Química · Comunidad Valenciana 2012

Considere las moléculas $\ce{CS2}$, $\ce{OCl2}$, $\ce{PH3}$, $\ce{CHCl3}$, y responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

Considere los elementos A, B, C y D de números atómicos $A=17$, $B=18$, $C=19$, $D=20$. A partir de las configuraciones electrónicas de estos elementos responda, razonadamente, a las cuestiones siguientes:

La primera etapa de la síntesis industrial del ácido sulfúrico, $\ce{H2SO4}$, corresponde a la obtención del dióxido de azufre, $\ce{SO2}$. Este óxido se puede preparar por calentamiento de pirita de hierro, $\ce{FeS2}$, en presencia de aire, de acuerdo con la siguiente reacción ajustada: $$\ce{4FeS2(s) + 11O2(g) -> 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)}$$ Si el rendimiento de la reacción es del $80\%$ y la pureza de la pirita del $85\%$ (en peso), calcule:

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, $$\ce{H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(l)} \quad \Delta H_1^\circ = -285{,}8\,\text{kJ}$$ y la reacción de condensación del vapor de agua en condiciones estándar, $$\ce{H2O(g) -> H2O(l)} \quad \Delta H_2^\circ = -44{,}0\,\text{kJ}$$ Calcule:

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.

El ión amonio, $\ce{NH4+}$, es un ácido débil que se disocia parcialmente de acuerdo con el siguiente equilibrio: $$\ce{NH4+(ac) + H2O(l) <=> NH3(ac) + H3O+(ac)} \quad \Delta H^\circ = +52{,}2\,\text{kJ}$$ Explique cuál es el efecto sobre el grado de disociación del ácido $\ce{NH4+}$, si después de alcanzarse el equilibrio se introducen los siguientes cambios:

El ácido fórmico, $\ce{HCOOH}$, es un ácido monoprótico débil. Se preparan $600\,\text{mL}$ de una disolución de ácido fórmico que contiene $6{,}9\,\text{g}$ de dicho ácido. El pH de esta disolución es $2{,}173$.

A $375\,\text{K}$ el $\ce{SO2Cl2(g)}$ se descompone parcialmente según el siguiente equilibrio: $$\ce{SO2Cl2(g) <=> SO2(g) + Cl2(g)}$$ $$K_p = 2{,}4 \text{ (a } 375\,\text{K)}$$ Se introducen $0{,}05\,\text{moles}$ de $\ce{SO2Cl2(g)}$ en un recipiente cerrado de $2\,\text{L}$ de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, y se calienta a $375\,\text{K}$. Cuando se alcanza el equilibrio a dicha temperatura, calcule:

Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos.

Dada la reacción: $\ce{2NO(g) + Cl2(g) -> 2NOCl(g)}$,