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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2013Ordinaria

Química · Baleares 2013

5 ejercicios

Instrucciones

El examen incluye tabla periódica como anexo. Contesta una opción de las dos propuestas. Utiliza la tabla periódica adjunta. Puedes usar la calculadora. La puntuación máxima de cada pregunta está indicada al inicio de la pregunta. La nota del examen es la suma de las puntuaciones.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
El benceno es un hidrocarburo cíclico aromático de fórmula CX6HX6\ce{C6H6} altamente inflamable.
a
Escribe la reacción ajustada para la combustión del benceno líquido.
b
Calcula el valor de la entalpía de formación del benceno líquido sabiendo que ΔHf[COX2(g)]=−393,5 kJ/mol\Delta H_f [\ce{CO2(g)}] = -393{,}5\,\text{kJ/mol}, ΔHf[HX2O(l)]=−285,8 kJ/mol\Delta H_f [\ce{H2O(l)}] = -285{,}8\,\text{kJ/mol} y que la entalpía de combustión del benceno líquido (CX6HX6)\ce{(C6H6)} es −3267,4 kJ/mol-3267{,}4\,\text{kJ/mol}.
c
En los recipientes de benceno aparece el siguiente pictograma. Indica su significado.
Pictograma de peligro con una calavera y dos tibias cruzadas sobre fondo naranja.
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Se dispone de 250 mL250\,\text{mL} de una disolución de ácido metanoico (HCOOH\ce{HCOOH}) que contiene 1,15 g1{,}15\,\text{g} de este ácido.
Datos
  • Ka(HCOOH)=2⋅10−4K_a(\ce{HCOOH}) = 2 \cdot 10^{-4}
a
Calcula el pH de esta disolución.
b
¿Qué volumen de una disolución de NaOH\ce{NaOH} 0,15 M0{,}15\,\text{M} se necesita para neutralizar 9 mL9\,\text{mL} de la disolución anterior? Justifica, sin hacer cálculos numéricos, si el pH en el punto de equivalencia será ácido, básico o neutro.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Dados los siguientes tres electrodos: FeX2+/Fe(s)\ce{Fe^{2+}/Fe(s)}, AgX+/Ag(s)\ce{Ag+/Ag(s)} y PbX2+/Pb(s)\ce{Pb^{2+}/Pb(s)}:
Datos
  • E0(FeX2+/Fe)=−0,44 VE^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}
  • E0(AgX+/Ag)=+0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • E0(PbX2+/Pb)=−0,13 VE^0(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}13\,\text{V}
a
¿Qué electrodos combinarías para construir una pila galvánica que aportase el máximo potencial? Indica el potencial que se generaría en esta combinación.
b
Escribe la reacción redox global para la pila formada con los electrodos de plata y de plomo. Indica qué electrodo actuará como ánodo.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
a
Nombra las moléculas siguientes: CHX3Cl\ce{CH3Cl} y BeClX2\ce{BeCl2}.
b
Justifica la geometría de las moléculas anteriores mediante el modelo de la repulsión de pares de electrones de la capa de valencia.
c
Explica la hibridación de los orbitales del carbono en la molécula de CHX3Cl\ce{CH3Cl}.
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Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Ordena las siguientes especies químicas de mayor a menor radio atómico: Li\ce{Li}, F\ce{F} y Rb\ce{Rb}. Razona la respuesta.
b
Define la primera energía de ionización.
c
Asigna los siguientes valores de primera energía de ionización expresados en kJ/mol\text{kJ/mol}: 496496, 13141314 y 16181618 a los elementos F\ce{F}, Na\ce{Na} y O\ce{O}. Justifica la asignación realizada.
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
En un recipiente cerrado y vacío de 5 L5\,\text{L} de capacidad, a 727 ∘C727\,^{\circ}\text{C} se introducen 1 mol1\,\text{mol} de selenio y 1 mol1\,\text{mol} de dihidrógeno (HX2\ce{H2}). Al llegar al equilibrio químico, se observa que la cantidad de HX2\ce{H2} presente es de 0,75 mols0{,}75\,\text{mols}:Se(g)+HX2(g)⇌HX2Se(g)\ce{Se(g) + H2(g) <=> H2Se(g)}
a
Calcula el valor de KcK_c a la temperatura de 727 ∘C727\,^{\circ}\text{C}.
b
Determina el valor de KpK_p a la misma temperatura.
c
Si se aumenta la presión de HX2\ce{H2}, ¿hacia dónde se desplazará el equilibrio químico? Razona la respuesta.
d
Justifica qué efecto tendría la adición de un catalizador sobre la constante de equilibrio, KcK_c.
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Dada la siguiente reacción redox:HCl(aq)+MnOX2(s)→MnClX2(aq)+ClX2(g)+HX2O(l)\ce{HCl(aq) + MnO2(s) -> MnCl2(aq) + Cl2(g) + H2O(l)}
a
Escribe y ajusta la reacción iónica y molecular por el método del ion-electrón.
b
Indica qué especie actúa de oxidante.
c
¿Cuántos moles de MnOX2\ce{MnO2} hay que utilizar para obtener dos litros de ClX2(g)\ce{Cl2(g)} medidos a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} y una atmósfera de presión?
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Ejercicio 3

3
2 puntos
a
¿Qué tipo de enlace o fuerzas de atracción deben ser superados para disolver KCl(s)\ce{KCl(s)} en agua? ¿Y para vaporizar NX2(l)\ce{N2(l)}?
b
Justifica la geometría molecular del PHX3\ce{PH3} y del COX2\ce{CO2}.
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Ejercicio 4

4
1 punto
El oxígeno molecular presente en la atmósfera es ligeramente soluble en agua. El proceso de disolución del OX2(g)\ce{O2(g)} en agua se puede representar por el siguiente equilibrio químico:OX2(g)⇌OX2(aq)\ce{O2(g) <=> O2(aq)}Unos científicos han medido la concentración de oxígeno disuelto en agua dulce con un oxímetro (véase la figura 1) a diferentes temperaturas (véase la tabla 1). A partir de esta información:
Figura 1. Fotografía de un oxímetro digital con su sonda.
Temperatura[OX2(aq)][\ce{O2(aq)}] mg/L
20 °C8,84
30 °C7,53
40 °C7,00
a
Razona si el proceso de disolución de OX2(g)\ce{O2(g)} en agua es endotérmico o exotérmico.
b
¿Se puede asegurar que la variación de energía libre de Gibbs es negativa a cualquier temperatura? Justifica la respuesta.
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Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de amoníaco (NHX3\ce{NH3}) tiene un pH de 11,011{,}0. Contesta razonadamente las cuestiones siguientes:
Datos
  • R=0,082 atm L mol−1 K−1=8,3 J mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 8{,}3\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
a
¿Cuántos gramos de NHX3\ce{NH3} hay dentro de 200 ml200\,\text{ml} de la disolución de amoníaco 0,1 M0{,}1\,\text{M}?
b
¿Se trata de una base fuerte o débil?
c
¿Es cierto que una disolución de NHX4Cl\ce{NH4Cl} tiene un pH básico? Justifica la respuesta.
d
¿Qué volumen de amoníaco comercial del 25%25\% en peso y densidad 0,85 g/mL0{,}85\,\text{g/mL} necesitas para preparar en el laboratorio 250 mL250\,\text{mL} de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de amoníaco? Indica el material de vidrio necesario para preparar la disolución.
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