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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2012Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2012

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}, OClX2\ce{OCl2}, PHX3\ce{PH3}, CHClX3\ce{CHCl3}, y responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
Datos
  • Números atómicos: H=1H = 1
  • C=6C = 6
  • O=8O = 8
  • P=15P = 15
  • S=16S = 16
  • Cl=17Cl = 17
a
Represente la estructura de Lewis de cada una de éstas moléculas y prediga su geometría.1,2 pts
b
Explique, en cada caso, si la molécula tiene o no momento dipolar.0,8 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La primera etapa de la síntesis industrial del ácido sulfúrico, HX2SOX4\ce{H2SO4}, corresponde a la obtención del dióxido de azufre, SOX2\ce{SO2}. Este óxido se puede preparar por calentamiento de pirita de hierro, FeSX2\ce{FeS2}, en presencia de aire, de acuerdo con la siguiente reacción ajustada:4 FeSX2(s)+11 OX2(g)→2 FeX2OX3(s)+8 SOX2(g)\ce{4FeS2(s) + 11O2(g) -> 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)}Si el rendimiento de la reacción es del 80%80\% y la pureza de la pirita del 85%85\% (en peso), calcule:
Datos
  • Masas atómicas: O=16O = 16
  • S=32S = 32
  • Fe=55,8Fe = 55{,}8
  • R=0,082 atm⋅L/mol⋅KR = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L/mol}\cdot\text{K}
  • el aire contiene el 21%21\% en volumen de oxígeno
a
La masa en kg de SOX2\ce{SO2} que se obtendrá a partir del tratamiento de 500 kg500\,\text{kg} de pirita.1 pt
b
El volumen de aire a 0,9 atmoˊsferas0{,}9\,\text{atmósferas} y 80 ∘C80\,^{\circ}\text{C} que se requerirá para el tratamiento de los 500 kg500\,\text{kg} de pirita.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Aplicando la teoría ácido-base de Brönsted-Lowry, explique razonadamente, escribiendo las ecuaciones químicas adecuadas, si las siguientes especies químicas se comportan como ácidos o como bases. Indique, en cada caso, cuál es el ácido o la base conjugada para cada una de dichas especies.
a
NHX3\ce{NH3}0,5 pts
b
CNX−\ce{CN-}0,5 pts
c
CHX3COOH\ce{CH3COOH}0,5 pts
d
HCl\ce{HCl}0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
El ácido fórmico, HCOOH\ce{HCOOH}, es un ácido monoprótico débil. Se preparan 600 mL600\,\text{mL} de una disolución de ácido fórmico que contiene 6,9 g6{,}9\,\text{g} de dicho ácido. El pH de esta disolución es 2,1732{,}173.
Datos
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • C=12C = 12
  • O=16O = 16
a
Calcule la constante de acidez, KaK_a, del ácido fórmico.1,2 pts
b
Si a 10 mL10\,\text{mL} de la disolución de ácido fórmico se le añaden 25 mL25\,\text{mL} de una disolución de hidróxido sódico 0,1 M0{,}1\,\text{M}, razone si la disolución resultante será ácida, neutra o básica.0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos.
