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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2023Extraordinaria

Química · Aragón 2023

10 ejercicios

Instrucciones

Responda a 5 preguntas cualesquiera de entre las 10 propuestas. La calificación máxima de cada pregunta es de 2 puntos.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuando se hace reaccionar ácido nítrico con dicloro se obtiene ácido clórico, dióxido de nitrógeno y agua.
Datos
  • ε0(AuX3+/Au)=+1,50 V\varepsilon^0(\ce{Au^{3+}/Au}) = +1{,}50\,\text{V}
  • ε0(AgX+/Ag)=+0,80 V\varepsilon^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • ε0(NOX3X−/NO)=+0,96 V\varepsilon^0(\ce{NO3-/NO}) = +0{,}96\,\text{V}
a
Escriba y ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón y escriba la ecuación molecular completa.1 pt
b
Si al abrir la botella de ácido nítrico para hacer la reacción en el laboratorio, se nos cayera un anillo de oro dentro de la botella ¿se salvaría el anillo?, ¿y si el anillo fuera de plata? Razone las respuestas.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
a
Justifique si en las siguientes reacciones la especie de cobre usada como reactivo se comporta como agente oxidante o como agente reductor, indicando su semirreacción:1,5 pts
a.i
Zn+2 CuSOX4→ZnSOX4+CuX2SOX4\ce{Zn} + \ce{2CuSO4} \mathrel{\ce{->}} \ce{ZnSO4} + \ce{Cu2SO4}0,5 pts
a.ii
Cu+12 ClX2→CuCl\ce{Cu} + \ce{1/2 Cl2} \mathrel{\ce{->}} \ce{CuCl}0,5 pts
a.iii
2 CuX2O+OX2→4 CuO\ce{2Cu2O} + \ce{O2} \mathrel{\ce{->}} \ce{4CuO}0,5 pts
b
Ordene las siguientes especies de menor a mayor número de oxidación del nitrógeno. Justifique la respuesta. i) NaNOX2\ce{NaNO2} ii) NX2O\ce{N2O} iii) NaX3N\ce{Na3N} iv) NO\ce{NO} v) NX2\ce{N2}0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Se ha determinado que para la reacción A(g)+2 B(g)+C(g)→2 D(g)+E(g)\ce{A(g)} + \ce{2B(g)} + \ce{C(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2D(g)} + \ce{E(g)} la ecuación de velocidad es v=k[A]2[B]v = k[A]^2[B]. Responda a las siguientes cuestiones razonando las respuestas:
a
Indique el orden parcial de los reactivos y el orden global de la reacción.0,5 pts
b
¿Cómo variará la velocidad de reacción si se duplica la concentración de A manteniendo constante la concentración de B?0,5 pts
c
El reactivo C no aparece en la ecuación de velocidad, ¿se puede afirmar que no se consume durante la reacción?0,5 pts
d
¿Cómo afectará a la velocidad de reacción un aumento de volumen a temperatura constante?0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Considere las siguientes moléculas: SClX2\ce{SCl2} y BeClX2\ce{BeCl2}.
a
Represente y justifique sus estructuras de Lewis, indicando, en su caso, los pares de electrones no compartidos.0,5 pts
b
Prediga sus geometrías moleculares según la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV). Razone si sus geometrías electrónicas coinciden con las moleculares.1 pt
c
Deduzca la hibridación del átomo central de la molécula de BeClX2\ce{BeCl2}. Razone la respuesta.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Escriba la configuración electrónica de los siguientes iones: HX−\ce{H-}, CaX2+\ce{Ca^{2+}}, MgX2+\ce{Mg^{2+}}, FX−\ce{F-}, LiX+\ce{Li+}, SX2−\ce{S^{2-}}, y agrupe aquellos que sean isoelectrónicos.1 pt
b
Explique por qué los puntos de ebullición del HF\ce{HF} (293 K293\,\text{K}) y del HCl\ce{HCl} (188 K188\,\text{K}) son tan diferentes.0,5 pts
c
Considere los elementos químicos C y Si e indique razonadamente cuál de ellos tendrá un mayor radio atómico y cuál tendrá una mayor energía de ionización.0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
La concentración de HCl\ce{HCl} en el estómago (jugo gástrico) es, aproximadamente, 0,08 M0{,}08\,\text{M}, y cuando existe la sensación de “acidez estomacal” el contenido de HCl\ce{HCl} en el estómago llega a valores del 0,1 M0{,}1\,\text{M}.
a
¿Cuál es el pH del jugo gástrico en ambas situaciones?0,3 pts
b
Si tenemos sensación de “acidez estomacal” y disponemos de un antiácido que tiene una fórmula abreviada como M(OH)X4\ce{M(OH)4}, ¿Cuántos gramos del antiácido necesitaríamos ingerir para rebajar la concentración de HCl\ce{HCl} en el estómago hasta el valor adecuado de 0,08 M0{,}08\,\text{M}? Considere un volumen del estómago de 800 mL800\,\text{mL}.0,8 pts
