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Química · Baleares 2026

5 ejercicios90 min de duraciónCon tabla periódica

Instrucciones

Tiempo: 90 minutos
Qué responder: Responde a las cinco preguntas: la 1 es obligatoria; en cada una de las preguntas 2, 3, 4 y 5, elige A o B.
Puntuación: Cada pregunta vale 2 puntos.
Material: Tabla periódica adjunta y calculadora convencional (no programable).
Además: Se evalúan la coherencia, la cohesión y la corrección gramatical, léxica y ortográfica, así como la presentación de las respuestas.
Datos: $R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 8{,}3\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}$

2 puntos

El premio Nobel de Química del año 2025 fue concedido de forma conjunta a los investigadores S. Kitagawa, R. Robson y O. M. Yaghi (figura 1) por el desarrollo de redes metalorgánicas (MOF). Estos materiales presentan un área superficial extraordinaria y se utilizan, entre otras aplicaciones, como sensores químicos muy selectivos. Un paso común en la síntesis de MOF es la preparación de disoluciones de los precursores metálicos y orgánicos. Un precursor orgánico muy utilizado es el ácido acético (

\ce{CH3COOH}

) (figura 2).

Retratos de Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi. — Figura 1. Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar M. Yaghi.

Estructura desarrollada del ácido acético: el carbono del grupo metilo lleva el número 2 y el carbono unido a los dos oxígenos lleva el número 1. Se muestran los enlaces con todos los hidrógenos. — Figura 2. Estructura química del ácido acético (o ácido etanoico).

El ácido acético es un ácido débil. Cuando se disuelve en agua, se disocia parcialmente y cede un único protón (

\ce{H+}

). ¿A qué átomo de la molécula representada en la figura 2 se encuentra enlazado este protón? Razone la respuesta.

Indique de forma razonada qué tipo de hibridación presenta el átomo de carbono indicado con el número 2 en la molécula del ácido acético (figura 2).

La síntesis de MOF utiliza precursores inorgánicos y ligandos orgánicos.

Escriba la fórmula del nitrato de zinc, un precursor inorgánico frecuente.

Escriba el nombre de la molécula orgánica

\ce{CH3-CH2-OH}

, utilizada como disolvente en algunos procesos de síntesis de MOF.

Cuando se utiliza

\ce{CH3COOH}

, es habitual añadir

\ce{NaOH}

para ajustar el pH del medio. En estas condiciones tiene lugar una reacción de neutralización. Escriba la ecuación química ajustada de la reacción entre

\ce{CH3COOH}

\ce{NaOH}

e identifique cuál es el ácido y cuál es la base según la teoría de Brønsted-Lowry.

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 2A o 2B

Considere las siguientes especies químicas:

\ce{I2}

(yodo sólido),

\ce{CH4}

(metano),

\ce{MgCl2}

(cloruro de magnesio),

\ce{Cu}

(cobre) y

\ce{CH3OH}

(metanol). Para cada una de las situaciones descritas a continuación, seleccione la especie de la lista anterior que mejor se adapte y justifique su elección basándose en el tipo de enlace o fuerzas intermoleculares.

Un sólido molecular a temperatura ambiente, que se sublima fácilmente cuando aumenta la temperatura.

Un compuesto con un alto punto de fusión (

>700\,\text{°C}

) que, en estado sólido, no conduce la electricidad, pero sí en estado líquido o en disolución acuosa.

Una especie química que presenta alta conductividad eléctrica y térmica, así como una elevada ductilidad.

Un compuesto molecular polar que, en estado líquido o en disolución acuosa diluida, presenta enlaces de hidrógeno como fuerza intermolecular dominante.

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Conteste solo uno de los dos apartados: 2A o 2B

Dados los iones

\ce{Mg^{2+}}

\ce{Na+}

, justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

El radio iónico del ion

\ce{Mg^{2+}}

es mayor que el radio atómico del átomo de magnesio neutro (

\ce{Mg}

El ion

\ce{Na+}

y el átomo de neón (

\ce{Ne}

) son especies isoelectrónicas.

La energía necesaria para obtener

\ce{Mg^{2+}}

a partir de

\ce{Mg+}

es superior a la energía necesaria para obtener

\ce{Mg+}

a partir de

\ce{Mg}

En el compuesto

\ce{MgO}

, la proporción de iones es

1:1

, igual que en el

\ce{NaCl}

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 3A o 3B

El ácido fórmico (

\ce{HCOOH}

), también conocido como ácido metanoico, es el ácido orgánico más sencillo y se encuentra de manera natural en el veneno de las hormigas y en algunos vegetales. Es un ácido carboxílico débil que se disocia parcialmente en disolución acuosa. A

25\,\text{°C}

, su constante de acidez,

K_a

, tiene un valor de

1{,}8 \times 10^{-5}

. En un laboratorio se analiza una disolución de ácido fórmico

0{,}20\,\text{M}

Calcule el pH de la disolución de ácido fórmico

0{,}20\,\text{M}

Si se diluyen

100\,\text{mL}

de esta disolución con agua destilada hasta un volumen final de

500\,\text{mL}

, ¿el pH de la disolución resultante será mayor o menor que el de la disolución inicial? Justifique la respuesta.

