Química · Comunidad Valenciana 2023

El nitrato de amonio, $\ce{NH4NO3}$, es una sal que se utiliza como fertilizante, aunque, bajo ciertas condiciones, se descompone explosivamente según la ecuación química siguiente no ajustada: $$\ce{NH4NO3(s) -> N2(g) + O2(g) + H2O(l)}$$ Un bidón de $50\,\text{L}$ contiene $0{,}5\,\text{kg}$ de una sustancia que tiene un $80\,\%$ de riqueza en nitrato de amonio. Si se calienta y llegase a explotar totalmente, calcule:

Responda a las siguientes cuestiones sobre estructura atómica y propiedades periódicas:

El dióxido de carbono, $\ce{CO2}$, reacciona con carbono, $\ce{C}$, para dar monóxido de carbono, $\ce{CO}$, de acuerdo con el equilibrio: $$\ce{C(s) + CO2(g) <=> 2CO(g)}$$ En un reactor de $50\,\text{L}$ de volumen, mantenido a $700^\circ\text{C}$, en el que se ha hecho previamente el vacío, se introduce $\ce{CO2}$ hasta que la presión en su interior alcanza $0{,}52\,\text{atm}$ y, posteriormente, se añade un exceso de carbono. Una vez alcanzado el equilibrio la presión en el interior del reactor es de $0{,}95\,\text{atm}$.

Responda a las siguientes cuestiones sobre estructura molecular y estructuras de Lewis:

El ácido glicólico es un ácido monoprótico, $\ce{HA}$, que se utiliza por los dermatólogos para desvanecer arrugas y disminuir el acné debido a su carácter irritante. El efecto que produce en la piel depende de la concentración utilizada; de hecho, sólo los dermatólogos pueden utilizar disoluciones con pH por debajo de 3.

El amoníaco, $\ce{NH3}$, se obtiene industrialmente partir de dihidrógeno, $\ce{H2}$, y dinitrógeno, $\ce{N2}$, de acuerdo con el equilibrio: $$\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} \quad \Delta H = -92{,}6\,\text{kJ}$$ Discuta razonadamente cómo afectará cada uno de los cambios introducidos a la cantidad de $\ce{NH3}$ presente en el reactor una vez se restablezca el equilibrio:

En el departamento de calidad de una industria se desea determinar el porcentaje de hierro en un alambre. Para ello, se disuelve, en medio ácido, un trozo de alambre que pesa $3{,}125\,\text{g}$, obteniéndose finalmente $500{,}0\,\text{mL}$ de una disolución de $\ce{Fe^{2+}}$(ac). Se tratan $50{,}0\,\text{mL}$ de esta disolución con una disolución de dicromato de potasio $0{,}02\,\text{M}$, necesitando $32{,}0\,\text{mL}$ para la reacción completa del $\ce{Fe^{2+}}$(ac), de acuerdo con la ecuación química siguiente no ajustada: $$\ce{Cr2O7^{2-}(ac) + Fe^{2+}(ac) + H+(ac) -> Cr^{3+}(ac) + Fe^{3+}(ac) + H2O(l)}$$

Teniendo en cuenta los potenciales estándar de reducción, responda razonadamente si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos:

La ley de velocidad para la reacción $\ce{A(g) + B(g) -> C(g) + D(g)}$ es $v = k \cdot [\ce{A}]^2$. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

Complete las siguientes reacciones, nombre los compuestos orgánicos en ellas involucrados e indique el tipo de reacción de que se trata en cada caso: