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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2019Ordinaria

Química · Aragón 2019

5 ejercicios

Instrucciones

Elija una de las dos opciones propuestas, A o B. En cada pregunta se señala la puntuación máxima. • Las puntuaciones máximas figuran en los apartados de cada pregunta y sólo se podrán alcanzar cuando la solución sea correcta y el resultado esté convenientemente razonado. • En los problemas donde haya que resolver varios apartados en los que la solución numérica obtenida en uno de ellos sea imprescindible para resolver el siguiente, se puntuará éste independientemente del resultado anterior, salvo que el resultado sea incoherente. • En caso de error algebraico solo se penalizará gravemente una solución incorrecta cuando sea incoherente; si la solución es coherente, el error se penalizará 0,25 puntos como máximo. • Se exigirá que los resultados de los distintos ejercicios sean obtenidos paso a paso y que estén debidamente razonados. • Los errores de formulación se podrán penalizar hasta con 0,25 puntos por fórmula, pero en ningún caso se podrá obtener una puntuación negativa. • Se valorará la presentación del ejercicio. Por errores ortográficos y redacción defectuosa se podrá bajar la calificación hasta en 1 punto.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1,5 puntos
Considere los elementos A (Z=8)(Z = 8), B (Z=19)(Z = 19) y C (Z=30)(Z = 30).
a
Escriba sus configuraciones electrónicas e identifíquelos con su nombre y símbolo. ¿Qué ion monoatómico formará preferentemente cada uno de ellos?0,9 pts
b
De entre esos elementos, elija, de forma razonada, el elemento más electronegativo, el elemento de mayor radio atómico y el elemento que presente una menor energía de ionización.0,6 pts

Ejercicio 2

2
2 puntos
Para las moléculas NHX3\ce{NH3} y BFX3\ce{BF3}:
a
Escriba las estructuras de Lewis.0,5 pts
b
Deduzca sus geometrías a partir del modelo de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV).0,5 pts
c
Determine si son polares.0,5 pts
d
Indique qué tipo de hibridización presentan sus átomos centrales.0,5 pts

Ejercicio 3

3
1,5 puntos
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones referidas a la reacción HX2(g)+IX2(s)→2 HI(g)\ce{H2(g)} + \ce{I2(s)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2HI(g)} donde ΔH0=+25,9 kJ\Delta H^0 = +25{,}9\,\text{kJ}.
a
La reacción será espontánea a cualquier temperatura.0,5 pts
b
La adición de un catalizador aumenta el rendimiento en HI\ce{HI}.0,5 pts
c
El valor de KpK_p de la reacción es mayor que el valor de KcK_c.0,5 pts

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
La reacción entre KMnOX4\ce{KMnO4} y HCl\ce{HCl} en disolución permite obtener una corriente de ClX2\ce{Cl2} gaseoso, además de MnClX2\ce{MnCl2}, KCl\ce{KCl} y agua.
Datos
  • Masas atómicas: Mn=55\text{Mn} = 55
  • K=39\text{K} = 39
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • O=16\text{O} = 16
  • H=1\text{H} = 1
  • 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
Ajuste la ecuación iónica por el método ion-electrón. Escriba la ecuación molecular completa.1 pt
b
Para la reacción se dispone de 4 g4\,\text{g} de KMnOX4\ce{KMnO4} y de 25 mL25\,\text{mL} de una disolución de HCl\ce{HCl} del 30 %30\,\% de riqueza en masa cuya densidad es 1,15 g⋅mL−11{,}15\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1}. ¿Cuál es el reactivo limitante?1 pt
c
Calcule el volumen de ClX2\ce{Cl2}, medido a 1 atm1\,\text{atm} y 273 K273\,\text{K}, que se obtendrá en esa reacción.0,5 pts

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Una disolución de ácido acético en agua tiene un pH\text{pH} de 2,452{,}45.
Datos
  • Ka(CHX3COOH)=1,8⋅10−5K_a(\ce{CH3COOH}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Masas atómicas: Na=23\ce{Na} = 23
  • O=16\ce{O} = 16
  • H=1\ce{H} = 1
a
Calcule la concentración molar inicial de ácido acético.1,5 pts
b
Calcule la masa de hidróxido de sodio que se necesita para neutralizar 100 mL100\,\text{mL} de esa disolución de ácido acético. Indique cualitativamente el pH\text{pH} de la disolución resultante de la neutralización.1 pt

