QuímicaLa RiojaPAU 2023Extraordinaria

Química · La Rioja 2023

10 ejercicios

Instrucciones

1. El estudiante elegirá y contestará a SOLO CINCO preguntas de entre todas las propuestas. Si se contestan a más preguntas de las indicadas, el exceso no se corregirá; sólo las 5 primeras. 3. Todas las preguntas tienen la misma puntuación: 2 puntos Si en una pregunta se hace referencia a un proceso químico, el alumno tendrá que expresar este proceso con la correspondiente ecuación química ajustada. Todas las RESPUESTAS deberán ser JUSTIFICADAS de forma razonada para poder obtener la máxima calificación en las mismas. Se valorará positivamente la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos así como la presentación, limpieza, ortografía y calidad de redacción. La falta de orden, limpieza o mala redacción podrá bajarse la calificación.

2 puntos

Explique brevemente el significado de cada uno de los siguientes conceptos:

Número cuántico

n

.0,5 pts

0,5 pts

Apantallamiento.0,5 pts

0,5 pts

Energía de red o energía reticular.0,5 pts

0,5 pts

Enlace metálico.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

El carbonato de calcio reacciona con una disolución acuosa de ácido clorhídrico para dar cloruro de calcio, dióxido de carbono (gas) y agua:

Datos

$R = 0{,}082\,\text{L atm mol}^{-1}\text{K}^{-1}$
Masas atómicas: $\text{Ca} = 40{,}1$
$\text{C} = 12{,}0$
$\text{O} = 16{,}0$
$\text{H} = 1{,}0$
$\text{Cl} = 35{,}5\,\text{g/mol}$

Ajuste la reacción química.0,5 pts

0,5 pts

Calcule la pureza en carbonato de calcio de una muestra de

20

gramos sabiendo que, al reaccionar completamente con ácido clorhídrico en exceso, se generan

4

gramos de dióxido de carbono asumiendo un rendimiento de reacción del

100\%

.1 pt

1 pt

Si la reacción de la muestra anterior se lleva a cabo utilizando

100

mL de ácido clorhídrico

1

M, ¿qué cantidad, en gramos, de ácido clorhídrico quedará sin reaccionar?0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Las valoraciones ácido-base son muy útiles para determinar de forma precisa la concentración de ácido o de base en una disolución. Responda a las siguientes cuestiones:

¿Qué es un indicador ácido-base?0,5 pts

0,5 pts

¿Qué es el punto de equivalencia de una valoración ácido-base?0,5 pts

0,5 pts

Dibuje de forma cualitativa dos curvas de valoración, indicando el pH aproximado del punto de equivalencia (mayor, menor o igual a 7) representando el pH de la disolución respecto al volumen de base fuerte, agente valorante, que se adiciona sobre:1 pt

1 pt

c.i

un ácido fuerte.0,5 pts

0,5 pts

c.ii

un ácido débil.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Dos compuestos A y B reaccionan para dar lugar al producto C a

30^{\circ}\text{C}

de temperatura. Para determinar la cinética de la reacción, se llevaron a cabo los siguientes experimentos:

Experimento [A] inicial (mol \cdot L-1) [B] inicial (mol \cdot L-1) Velocidad inicial (mol \cdot L-1\cdot s-1) 1 0,20 0,40 64 \cdot 10-3 2 0,20 0,20 16 \cdot 10-3 3 0,60 0,20 144 \cdot 10-3

Determine el orden de reacción respecto a los reactivos, el orden global de reacción, la ecuación de velocidad y el valor de la constante de velocidad.1 pt

1 pt

Determine la concentración inicial de [B] para que la velocidad de reacción sea

1{,}2 \cdot 10^{-2}\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{min}^{-1}

si la concentración de [A] es

0{,}30\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}

.0,5 pts

0,5 pts

Si se añade un catalizador al sistema, ¿cómo afecta a la variación de entalpía entre reactivos y productos (

\Delta H^0

) y a la energía de activación del proceso (

E_a

)?0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Realice un esquema con los principales tipos de isomería estructural en compuestos orgánicos. Añada un ejemplo de cada uno de ellos y nombre correctamente todos los compuestos.1,5 pts

1,5 pts

¿Qué compuesto de los siguientes es más soluble en agua? Razone su respuesta.0,5 pts

Estructuras químicas de i) benceno, ii) etano y iii) etanol.