Datos
  • Masa molar (M(OH)X4\ce{M(OH)4}) = 144 g/mol144\,\text{g/mol}
c
Si en lugar de tener HCl\ce{HCl} en el jugo gástrico tuviéramos ácido acético en una concentración 0,08 M0{,}08\,\text{M} (CHX3COOH\ce{CH3COOH}, Ka=1,8⋅10−5K_a = 1{,}8 \cdot 10^{-5}), ¿cuál sería el pH en nuestro estómago?0,9 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones de forma razonada:
a
Se dispone de dos disoluciones acuosas de la misma concentración de KOH\ce{KOH} y NHX3\ce{NH3}, ¿cuál de ellas tendrá el pOH más bajo? (Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b (\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5})0,5 pts
b
Escriba la expresión de KbK_b para la especie HSX−\ce{HS-} indicando el equilibrio químico al que se refiere.0,5 pts
c
A 60 ∘C60\,^\circ\text{C} el valor del producto iónico del agua (KwK_w) es 10−1310^{-13}. Calcule el valor del pH del agua a esa temperatura.0,5 pts
d
Si a 10 mL10\,\text{mL} de una disolución acuosa de un ácido débil HA se le añaden 10 mL10\,\text{mL} de una disolución de NaOH\ce{NaOH} de la misma concentración, justifique el carácter ácido, básico o neutro de la disolución resultante.0,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
El clorato de potasio sólido descompone para dar cloruro de potasio sólido y oxígeno gas. La entalpía del proceso es de −22,2 kJ-22{,}2\,\text{kJ} por mol de clorato descompuesto.
Datos
  • Masas atómicas: K=39K = 39
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • O=16O = 16
  • R=0,082 atm L mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
  • ΔHfo(KCl(s))=−436,7 kJ⋅mol−1\Delta H_f^o (\ce{KCl(s)}) = -436{,}7\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Escriba y ajuste la ecuación de descomposición del clorato de potasio y calcule la entalpía molar de formación de este reactivo.0,8 pts
b
Calcule el calor que se desprenderá al obtener 13,5 L13{,}5\,\text{L} de oxígeno, medidos a 25 ∘C25\,^\circ\text{C} y 1,5 atmoˊsferas1{,}5\,\text{atmósferas}, y los gramos que serán necesarios de clorato de potasio.0,8 pts
c
¿Se puede afirmar que esta reacción será espontánea a cualquier temperatura? Justifique la respuesta.0,4 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
El fosgeno (COClX2\ce{COCl2}) es un intermedio importante en algunos procesos de la industria química de los plásticos y los pesticidas entre otros, aunque también es un gas venenoso. El fosgeno descompone según el siguiente equilibrio:COClX2(g)⇌CO(g)+ClX2(g)ΔH>0\ce{COCl2(g) <=> CO(g) + Cl2(g)} \quad \Delta H > 0Si en un recipiente de 50 L50\,\text{L} se introducen 150 g150\,\text{g} de fosgeno a 1000 K1000\,\text{K}, y en el equilibrio se detecta que se han formado 100 g100\,\text{g} de ClX2\ce{Cl2}, determine:
Datos
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • O=16O = 16
a
Los gramos de fosgeno que quedarán sin descomponer y las presiones parciales de CO\ce{CO} y ClX2\ce{Cl2} una vez establecido el equilibrio.1 pt
b
Si queremos reducir la descomposición del fosgeno, ¿qué deberíamos hacer con la temperatura y la presión de trabajo?1 pt
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Ejercicio 10

10
2 puntos
Indique, justificando la respuesta, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a
Como los productos de solubilidad a 18 ∘C18\,^\circ\text{C} del Fe(OH)X2\ce{Fe(OH)2} (Kps=1,64⋅10−14K_{ps} = 1{,}64 \cdot 10^{-14}) y del PbCrOX4\ce{PbCrO4} (Kps=1,7⋅10−14K_{ps} = 1{,}7 \cdot 10^{-14}) son casi iguales, sus solubilidades molares en agua también lo serán.1 pt
b
La solubilidad en agua del MgFX2\ce{MgF2} (Kps=6,4⋅10−9K_{ps} = 6{,}4 \cdot 10^{-9}) aumenta al añadir a la disolución la sal soluble NaF\ce{NaF}.0,5 pts
c
Si se preparan 150 mL150\,\text{mL} de una disolución saturada de CuBr\ce{CuBr} (Kps=4,15⋅10−8K_{ps} = 4{,}15 \cdot 10^{-8}), y después se evaporan 50 mL50\,\text{mL} de agua manteniendo constante la temperatura, la concentración de los iones en la disolución no variará.0,5 pts
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