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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2016Ordinaria

Química · Madrid 2016

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Después de leer atentamente todas las preguntas, el alumno deberá escoger una de las dos opciones propuestas y responder a las preguntas de la opción elegida. CALIFICACIÓN: Cada pregunta se valorará sobre 2 puntos. TIEMPO: 90 minutos.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Conteste a cada una de las siguientes preguntas, justificando su respuesta.
a
Determine para el átomo de hidrógeno según el modelo de Bohr qué transición electrónica requiere una mayor absorción de energía, la de n=2n = 2 a n=3n = 3, la de n=5n = 5 a n=6n = 6 o la de n=9n = 9 a n=2n = 2.0,5 pts
b
Indique el grupo al que pertenece el elemento X si la especie XX2−\ce{X^{2-}} tiene 8 electrones externos.0,5 pts
c
En el átomo Z=25Z = 25 ¿es posible que exista un electrón definido como (3,1,0,−1/2)(3, 1, 0, -1/2)?0,5 pts
d
En el sistema periódico los elementos Z=25Z = 25 y Z=30Z = 30 se encuentran en el mismo periodo. Explique cuál de ellos tiene un proceso de ionización más endotérmico.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Complete las siguientes reacciones orgánicas, formulando reactivos y productos mayoritarios y nombrando los productos orgánicos. Indique, además, el tipo de reacción en cada caso.
a
Ácido 2-metilbutanoico + 1-propanol (en medio ácido).0,5 pts
b
2-pentanol en presencia de ácido sulfúrico en caliente.0,5 pts
c
2-metil-2-buteno + bromuro de hidrógeno.0,5 pts
d
Etino + cloro en exceso.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Se dispone en el laboratorio de 250 mL250\,\text{mL} de una disolución de CdX2+\ce{Cd^{2+}} de concentración 1 M1\,\text{M} y de dos barras metálicas, una de Ni y otra de Al.
Datos
  • E0(V):CdX2+/Cd=−0,40E^0(\text{V}): \ce{Cd^{2+}/Cd} = -0{,}40
  • NiX2+/Ni=−0,25\ce{Ni^{2+}/Ni} = -0{,}25
  • AlX3+/Al=−1,68\ce{Al^{3+}/Al} = -1{,}68
  • Masas atómicas: Al=27\text{Al} = 27
  • Ni=59\text{Ni} = 59
a
Justifique cuál de las dos barras deberá introducirse en la disolución de CdX2+\ce{Cd^{2+}} para obtener Cd metálico y formule las semireacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo. Ajuste la reacción redox global.1 pt
b
En la disolución del enunciado, ¿cuántos gramos del metal se consumirán en la reacción total del CdX2+\ce{Cd^{2+}}?1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Para la descomposición térmica del carbonato de calcio, CaCOX3(s)→CaO(s)+COX2(g)\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)} calcule:
Datos
  • ΔHf0(kJ⋅mol−1):CaCOX3(s)=−1207\Delta H_f^0 (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{CaCO3(s)} = -1207
  • COX2(g)=−394\ce{CO2(g)} = -394
  • CaO(s)=−633\ce{CaO(s)} = -633
  • S0(J⋅mol−1⋅K−1):CaCOX3(s)=93S^0 (\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}): \ce{CaCO3(s)} = 93
  • COX2(g)=214\ce{CO2(g)} = 214
  • CaO(s)=40\ce{CaO(s)} = 40
  • Masas atómicas: C=12\text{C} = 12
  • O=16\text{O} = 16
  • Ca=40\text{Ca} = 40
a
La variación de entalpía de la reacción.0,5 pts
b
La variación de entropía de la reacción.0,5 pts
c
La temperatura a partir de la cual el carbonato de calcio se descompone espontáneamente.0,5 pts
d
El calor intercambiado en la descomposición total de una muestra de CaCOX3\ce{CaCO3} si se obtienen 10,1 g10{,}1\,\text{g} de CaO.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Se tienen dos disoluciones acuosas (1) y (2) del mismo ácido monoprótico. La disolución (1) tiene un pH de 3,923{,}92 y un grado de disociación del 2%2\%. La disolución (2) tiene una concentración 0,05 M0{,}05\,\text{M}. Calcule:
a
La constante de disociación del ácido.0,75 pts
b
El pH de la disolución (2).0,5 pts
c
El pH de la disolución resultante de mezclar 10 mL10\,\text{mL} de (1) y 10 mL10\,\text{mL} de (2).0,75 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Para los elementos A (Z=6)(Z = 6), B (Z=10)(Z = 10), C (Z=16)(Z = 16), D (Z=20)(Z = 20) y E (Z=26)(Z = 26), conteste razonadamente:
a
¿Cuál de ellos presenta electrones desapareados?0,5 pts
b
De los elementos B, C y D, ¿cuál da lugar a un ion estable con menor radio?0,5 pts
c
¿Es la energía de ionización de C mayor que la de D?0,5 pts
d
El elemento A, al unirse con hidrógeno ¿forma un compuesto binario que presenta enlace de hidrógeno?0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Se tienen disoluciones de las siguientes sustancias HNOX3\ce{HNO3}, HNOX2\ce{HNO2}, CHX3NHX2\ce{CH3NH2} y NaNOX3\ce{NaNO3}, en distintas concentraciones. Conteste razonadamente:
Datos
  • Ka(HNOX2)=4,5×10−4K_a(\ce{HNO2}) = 4{,}5 \times 10^{-4}
  • Kb(CHX3NHX2)=3,7×10−4K_b(\ce{CH3NH2}) = 3{,}7 \times 10^{-4}
a
¿Cuál o cuáles pueden tener pOH=5\text{pOH} = 5?0,5 pts
b
¿Cuál o cuáles pueden presentar una concentración de HX3OX+=10−4 M\ce{H3O+} = 10^{-4}\,\text{M}?0,5 pts
c
¿Con cuál de ellas se puede mezclar la disolución de CHX3NHX2\ce{CH3NH2} para que la disolución resultante sea siempre básica, independientemente de la proporción en la que se mezclen?0,5 pts
d
¿Pueden prepararse disoluciones independientes de HNOX3\ce{HNO3} y HNOX2\ce{HNO2} que tengan el mismo pH?0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Considere la reacción A+B→C\ce{A + B -> C} e indique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones, justificando su respuesta:
a
Un aumento de la temperatura siempre aumenta la velocidad de la reacción porque se reduce la energía de activación.0,5 pts
b
Un aumento de la concentración de A siempre aumenta la velocidad de la reacción.0,5 pts
c
Las unidades de la velocidad de la reacción dependen del orden total de la misma.0,5 pts
d
El orden total de reacción puede ser distinto de dos.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se hacen reaccionar KClOX3\ce{KClO3}, CrClX3\ce{CrCl3} y KOH, produciéndose KX2CrOX4\ce{K2CrO4}, KCl\ce{KCl} y HX2O\ce{H2O}.
Datos
  • E0(V):AuX3+/Au=1,50E^0(\text{V}): \ce{Au^{3+}/Au} = 1{,}50
  • CrX2OX7X2−/CrX3+=1,33\ce{Cr2O7^{2-}/Cr^{3+}} = 1{,}33
a
Formule las semirreacciones que tienen lugar, especificando cuál es el agente oxidante y cuál el reductor y ajuste la reacción iónica.0,75 pts
b
Ajuste la reacción molecular.0,5 pts
c
Ajuste la semirreacción CrX2OX7X2−/CrX3+\ce{Cr2O7^{2-}/Cr^{3+}} en medio ácido y justifique si una disolución de KX2CrX2OX7\ce{K2Cr2O7} en medio ácido es capaz de oxidar un anillo de oro.0,75 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
En un reactor de 5 L5\,\text{L} se introducen 0,2 mol0{,}2\,\text{mol} de HI y se calientan hasta 720 K720\,\text{K}, estableciéndose el equilibrio: 2 HI(g)⇌HX2(g)+IX2(g)\ce{2HI(g) <=> H2(g) + I2(g)} con Kc=0,02K_c = 0{,}02. La reacción directa es exotérmica.
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
a
Calcule las concentraciones de todos los gases en el equilibrio.0,75 pts
b
Calcule las presiones parciales de todos los gases en el equilibrio y el valor de KpK_p a 720 K720\,\text{K}.0,75 pts
c
¿Cómo se modificaría el equilibrio al disminuir la temperatura? ¿Y si se duplicara el volumen del reactor?0,5 pts
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