0,5 pts

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2 puntos

Determine la geometría molecular de las siguientes especies químicas utilizando el método que considere oportuno (TEV y/o TRPECV):

\ce{CS2}

0,5 pts

\ce{PH3}

0,5 pts

iii

\ce{BeF2}

0,5 pts

\ce{[AlH4]-}

0,5 pts

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2 puntos

Se preparan

20

mL de una disolución

0{,}1

M de un ácido débil HA, cuya constante de ionización

K_a

es igual a

4 \cdot 10^{-6}

Datos

Masas atómicas: $\text{Na} = 23{,}0$
$\text{H} = 1{,}0$
$\text{O} = 16{,}0\,\text{g/mol}$

Calcule las concentraciones en el equilibrio de

\ce{A-}

\ce{HA}

\ce{H3O+}

y el pH de dicha disolución.1 pt

1 pt

¿Cuántos miligramos de hidróxido de sodio sólido son necesarios para neutralizar la disolución del ácido HA?0,5 pts

0,5 pts

Si se prepara una disolución a partir de la sal de sodio de la base conjugada (NaA) del ácido HA, ¿la disolución resultante será ácida, básica o neutra? Razone su respuesta.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Datos

$E^0(\ce{2H+/H2}) = 0{,}0\,\text{V}$
$E^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}$
$E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}$
$E^0(\ce{NO3-/NO}) = +0{,}96\,\text{V}$

El cobre elemental Cu es un metal relativamente difícil de oxidar. Su reacción con ácidos fuertes como el HCl, no tiene lugar de forma espontánea, mientras que la reacción de HCl con hierro elemental Fe, genera la correspondiente sal de forma espontánea. Razone la veracidad o falsedad de esta afirmación en base a los potenciales de reducción estándar de ambos metales y del par redox

\ce{2H+/H2}

.0,5 pts

0,5 pts

El ácido nítrico concentrado puede oxidar el cobre metal según la siguiente reacción (no ajustada) en medio ácido. Ajuste la siguiente ecuación mediante el método del ion-electrón en medio ácido y calcule el potencial estándar de la pila voltaica que se podría formar:

\ce{Cu(s) + HNO3(ac) -> Cu(NO3)2(ac) + NO(g) + H2O(l)}

1,5 pts

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2 puntos

El hidróxido de magnesio es una sal poco soluble en agua. Sabiendo que su producto de solubilidad es

6{,}24 \cdot 10^{-12}

10^{\circ}\text{C}

Datos

Masas atómicas: $\text{Mg} = 24{,}3$
$\text{H} = 1{,}0$
$\text{O} = 16{,}0\,\text{g/mol}$

Calcule la solubilidad de dicha sal a

10^{\circ}\text{C}

en mg/L.1 pt

1 pt

Calcule la solubilidad a

10^{\circ}\text{C}

en mol/L, del hidróxido de magnesio sólido en una disolución

0{,}1

M de nitrato de magnesio.1 pt

1 pt

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2 puntos

Nombre los reactivos en negrita, escriba la fórmula semidesarrollada de los productos de las siguientes reacciones orgánicas e identifique el tipo de reacción que tiene lugar en cada caso:

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{Cl} + \ce{NaCN} \mathrel{\ce{->}}

0,4 pts

\ce{CH2}{=}\allowbreak\ce{CH2} + \ce{H2O} \mathrel{\ce{->[\Delta]}}

0,4 pts

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{COOH} + \ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{OH} \mathrel{\ce{->[H+]}}

0,4 pts

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{5O2} \mathrel{\ce{->}}

0,4 pts

\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CO}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{HCN} \mathrel{\ce{->}}

0,4 pts

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Experimento	[A] inicial (mol · L-1)	[B] inicial (mol · L-1)	Velocidad inicial (mol · L-1· s-1)
1	0,20	0,40	64 · 10-3
2	0,20	0,20	16 · 10-3
3	0,60	0,20	144 · 10-3

Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 6

Ejercicio 7

Ejercicio 8

Ejercicio 9

Ejercicio 10