a
peróxido de sodio0,2 pts
b
ácido cloroso0,2 pts
c
óxido de cobre(II)0,2 pts
d
propanona0,2 pts
e
metoxietano (etil metil éter)0,2 pts
f
KMnOX4\ce{KMnO4}0,2 pts
g
NaHCOX3\ce{NaHCO3}0,2 pts
h
CHX3−CHX2OH\ce{CH3-CH2OH}0,2 pts
i
CHX3−CH=CH−CHX2−CHX3\ce{CH3-CH=CH-CH2-CH3}0,2 pts
j
CHX3−CO−CHX2−CHX3\ce{CH3-CO-CH2-CH3}0,2 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere los elementos A, B, C y D de números atómicos A=17A=17, B=18B=18, C=19C=19, D=20D=20. A partir de las configuraciones electrónicas de estos elementos responda, razonadamente, a las cuestiones siguientes:
a
Ordene los elementos AA, BB, CC y DD en orden creciente de su primera energía de ionización.1 pt
b
Escriba la configuración electrónica del ión más estable que formará cada uno de estos elementos.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La combustión de mezclas hidrógeno-oxígeno se utiliza en algunas operaciones industriales cuando es necesario alcanzar altas temperaturas. Teniendo en cuenta la reacción de combustión del hidrógeno en condiciones estándar,HX2(g)+12 OX2(g)→HX2O(l)ΔH1∘=−285,8 kJ\ce{H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(l)} \quad \Delta H_1^\circ = -285{,}8\,\text{kJ}y la reacción de condensación del vapor de agua en condiciones estándar,HX2O(g)→HX2O(l)ΔH2∘=−44,0 kJ\ce{H2O(g) -> H2O(l)} \quad \Delta H_2^\circ = -44{,}0\,\text{kJ}Calcule:
Datos
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • O=16O = 16
a
La entalpía de combustión del hidrógeno cuando da lugar a la formación de vapor de agua:HX2(g)+12 OX2(g)→HX2O(g)ΔH3∘\ce{H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(g)} \quad \Delta H_3^\circ0,8 pts
b
La cantidad de energía en forma de calor que se desprenderá al quemar 9 g9\,\text{g} de hidrógeno, HX2(g)\ce{H2(g)}, y 9 g9\,\text{g} de oxígeno, OX2(g)\ce{O2(g)}, si el producto de la reacción es vapor de agua.1,2 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El ión amonio, NHX4X+\ce{NH4+}, es un ácido débil que se disocia parcialmente de acuerdo con el siguiente equilibrio:NHX4X+(ac)+HX2O(l)⇌NHX3(ac)+HX3OX+(ac)ΔH∘=+52,2 kJ\ce{NH4+(ac) + H2O(l) <=> NH3(ac) + H3O+(ac)} \quad \Delta H^\circ = +52{,}2\,\text{kJ}Explique cuál es el efecto sobre el grado de disociación del ácido NHX4X+\ce{NH4+}, si después de alcanzarse el equilibrio se introducen los siguientes cambios:
a
Añadir una pequeña cantidad de ácido fuerte (tal como HCl\ce{HCl}).0,4 pts
b
Añadir una pequeña cantidad de base fuerte (tal como NaOH\ce{NaOH}).0,4 pts
c
Adicionar más NHX3\ce{NH3}.0,4 pts
d
Agregar una pequeña cantidad de NaCl\ce{NaCl}.0,4 pts
e
Elevar la temperatura de la disolución.0,4 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
A 375 K375\,\text{K} el SOX2ClX2(g)\ce{SO2Cl2(g)} se descompone parcialmente según el siguiente equilibrio:SOX2ClX2(g)⇌SOX2(g)+ClX2(g)\ce{SO2Cl2(g) <=> SO2(g) + Cl2(g)}Kp=2,4 (a 375 K)K_p = 2{,}4 \text{ (a } 375\,\text{K)}Se introducen 0,05 moles0{,}05\,\text{moles} de SOX2ClX2(g)\ce{SO2Cl2(g)} en un recipiente cerrado de 2 L2\,\text{L} de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, y se calienta a 375 K375\,\text{K}. Cuando se alcanza el equilibrio a dicha temperatura, calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L/K⋅molR = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L/K}\cdot\text{mol}
a
La presión parcial de cada uno de los gases presentes en el equilibrio a 375 K375\,\text{K}.1,4 pts
b
El grado de disociación del SOX2ClX2(g)\ce{SO2Cl2(g)} a la citada temperatura.0,6 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Dada la reacción: 2 NO(g)+ClX2(g)→2 NOCl(g)\ce{2NO(g)} + \ce{Cl2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2NOCl(g)},
a
Defina el término velocidad de reacción e indique sus unidades.0,6 pts
b
Experimentalmente se ha obtenido que la reacción anterior es de orden 2 respecto del NO\ce{NO} y de orden 1 respecto del cloro. Escriba la ecuación de velocidad para la citada reacción e indique el orden total de la reacción.0,6 pts
c
Deduzca las unidades de la constante de velocidad de la reacción anterior.0,8 pts
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