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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2022Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2022

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
BAREMO DEL EXAMEN: El examen consta de dos bloques: bloque I de cuatro problemas (se deben contestar únicamente 2) y bloque II de seis cuestiones (se deben contestar únicamente 3). Cada problema o cuestión tiene una puntuación máxima de 2 puntos. Únicamente se corregirán los 2 primeros problemas y las 3 primeras cuestiones respondidos en el examen escrito. Se permite el uso de calculadoras siempre que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.

Ejercicio 1 · Bloque I

1Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
El hierro metálico se disuelve en disoluciones de ácido clorhídrico, de acuerdo con la siguiente ecuación química (no ajustada):Fe(s)+HCl(ac)→FeClX3(ac)+HX2(g)\ce{Fe(s) + HCl(ac) -> FeCl3(ac) + H2(g)}Una pieza de Fe puro se disolvió en 250,0 mL250{,}0\,\text{mL} de una disolución de HCl\ce{HCl} 0,230 M0{,}230\,\text{M}. Tras la reacción se determinó que la concentración de HCl\ce{HCl} había disminuido hasta 0,146 M0{,}146\,\text{M}.
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1,0H = 1{,}0
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • Fe=55,8Fe = 55{,}8
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}
a
Ajuste la ecuación química y calcule la masa (en g) de Fe metálico que reaccionó.1 pt
b
Calcule la concentración molar de FeClX3\ce{FeCl3} en la disolución final.0,4 pts
c
Calcule el volumen (en litros) de dihidrógeno generado, medido a 740 mmHg740\,\text{mmHg} y 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}.0,6 pts
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Ejercicio 1 · Bloque II

1Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
Responda razonadamente a las cuestiones siguientes:
a
¿Qué átomo tiene mayor la primera energía de ionización, el calcio (Z=20Z = 20) o el germanio (Z=32Z = 32)?0,7 pts
b
¿Qué átomo tiene mayor electronegatividad, el potasio (Z=19Z = 19) o el arsénico (Z=33Z = 33)?0,7 pts
c
¿Qué átomo tiene mayor radio, el magnesio (Z=12Z = 12) o el cloro (Z=17Z = 17)?0,6 pts
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Ejercicio 2 · Bloque I

2Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
En un reactor de 1 litro de capacidad, se introducen 0,1 mol0{,}1\,\text{mol} de PClX5\ce{PCl5} y se calienta a 250 ∘C250\,^{\circ}\text{C}. A esa temperatura se produce la disociación del PClX5\ce{PCl5}, según la ecuación química:PClX5(g)⇌PClX3(g)+ClX2(g)\ce{PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g)}Una vez alcanzado el equilibrio, el porcentaje de disociación del PClX5\ce{PCl5} es del 48 %48\,\%. Calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
a
La presión total en el interior del reactor una vez alcanzado el equilibrio.0,7 pts
b
El valor de las constantes KpK_p y KcK_c a la temperatura de trabajo.0,8 pts
c
Indique razonadamente si, al disminuir el volumen del reactor a la mitad, manteniendo la temperatura constante, el porcentaje de disociación del PClX5\ce{PCl5} aumentará o disminuirá.0,5 pts
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Ejercicio 2 · Bloque II

2Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
Responda a las siguientes cuestiones sobre estructura molecular:
Datos
  • Números atómicos: Z(H)=1Z(H) = 1
  • Z(C)=6Z(C) = 6
  • Z(O)=8Z(O) = 8
  • Z(F)=9Z(F) = 9
  • Z(Cl)=17Z(Cl) = 17
  • Electronegatividades (Pauling): H=2,20H = 2{,}20
  • C=2,55C = 2{,}55
  • O=3,44O = 3{,}44
  • F=3,98F = 3{,}98
  • Cl=3,16Cl = 3{,}16
a
Dibuje la estructura electrónica de Lewis de la molécula de diclorodifluorometano o freón–12 (CClX2FX2\ce{CCl2F2}) y del metanal o formaldehído (HX2CO\ce{H2CO}).0,6 pts
b
Indique la hibridación del átomo de C en cada una de estas especies químicas.0,4 pts
c
Deduzca la geometría de ambas moléculas.0,6 pts
d
Discuta la polaridad de cada una de las moléculas.0,4 pts
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Ejercicio 3 · Bloque I

3Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
En un laboratorio se dispone de los siguientes ácidos monopróticos: ácido cloroetanoico Ka=1,51⋅10−3K_a = 1{,}51 \cdot 10^{-3}, ácido láctico Ka=1,48⋅10−4K_a = 1{,}48 \cdot 10^{-4}, ácido propanoico Ka=1,32⋅10−5K_a = 1{,}32 \cdot 10^{-5}, ácido etanoico Ka=1,78⋅10−5K_a = 1{,}78 \cdot 10^{-5}.
a
Se mide el pH de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de uno de los ácidos, obteniéndose un valor de 2,422{,}42. Teniendo en cuenta los datos suministrados, identifique de qué ácido se trata.1 pt
b
Una disolución del ácido más débil de los que figuran en la lista anterior tiene un pH 3,523{,}52. ¿Cuál es su concentración molar?1 pt
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Ejercicio 3 · Bloque II

3Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
Se dispone en el laboratorio de láminas de plata, cobre y cinc, así como de disoluciones acuosas, de concentración 1 M1\,\text{M}, de las sales AgNOX3\ce{AgNO3}, Cu(NOX3)X2\ce{Cu(NO3)2} y Zn(NOX3)X2\ce{Zn(NO3)2}. Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones:
Datos
  • Potenciales de reducción estándar, E0 (V):E0(AgX+/Ag)=+0,80E^0\,(\text{V}): E^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80
  • E0(CuX2+/Cu)=+0,34E^0(\ce{Cu^2+/Cu}) = +0{,}34
  • E0(ZnX2+/Zn)=−0,76E^0(\ce{Zn^2+/Zn}) = -0{,}76
a
¿Cuál de los tres metales es un reductor más fuerte?0,6 pts
b
Construimos una pila con un electrodo formado por una lámina de Ag metálica sumergida en la disolución de AgNOX3\ce{AgNO3} y otro formado por una lámina de Zn sumergida en la disolución de Zn(NOX3)X2\ce{Zn(NO3)2}. ¿Cuál de los electrodos funciona como ánodo y cuál como cátodo de la pila? ¿Cuál es el potencial estándar de la pila formada?0,8 pts
c
Considerando la pila del apartado anterior, discuta si la lámina de cinc que actúa como electrodo aumenta o disminuye su masa a medida que avanza la reacción.0,6 pts
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Ejercicio 4 · Bloque I

4Bloque I
2 puntos
Bloque IProblemas
En medio ácido, el peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2}, reacciona con el permanganato de potasio, KMnOX4\ce{KMnO4}, de acuerdo con la siguiente reacción (no ajustada):HX2OX2(ac)+KMnOX4(ac)+HX2SOX4(ac)→OX2(g)+MnSOX4(ac)+KX2SOX4(ac)+HX2O(l)\ce{H2O2(ac) + KMnO4(ac) + H2SO4(ac) -> O2(g) + MnSO4(ac) + K2SO4(ac) + H2O(l)}
a
Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la ecuación química global ajustada.1 pt
b
Para determinar el contenido en HX2OX2\ce{H2O2}, 50,0 mL50{,}0\,\text{mL} de una muestra de agua oxigenada, que contenía un exceso de HX2SOX4\ce{H2SO4}, se hicieron reaccionar con una disolución de KMnOX4\ce{KMnO4} de concentración 0,225 mol⋅L−10{,}225\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}. Se necesitaron 24,0 mL24{,}0\,\text{mL} de la disolución de KMnOX4\ce{KMnO4} para que la reacción se completase. Calcule la concentración de HX2OX2\ce{H2O2} (en mol⋅L−1\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}) en el agua oxigenada analizada.1 pt
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Ejercicio 4 · Bloque II

4Bloque II
2 puntos
Bloque IICuestiones
Se dispone en el laboratorio de cuatro disoluciones: A (HCl\ce{HCl} 0,1 M0{,}1\,\text{M}), B (NaOH\ce{NaOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M}), C (HF\ce{HF} 0,1 M0{,}1\,\text{M}) y D (NHX3\ce{NH3} 0,1 M0{,}1\,\text{M}). Discuta razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
Datos
  • Ka(HF)=6,6⋅10−4K_a(\ce{HF}) = 6{,}6 \cdot 10^{-4}
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kw=10−14K_w = 10^{-14}
a
El pH de la disolución A es mayor que el de la disolución C.0,5 pts
b
Al mezclar 50 mL50\,\text{mL} de la disolución A con 25 mL25\,\text{mL} de la disolución B se obtiene una disolución básica.0,5 pts
c
El pH de la disolución B es mayor que el de la disolución D.0,5 pts
d
Al mezclar 50 mL50\,\text{mL} de la disolución A con 50 mL50\,\text{mL} de la disolución D se obtiene una disolución neutra.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Bloque IICuestiones
La cinética de la descomposición del peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2}, al reaccionar con el ion yoduro, IX−\ce{I-}, es de primer orden tanto respecto del HX2OX2\ce{H2O2} como del IX−\ce{I-}. Discuta razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a
Un aumento en la concentración de HX2OX2\ce{H2O2} no tiene ningún efecto sobre la velocidad de reacción.0,5 pts
b
Al aumentar la temperatura a la que se produce la descomposición del peróxido de hidrógeno, aumenta la velocidad de la reacción.0,5 pts
c
La variación en la concentración del ion yoduro afecta más al valor de la velocidad de reacción que la variación de la concentración de HX2OX2\ce{H2O2}.0,5 pts
d
La velocidad de la reacción se duplica al duplicar el volumen del reactor, manteniendo constante la temperatura.0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Bloque IICuestiones
Para cada una de las reacciones siguientes, escriba la fórmula de los reactivos orgánicos, complete las reacciones y nombre los compuestos orgánicos resultantes.
Flechas de reacción con reactivos y condiciones para los apartados a, b, c y d.
Flechas de reacción con reactivos y condiciones para los apartados a, b, c y d (duplicado).
a
2-buteno (o but-2-eno) + bromuro de hidrógeno →\rightarrow0,5 pts
b
3-pentanol (o pentan-3-ol) →HX2SOX4,calor\xrightarrow{\ce{H2SO4, calor}}0,5 pts
c
1-butanol (o butan-1-ol) + ácido 2-metilpropanoico →HX+\xrightarrow{\ce{H+}}0,5 pts
d
Butanona →LiAlHX4 (reductor)\xrightarrow{\ce{LiAlH4 (reductor)}}0,5 pts
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