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la cuevadel empollón
QuímicaAsturiasPAU 2023Extraordinaria

Química · Asturias 2023

10 ejercicios

Instrucciones

Responda en el pliego del examen a cinco preguntas cualesquiera de entre las diez que se proponen. Todas las preguntas se calificarán con un máximo de 2 puntos. Indique en el pliego del examen la agrupación de preguntas que responderá: agrupaciones de preguntas que sumen más de 10 puntos conllevarán la anulación de la(s) última(s) preguntas(s) seleccionada(s) y/o respondida(s).

Ejercicio 1

1
2 puntos
Escriba la configuración electrónica completa del elemento de número atómico más bajo que, en su estado fundamental, tenga:
a
un solo electrón descrito por un orbital p;0,5 pts
b
una subcapa p completa;0,5 pts
c
dos electrones descritos por orbitales 3p;0,5 pts
d
tres electrones descritos por orbitales 4p.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La gráfica muestra los valores experimentales de la primera energía de ionización, Ip(1)/(kJ mol−1)I_p(1) / (\text{kJ mol}^{-1}), de los ocho elementos que forman el tercer periodo de la tabla periódica (Na\ce{Na}, Mg\ce{Mg}, Al\ce{Al}, Si\ce{Si}, P\ce{P}, S\ce{S}, Cl\ce{Cl} y Ar\ce{Ar}).
Datos
  • Z(Mg)=12Z(\ce{Mg}) = 12
  • Z(P)=15Z(\ce{P}) = 15
Gráfica de la primera energía de ionización frente a los elementos del tercer periodo (Na a Ar).
a
Indique a qué es debida la tendencia general observada.1 pt
b
Justifique las excepciones encontradas (Mg y P).1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La constante de equilibrio KpK_p para la reacción PClX5(g)→PClX3(g)+ClX2(g)\ce{PCl5(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{PCl3(g)} + \ce{Cl2(g)} a 250,00∘C250{,}00^{\circ}\text{C}, es 78,378{,}3 (cuando las presiones se expresan en atm). En un recipiente de 500 mL500\,\text{mL}, a 250,00∘C250{,}00^{\circ}\text{C}, se introducen 3,12 g3{,}12\,\text{g} de PClX5(g)\ce{PCl5(g)}. Calcule las presiones parciales del PClX5(g)\ce{PCl5(g)} y del PClX3(g)\ce{PCl3(g)} cuando se alcanza el estado de equilibrio.
Datos
  • Ar(Cl)=35,45A_r(\ce{Cl}) = 35{,}45
  • Ar(P)=30,974A_r(\ce{P}) = 30{,}974
  • R=0,08205746 L atm K−1 mol−1R = 0{,}08205746\,\text{L atm K}^{-1}\text{ mol}^{-1}
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Ejercicio 4

4
2 puntos
La reacción ICl(g)+12 HX2(g)→12 IX2(g)+HCl(g)\ce{ICl(g)} + \ce{1/2 H2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{1/2 I2(g)} + \ce{HCl(g)} es de primer orden en ambos reactivos.
a
Si [ICl(g)]=0,100 M[\ce{ICl(g)}] = 0{,}100\,\text{M} y [HX2(g)]=0,030 M[\ce{H2(g)}] = 0{,}030\,\text{M}, v=4,89⋅10−5 mol L−1 s−1v = 4{,}89 \cdot 10^{-5}\,\text{mol L}^{-1}\text{ s}^{-1}. Calcule el valor de kk.1 pt
b
Calcule [HX2(g)][\ce{H2(g)}] cuando v=5,00⋅10−4 mol L−1 s−1v = 5{,}00 \cdot 10^{-4}\,\text{mol L}^{-1}\text{ s}^{-1} y [ICl(g)]=0,233 M[\ce{ICl(g)}] = 0{,}233\,\text{M}.0,5 pts
c
Calcule [ICl(g)][\ce{ICl(g)}] cuando v=0,0934 mol L−1 s−1v = 0{,}0934\,\text{mol L}^{-1}\text{ s}^{-1} y la concentración de HX2(g)\ce{H2(g)} es tres veces la de ICl(g)\ce{ICl(g)}.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Calcule, a 25∘C25^{\circ}\text{C}, el pH de una disolución acuosa 10−3,5 M10^{-3{,}5}\,\text{M} de NHX3\ce{NH3} (Kb=10−4,8K_b = 10^{-4{,}8}).
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Ejercicio 6

