos, de CaSOX4(s)\ce{CaSO4(s)} que se habrá descompuesto.0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Complete las siguientes reacciones y nombre los compuestos orgánicos que intervienen.
a
CHX3−CH=CHX2+HCl\ce{CH3-CH=CH2 + HCl}0,4 pts
b
CHX3−CHX2Br+KOH(ac)\ce{CH3-CH2Br + KOH(ac)}0,4 pts
c
CX6HX5−OH+NaOH\ce{C6H5-OH + NaOH}0,4 pts
d
CHX3−COOH+NaOH\ce{CH3-COOH + NaOH}0,4 pts
e
n CHX2=CHX2+catalizador\ce{n CH2=CH2 + catalizador}0,4 pts
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