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la cuevadel empollón
QuímicaAsturiasPAU 2021Extraordinaria

Química · Asturias 2021

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
A partir de los siguientes datos: Entalpía estándar de formación del LiCl(s)\ce{LiCl(s)} [ΔHf0LiCl(s)\Delta H_f^0 \ce{LiCl(s)}] = 408,3kJ mol1-408{,}3\,\text{kJ mol}^{-1}; Entalpía de sublimación del Li(s)\ce{Li(s)} [ΔHSLi(s)\Delta H_S \ce{Li(s)}] = 159,3kJ mol1159{,}3\,\text{kJ mol}^{-1}; Entalpía de disociación del ClX2(g)\ce{Cl2(g)} [ΔHDClX2(g)\Delta H_D \ce{Cl2(g)}] = 244kJ mol1244\,\text{kJ mol}^{-1}; Primera energía de ionización del Li(g)\ce{Li(g)} [ΔHionizacioˊnLi(g)\Delta H_{\text{ionización}} \ce{Li(g)}]1_1 = 520,2kJ mol1520{,}2\,\text{kJ mol}^{-1}; Afinidad electrónica del Cl(g)\ce{Cl(g)} [ΔHafinidadCl(g)\Delta H_{\text{afinidad}} \ce{Cl(g)}] = 349kJ mol1-349\,\text{kJ mol}^{-1}
i)1,5 pts
Dibuje el ciclo de Born-Haber para la formación del LiCl(s)\ce{LiCl(s)}, a partir de litio metálico y cloro gas.
ii)0,5 pts
Calcule la energía de red (ΔHred\Delta H_{\text{red}}) del LiCl(s)\ce{LiCl(s)}.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
El valor de la constante del producto de solubilidad a 25C25\,^\circ\text{C} del carbonato de magnesio, MgCOX3\ce{MgCO3}, es de 3,51083{,}5 \cdot 10^{-8}. Calcule:
i)1,5 pts
la solubilidad molar del carbonato de magnesio, en agua a 25C25\,^\circ\text{C}.
ii)0,5 pts
la masa de carbonato de magnesio, expresada en gramos, necesaria para preparar 100mL100\,\text{mL} de una disolución saturada de MgCOX3\ce{MgCO3}.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Para la reacción química general A+Bproductos\ce{A + B -> productos}, a una temperatura determinada, se obtuvieron los valores de velocidades iniciales a 25C25\,^\circ\text{C} que se indican en la tabla: Determine la ecuación de velocidad para la reacción química, indicando el orden de reacción parcial respecto del reactivo A y del reactivo B.
Experimento[A]0(M)[B]0(M)Velocidad inicial (Ms-1)
10,2120,1023,60 x 10-5
20,2120,2041,45 x 10-4
30,3130,2042,14 x 10-4