Para determinar experimentalmente el punto final de una valoración de ácido fórmico con una base fuerte (por ejemplo,

\ce{NaOH}

), se dispone de los siguientes indicadores:

3,1 - 4,4

Indicador	Intervalo de viraje	Color
Naranja de metilo	$3,1 - 4,4$	Rojo $\to$ amarillo
Verde de bromocresol	$3,8 - 5,4$	Amarillo $\to$ azul-verde
Fenolftaleína	$8,2 - 10,0$	Incoloro $\to$ rosa

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Conteste solo uno de los dos apartados: 3A o 3B

En un laboratorio de química se construye una pila galvánica con un electrodo de cobre sumergido en una disolución de

\ce{CuSO4}

y un electrodo de zinc sumergido en una disolución de

\ce{Zn(NO3)2}

, conectados mediante un puente salino y un voltímetro para medir la diferencia de potencial entre los electrodos.

Datos

Potencial estándar de reducción: $E^{\circ}(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}$
Potencial estándar de reducción: $E^{\circ}(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}$
Potencial estándar de reducción: $E^{\circ}(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}$

Calcule el potencial estándar de la pila galvánica.

Escriba la semirreacción que tiene lugar en el cátodo.

Explique las funciones del puente salino en esta pila galvánica.

Si se introduce una barra de hierro en una disolución de

\ce{CuSO4}

, ¿se recubrirá de cobre? Justifique la respuesta.

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 4A o 4B

El yoduro de hidrógeno (

\ce{HI}

) es un reactivo importante en la síntesis de fármacos y en la industria química. Este compuesto se puede obtener industrialmente a partir de sus elementos en fase gaseosa, según el siguiente equilibrio homogéneo:

\ce{H2 (g) + I2 (g) <=> 2 HI (g)}

con

\Delta H^{\circ} < 0

(exotérmica) En un reactor cerrado de

10{,}0\,\text{L}

, inicialmente vacío, se introducen

2{,}0

moles de

\ce{H2 (g)}

2{,}0

moles de

\ce{I2 (g)}

. La mezcla se calienta hasta una temperatura de

450\,\text{°C}

, a la cual la constante de equilibrio

K_c

tiene un valor de

49{,}0

Una vez alcanzado el equilibrio, calcule el número de moles de dihidrógeno que habrán reaccionado.

Determine el valor de la presión total de la mezcla gaseosa en el equilibrio.

Calcule el valor de

K_p

para este equilibrio a

450\,\text{°C}

Si, una vez alcanzado el equilibrio químico a

450\,\text{°C}

, aumentamos la temperatura del sistema hasta

500\,\text{°C}

, ¿la concentración de

\ce{HI (g)}

en el recipiente aumentará o disminuirá? Justifique la respuesta.

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Conteste solo uno de los dos apartados: 4A o 4B

Indique el nombre del grupo funcional de cada uno de los compuestos que aparecen en las figuras 3 y 4, respectivamente:

Cadena en zigzag de seis carbonos con un oxígeno unido mediante un doble enlace al tercer carbono desde el extremo derecho. — Figura 3

Anillo hexagonal con tres dobles enlaces alternos, unido a una cadena en zigzag de dos carbonos que termina en NH2. — Figura 4

Formule e indique, de forma razonada, para cada par de compuestos orgánicos, si son isómeros. En caso afirmativo, explique el tipo de isomería que se da en cada caso:

but-1-eno y but-2-eno

etanoato de etilo y ácido butanoico

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2 puntos

Conteste solo uno de los dos apartados: 5A o 5B

El metanol (

\ce{CH3OH}

) es un biocombustible y un reactivo fundamental en la industria química. Su combustión completa con oxígeno (

\ce{O2}

) es una reacción que se estudia para el almacenamiento de energía y para entender los procesos de combustión limpia. La reacción química ajustada es la siguiente:

\begin{aligned}&\ce{2 CH3OH (l) + 3 O2 (g)}\\&\ce{-> 2 CO2 (g) + 4 H2O (l)}\end{aligned}

Datos

$\Delta H_f^{\circ}\,(\ce{CH3OH},\,\text{l}) = -239{,}2\,\text{kJ mol}^{-1}$ a $298\,\text{K}$
$\Delta H_f^{\circ}\,(\ce{CO2},\,\text{g}) = -393{,}5\,\text{kJ mol}^{-1}$ a $298\,\text{K}$
$\Delta H_f^{\circ}\,(\ce{H2O},\,\text{l}) = -285{,}8\,\text{kJ mol}^{-1}$ a $298\,\text{K}$

Calcule la entalpía estándar de reacción (

\Delta H^{\circ}

) a

298\,\text{K}

para la combustión completa del metanol e indique si se trata de una reacción endotérmica o exotérmica.