Ejercicio 1

1
1,5 puntos
Considere las sustancias CaO\ce{CaO}, NX2\ce{N2} y HF\ce{HF}.
a
Justifique el tipo de enlace químico que presenta cada una de ellas.0,6 pts
b
Ordénelas, de forma razonada, según sus temperaturas de fusión y ebullición.0,6 pts
c
¿En qué condiciones CaO\ce{CaO} puede ser conductor de la electricidad?0,3 pts

Ejercicio 2

2
2 puntos
De entre las siguientes moléculas o iones: HCl\ce{HCl}, ClX−\ce{Cl-}, NHX3\ce{NH3}, HCOX3X−\ce{HCO3-}, NHX4X+\ce{NH4+}
Datos
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Ka1(HX2COX3)=4,4⋅10−7K_{a1}(\ce{H2CO3}) = 4{,}4 \cdot 10^{-7}
  • Ka2(HX2COX3)=4,6⋅10−11K_{a2}(\ce{H2CO3}) = 4{,}6 \cdot 10^{-11}
a
Seleccione una especie que sea anfótera y escriba las reacciones que lo justifiquen.0,5 pts
b
Seleccione una pareja de especies que puedan formar una disolución reguladora. Describa como actúa esa disolución reguladora al añadir una pequeña cantidad de ácido (HCl\ce{HCl}) o de base (NaOH\ce{NaOH}).1 pt
c
Seleccione la especie cuyas disoluciones tengan el valor de pH\text{pH} más bajo.0,5 pts

Ejercicio 3

3
1,5 puntos
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
Datos
  • E0(HX+/HX2)=0,0 VE^0(\ce{H+/H2}) = 0{,}0\,\text{V}
  • E0(FeX2+/Fe)=−0,44 VE^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}
a
Al añadir una cierta cantidad de NaOH\ce{NaOH} a una disolución saturada de Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2} se debe formar un precipitado.0,5 pts
b
Un elemento se oxida cuando gana electrones.0,5 pts
c
Al introducir una varilla de hierro en una disolución 1 M1\,\text{M} de HCl\ce{HCl} se desprende hidrógeno gas.0,5 pts

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Para obtener amoniaco, según la reacción NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)\ce{N2(g)} + \ce{3H2(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2NH3(g)}, se introducen 15 moles15\,\text{moles} de nitrógeno y 15 moles15\,\text{moles} de hidrógeno en un reactor de 10 L10\,\text{L} y la mezcla se calienta hasta 450 ∘C450\,^{\circ}\text{C}. Al alcanzar el equilibrio, el 20 %20\,\% de los moles iniciales de nitrógeno se ha transformado en amoniaco.
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 los moles de cada especie en el equilibrio y el valor de KcK_c de la reacción a 450 ∘C450\,^{\circ}\text{C}.1,5 pts
b
Calcule la presión total en el equilibrio.0,5 pts
c
Si aumenta la presión en el interior del reactor ¿aumentará el rendimiento de la reacción?0,5 pts

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
El acetileno (etino) se quema con oxígeno produciendo dióxido de carbono y agua (todos los reactivos y productos están en fase gaseosa).
Datos
  • ΔHf0(kJ⋅mol−1):CX2HX2(g)=+223,8\Delta H_f^0 (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{C2H2(g)} = +223{,}8
  • COX2(g)=−393,5\ce{CO2(g)} = -393{,}5
  • HX2O(g)=−241,8\ce{H2O(g)} = -241{,}8
  • Masas atómicas: C=12\text{C} = 12
  • H=1\text{H} = 1
a
Escriba y ajuste la ecuación química correspondiente.0,5 pts
b
Calcule el valor de la entalpía molar estándar de combustión del acetileno y el calor que se desprende al quemar 10 g10\,\text{g} de acetileno.1 pt
c
Explique qué signo (positivo o negativo) esperaría para la variación de entropía de ese proceso y si la espontaneidad de la reacción depende de la temperatura.1 pt