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Se construye una pila galvánica utilizando las semicélulas siguientes: a) una lámina de zinc sumergida en una disolución acuosa de ZnX2+(ac)\ce{Zn^{2+}(ac)}, 1M1\,\text{M}; b) un hilo de Pt sumergido en una disolución acuosa ácida que contiene MnOX2(s)\ce{MnO2(s)} en suspensión y [MnOX4X]=1M\ce{[MnO4^-]} = 1\,\text{M}.
i)1,5 pts
Escriba las semirreacciones de oxidación y de reducción y la reacción global que se producen, de forma espontánea, durante el funcionamiento de la pila, ajustadas por el método de ión-electrón en forma iónica. Indique la especie química que actúa como oxidante y la que actúa como reductora durante el funcionamiento espontáneo de la pila.
ii)0,5 pts
Calcule la fuerza electromotriz (o potencial) de la pila en condiciones estándar.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
La determinación de la concentración de peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2}, en un agua oxigenada puede llevarse a cabo mediante la valoración denominada permanganimetría, de acuerdo con la siguiente ecuación química: 2KMnOX4(ac)+5HX2OX2(ac)+3HX2SOX4(ac)2MnSOX4(ac)+5OX2(g)+8HX2O+KX2SOX4(ac)\ce{2 KMnO4(ac) + 5 H2O2(ac) + 3 H2SO4(ac) -> 2 MnSO4(ac) + 5 O2(g) + 8 H2O + K2SO4(ac)}
i)1 pts
Describa el procedimiento experimental a seguir en el laboratorio para llevar a cabo dicha valoración, indicando el nombre del material de laboratorio utilizado.
ii)1 pts
Para la permanganimetría de una disolución de agua oxigenada, se tomó 1mL1\,\text{mL} de dicha disolución y se diluyó con agua hasta un volumen final de 20mL20\,\text{mL}. La valoración exacta de esta disolución consumió, en el punto de equivalencia, 15mL15\,\text{mL} de una disolución acuosa de permanganato de potasio. A partir de los cálculos realizados, se obtuvo una concentración de peróxido de hidrógeno en la disolución inicial de agua oxigenada de 1,275HX2OX2/100mL1{,}275\,\text{g } \ce{H2O2}/100\,\text{mL}. Determine la concentración molar de la disolución de permanganato de potasio utilizado en la valoración.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
La determinación de la concentración de ácido acético, CHX3COOH\ce{CH3COOH}, en un vinagre comercial puede llevarse a cabo a través de la realización de una valoración ácido-base empleando hidróxido de sodio, NaOH\ce{NaOH}, como reactivo valorante.
i)1 pts
Indique el nombre del material de laboratorio necesario para llevar a cabo dicha valoración.
ii)1 pts
Proponga, de forma razonada, cuál de los dos indicadores que aparecen recogidos en la tabla utilizaría para identificar el punto de equivalencia, indicando el cambio de color que se observaría. Señale el material en el que se colocaría el indicador durante la valoración.
IndicadorColor (medio ácido)Color (medio básico)Intervalo de pH de cambio de color
Rojo de clorofenolRojoAzul4,8 – 6,4
Rojo de fenolAmarilloRojo6,8 – 8,4

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
a)1 pts
Para la reacción: IX2(g)+CX5HX8(g)CX5HX6(g)+2HI(g)\ce{I2(g) + C5H8(g) -> C5H6(g) + 2 HI(g)} ΔH0=+92,5kJ mol1\Delta H^0 = +92{,}5\,\text{kJ mol}^{-1} Explique el efecto de cada uno de los siguientes factores en la cantidad de HI(g)\ce{HI(g)} presente en la mezcla en equilibrio: i) elevar la temperatura de la mezcla; ii) introducir más CX5HX6(g)\ce{C5H6(g)} en el recipiente que contiene la mezcla.
b)1 pts
Indique, de forma razonada, el carácter ácido, básico o neutro de la disolución acuosa resultante de la neutralización exacta de una disolución acuosa de amoniaco, NHX3\ce{NH3}, con una disolución acuosa de ácido nítrico, HNOX3\ce{HNO3}.
Datos
  • Kb(NHX3)=1,8105K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
a)1 pts
Deduzca la estructura de Lewis para la molécula de CHClX3\ce{CHCl3}. Indique y dibuje la geometría molecular del compuesto, según la TRPECV, y los ángulos de enlace aproximados.
Datos
  • C(Z=6)C (Z = 6)
  • H(Z=1)H (Z = 1)
  • Cl(Z=17)Cl (Z = 17)
b)1 pts
Teniendo en cuenta los valores de los números cuánticos n=3n = 3 y ml=2m_l = 2, indique, justificando las respuestas: i) el valor del número cuántico ll; ii) la notación del subnivel electrónico; iii) el número de orbitales en el subnivel; iv) el número máximo de electrones en el subnivel.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
a)0,5 pts
Indique el tipo de hibridación que presenta: i) el fósforo en la molécula PClX3\ce{PCl3} (geometría de pirámide trigonal); ii) el carbono en la molécula CClX4\ce{CCl4} (geometría tetraédrica).
b)1,5 pts
Escriba las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes compuestos: i) 2-clorofenol ii) Etil propil éter iii) ácido propanoico iv) Dietilamina v) Propanal vi) 2,4-dimetil-3-hexanona

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
a)0,5 pts
Los valores de electronegatividad en la escala de Pauling de los átomos H y N son 2,12{,}1 y 3,03{,}0, respectivamente. A partir de estos datos, deduzca el carácter polar o no polar de la molécula NHX3\ce{NH3}, que presenta una geometría molecular de pirámide trigonal.
b)1,5 pts
Nombre y escriba la fórmula semidesarrollada de tres de los posibles isómeros constitucionales que tiene la fórmula molecular CX6HX14\ce{C6H14}.