Sabiendo que el valor de la entropía estándar de reacción (

\Delta S^{\circ}

) a

298\,\text{K}

es de

-390{,}2\,\text{J K}^{-1}\,\text{mol}^{-1}

, determine si esta reacción es espontánea a

298\,\text{K}

. Razone la respuesta a partir del cálculo de la energía libre de Gibbs (

\Delta G^{\circ}

En la ficha de seguridad del metanol aparecen varios pictogramas. Uno es el siguiente. Indique qué significado tiene.

Pictograma con una llama negra dentro de un rombo rojo.

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Conteste solo uno de los dos apartados: 5A o 5B

El monóxido de nitrógeno (

\ce{NO}

) es un contaminante atmosférico emitido por los motores de combustión. En la atmósfera puede reaccionar con oxígeno (

\ce{O2}

) para formar dióxido de nitrógeno (

\ce{NO2}

), el cual es un precursor de la niebla fotoquímica. En un estudio de laboratorio para simular este proceso en fase gaseosa, se lleva a cabo la siguiente reacción:

\ce{2 NO (g) + O2 (g) -> 2 NO2 (g)}

Un equipo de investigadores realiza experimentos a

500\,\text{K}

para determinar la ecuación de velocidad de esta reacción química. Miden la velocidad inicial (

v_0

) de formación de

\ce{NO2}

para diferentes concentraciones iniciales de los reactivos. Los datos que han obtenido son los siguientes:

[N O]_{0}

Experimento	$[N O]_{0}$ $(mol \cdot L^{- 1})$	$[O_{2}]_{0}$ $(mol \cdot L^{- 1})$	$v_{0}$ $(mol \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1})$
$1$	$0,010$	$0,010$	$2,5 \times 10^{- 3}$
$2$	$0,020$	$0,010$	$1,0 \times 10^{- 2}$
$3$	$0,010$	$0,020$	$5,0 \times 10^{- 3}$

Determine los órdenes de reacción respecto al

\ce{NO}

y al

\ce{O2}

Escriba la ecuación de velocidad completa.

Calcule el valor de la constante de velocidad (

k

) a

500\,\text{K}

, con sus unidades.

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Tabla periódica

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Tabla periódica de los elementos

H

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
	Ia	IIa	IIIb	IVb	Vb	VIb	VIIb	VIII	Ib	IIb	IIIa	IVa	Va	VIa	VIIa	0
1	1 $H$ 1,00794																	2 $H e$ 4,0026
2	3 $L i$ 6,941	4 $B e$ 9,0122											5 $B$ 10,811	6 $C$ 12,0107	7 $N$ 14,0067	8 $O$ 15,9994	9 $F$ 18,9984	10 $N e$ 20,1797
3	11 $N a$ 22,9898	12 $M g$ 24,3050											13 $A l$ 26,9815	14 $S i$ 28,0855	15 $P$ 30,9738	16 $S$ 32,066	17 $C l$ 35,4527	18 $A r$ 39,948
4	19 $K$ 39,0983	20 $C a$ 40,078	21 $S c$ 44,9559	22 $T i$ 47,867	23 $V$ 50,9415	24 $C r$ 51,9961	25 $M n$ 54,9380	26 $F e$ 55,845	27 $C o$ 58,9332	28 $N i$ 58,6934	29 $C u$ 63,546	30 $Z n$ 65,39	31 $G a$ 69,723	32 $G e$ 72,61	33 $A s$ 74,9216	34 $S e$ 78,96	35 $B r$ 79,904	36 $K r$ 83,80
5	37 $R b$ 85,4678	38 $S r$ 87,62	39 $Y$ 88,9059	40 $Z r$ 91,224	41 $N b$ 92,9064	42 $M o$ 95,94	43 $T c$ (98,9063)	44 $R u$ 101,07	45 $R h$ 102,905	46 $P d$ 106,42	47 $A g$ 107,8682	48 $C d$ 112,411	49 $I n$ 114,818	50 $S n$ 118,710	51 $S b$ 121,760	52 $T e$ 127,60	53 $I$ 126,9045	54 $X e$ 131,29
6	55 $C s$ 132,905	56 $B a$ 137,327	$57 *$ $L a$ 138,906	72 $H f$ 178,49	73 $T a$ 180,948	74 $W$ 183,84	75 $R e$ 186,207	76 $O s$ 190,23	77 $I r$ 192,217	78 $P t$ 195,078	79 $A u$ 196,967	80 $H g$ 200,59	81 $T l$ 204,383	82 $P b$ 207,2	83 $B i$ 208,980	84 $P o$ (208,98)	85 $A t$ (209,99)	86 $R n$ (222,02)
7	87 $F r$ (223,02)	88 $R a$ (226,03)	$89 *$ $A c$ (227,03)	104 $R f$ (261,11)	105 $D b$ (262,11)	106 $S g$ (263,12)	107 $B h$ (264,12)	108 $H s$ (265,13)	109 $M t$ (268)	110 $D s$ (271)	111 $R g$ (272)	112 $C n$ (277)	113 $N h$ ()	114 $F l$ (285)	115 $M c$ (288)	116 $L v$ (289)	117 $T s$ ()	118 $O g$ (293)

C e

Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Tabla periódica