6
2 puntos
El hipoclorito de sodio, NaClO\ce{NaClO}, reacciona con el hidróxido de cromo(III), Cr(OH)X3\ce{Cr(OH)3}, en presencia de hidróxido sódico, NaOH\ce{NaOH}, generándose, entre otras especies, los aniones cloruro, ClX−\ce{Cl-}, y cromato, CrOX4X2−\ce{CrO4^{2-}}.
a
Identifique el elemento que se reduce y sus estados de oxidación inicial y final.0,25 pts
b
Escriba la semirreacción de reducción, en forma iónica, ajustada en medio básico.0,25 pts
c
Identifique el elemento que se oxida y sus estados de oxidación inicial y final.0,25 pts
d
Escriba la semirreacción de oxidación, en forma iónica, ajustada en medio básico.0,25 pts
e
Escriba la reacción de oxidación-reducción, en forma iónica, ajustada.0,5 pts
f
Escriba la reacción de oxidación-reducción, en forma molecular, ajustada.0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
a
Escriba el nombre del material de laboratorio utilizado en la realización de una volumetría ácido-base.1 pt
b
Escriba la expresión de la constante de equilibrio (KpK_p o KcK_c) de los siguientes procesos:1 pt
b.1
4 NHX3(g)+5 OX2(g)→4 NO(g)+6 HX2O(g)\ce{4NH3(g)} + \ce{5O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{4NO(g)} + \ce{6H2O(g)}0,25 pts
b.2
CaCOX3(s)→CaO(s)+COX2(g)\ce{CaCO3(s)} \mathrel{\ce{->}} \ce{CaO(s)} + \ce{CO2(g)}0,25 pts
b.3
2 AgNOX3(aq)+2 NaOH(aq)→AgX2O(s)+2 NaNOX3(aq)+HX2O(l)\ce{2AgNO3(aq)} + \ce{2NaOH(aq)} \mathrel{\ce{->}} \ce{Ag2O(s)} + \ce{2NaNO3(aq)} + \ce{H2O(l)}0,25 pts
b.4
Ni(s)+4 CO(g)→Ni(CO)X4(g)\ce{Ni(s)} + \ce{4CO(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{Ni(CO)4(g)}0,25 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Datos
  • Ar(H)=1,0080A_r(\ce{H}) = 1{,}0080
  • Ar(O)=15,999A_r(\ce{O}) = 15{,}999
  • 5 HX2OX2(aq)+2 KMnOX4(aq)+3 HX2SOX4(aq)→5 OX2(g)+2 MnSOX4(aq)+8 HX2O(l)+KX2SOX4(aq)\ce{5H2O2(aq) + 2KMnO4(aq) + 3H2SO4(aq) -> 5O2(g) + 2MnSO4(aq) + 8H2O(l) + K2SO4(aq)}
a
Escriba el procedimiento experimental seguido en la realización de una volumetría ácido-base.1 pt
b
1,00 g1{,}00\,\text{g} de una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2}, se valora, en medio ácido (HX2SOX4\ce{H2SO4}), con una disolución acuosa de permanganato potásico, KMnOX4\ce{KMnO4}, 0,0200 M0{,}0200\,\text{M}. Calcule la masa de HX2OX2\ce{H2O2} que hay en la disolución acuosa original sabiendo que, después de añadirle 22,5 mL22{,}5\,\text{mL} de la disolución acuosa de KMnOX4\ce{KMnO4}, adquiere un color púrpura pálido.1 pt
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Ejercicio 9

9
2 puntos
Datos
  • Z(H)=1Z(\ce{H}) = 1
  • Z(C)=6Z(\ce{C}) = 6
a
Se muestran, a continuación, las fórmulas estructurales semidesarrolladas del eteno y del etino. Justifique, utilizando los esquemas de hibridación de la teoría del enlace de valencia (TEV), los valores aproximados que toman los ángulos α\alpha y β\beta.0,5 pts
Estructura del eteno con el ángulo alfa indicado.
Estructura del etino con el ángulo beta indicado.
b
Escriba la fórmula estructural semidesarrollada de los siguientes compuestos: butano, propeno, propan-1-ol, ciclohexeno, 3-metilbut-1-eno y clorometanol.1,5 pts
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Ejercicio 10

10
2 puntos
a
Utilice los datos de la tabla para calcular el número de electrones desapareados que existen en los estados fundamentales de los iones LiX+\ce{Li+} y OX−\ce{O-}.0,5 pts
Li\ce{Li}O\ce{O}
ZZ38
b
1,5 pts
b.1
¿Qué nombre recibe el compuesto que se forma al hacer reaccionar propan-2-ol con una disolución acuosa ácida de dicromato de potasio, KX2CrX2OX7\ce{K2Cr2O7}?0,5 pts
b.2
Escriba la fórmula estructural semidesarrollada de dicho compuesto.0,5 pts
b.3
¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar?0,5 pts
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