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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2016Ordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2016

10 ejercicios

Instrucciones

La calificación máxima de cada cuestión/problema será de 2 puntos y la de cada apartado se indica en el enunciado.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Teniendo en cuenta las siguientes especies: HCN\ce{HCN}, PClX3\ce{PCl3}, NHX4X+\ce{NH4+}, ClX2O\ce{Cl2O}.
a
Represente la estructura de Lewis de cada una de las especies químicas propuestas.0,8 pts
b
Prediga la geometría de las moléculas de cada una de las especies.0,8 pts
c
Indique razonadamente si las moléculas PClX3\ce{PCl3} y ClX2O\ce{Cl2O} son polares o apolares.0,4 pts
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Conteste, razonadamente, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a
El ion KX+\ce{K+} presenta un tamaño mayor que el átomo de K\ce{K}.0,5 pts
b
Los átomos neutros X612X26212C\ce{^{12}_{6}C} y X614X26214C\ce{^{14}_{6}C} tienen el mismo número de electrones.0,5 pts
c
Un átomo cuya configuración electrónica es 1s22s22p63s23p61s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 pertenece al grupo de los halógenos (grupo 17).0,5 pts
d
Un conjunto posible de números cuánticos para un electrón alojado en un orbital 3d3d es (3,2,3,1/2)(3, 2, 3, 1/2).0,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
El gasohol es una mezcla de gasolina (octano, CX8HX18\ce{C8H18}) y etanol (CX2HX6O\ce{C2H6O}) que se utiliza como combustible para reducir las emisiones globales de COX2\ce{CO2}. Calcule:
Datos
  • Masas atómicas relativas: H:1H: 1
  • C:12C: 12
  • O:16O: 16
  • Entalpías molares de formación, ΔH0 (kJ⋅mol−1)\Delta H^0\,(\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}): CX8HX18(l):−249,9\ce{C8H18(l)}: -249{,}9
  • CX2HX6O(l):−277,7\ce{C2H6O(l)}: -277{,}7
  • COX2(g):−393,5\ce{CO2(g)}: -393{,}5
  • HX2O(l):−285,8\ce{H2O(l)}: -285{,}8
a
Las entalpías molares de combustión del octano y del etanol.1 pt
b
La cantidad de energía en forma de calor que se liberará al quemar 1,0 L1{,}0\,\text{L} de una mezcla de gasohol que contiene un 12,5%12{,}5\% (en peso) de etanol (siendo el 87,5%87{,}5\% restante octano) si la densidad de la mezcla es 0,757 g⋅cm−30{,}757\,\text{g}\cdot\text{cm}^{-3}.1 pt
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Los organismos aerobios tienen esta denominación porque necesitan oxígeno para su desarrollo. La reacción principal de la cadena transportadora de electrones donde se necesita el oxígeno es la siguiente (no ajustada):OX2(g)+FeX2+(ac)+HX+(ac)→HX2O(l)+FeX3+(ac)\ce{O2(g) + Fe^{2+}(ac) + H+(ac) -> H2O(l) + Fe^{3+}(ac)}
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}
  • 1 atm=760 mmHg1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}
a
Escriba las semireacciones de oxidación y reducción y la reacción global ajustada.0,6 pts
b
Indique la especie que actúa como oxidante y la que lo hace como reductora.0,4 pts
c
¿Qué volumen de aire que contiene un 21%21\% en volumen de oxígeno es necesario para transportar 0,5 moles0{,}5\,\text{moles} de electrones si la presión parcial del OX2\ce{O2} es de 90 mmHg90\,\text{mmHg} y a la temperatura corporal de 37 ∘C37\,^\circ\text{C}?1 pt
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Teniendo en cuenta los potenciales estándar de reducción, prediga razonadamente:
Datos
  • E0 (en V):FeX2+/Fe:−0,44E^0\,(\text{en V}): \ce{Fe^{2+}/Fe}: -0{,}44
  • CdX2+/Cd:−0,40\ce{Cd^{2+}/Cd}: -0{,}40
  • PbX2+/Pb:−0,13\ce{Pb^{2+}/Pb}: -0{,}13
  • SnX2+/Sn:−0,14\ce{Sn^{2+}/Sn}: -0{,}14
  • CuX2+/Cu:+0,34\ce{Cu^{2+}/Cu}: +0{,}34
  • AgX+/Ag:+0,80\ce{Ag+/Ag}: +0{,}80
a
¿Qué sucede cuando se introduce una lámina de estaño en cuatro disoluciones ácidas cada una de las cuales contiene uno de los iones siguientes en concentración 1 M1\,\text{M}: CuX2+\ce{Cu^{2+}}, FeX2+\ce{Fe^{2+}}, AgX+\ce{Ag+} y CdX2+\ce{Cd^{2+}}?1 pt
b
Si se construye una pila galvánica formada por los pares PbX2+(ac)/Pb(s)\ce{Pb^{2+}(ac)/Pb(s)} y AgX+(ac)/Ag(s)\ce{Ag+(ac)/Ag(s)}:1 pt
b.1
¿Cuál será su potencial estándar, E0E^0?0,5 pts
b.2
Escriba las semireacciones que ocurren en el ánodo y el cátodo en la pila.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Uno de los métodos más eficientes de los utilizados en la actualidad para obtener dihidrógeno, HX2(g)\ce{H2(g)}, es el reformado con vapor de agua, HX2O(g)\ce{H2O(g)}, del metano, CHX4(g)\ce{CH4(g)}, componente principal del gas natural:CHX4(g)+HX2O(g)→CO(g)+3 HX2(g)ΔH=+191,7 kJ\ce{CH4(g) + H2O(g) -> CO(g) + 3H2(g)} \quad \Delta H = +191{,}7\,\text{kJ}Discuta razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a
La formación de CHX4\ce{CH4} y HX2O\ce{H2O} a partir de CO\ce{CO} y HX2\ce{H2} absorbe energía en forma de calor.0,5 pts
b
La energía que contienen los enlaces covalentes de los reactivos (CHX4\ce{CH4} y HX2O\ce{H2O}) es mayor que la correspondiente a los enlaces covalentes de los productos (CO\ce{CO} y HX2\ce{H2}).0,5 pts
c
La formación de CO\ce{CO} y HX2\ce{H2} a partir de CHX4\ce{CH4} y HX2O\ce{H2O} implica un aumento de entropía del sistema.0,5 pts
d
La reacción aumenta su espontaneidad con la temperatura.0,5 pts
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
El ácido láctico (CX3HX5OX3H\ce{C3H5O3H}) es un ácido monoprótico, HA\ce{HA}, que se acumula en la sangre y los músculos al realizar actividad física. Una disolución acuosa 0,0284 M0{,}0284\,\text{M} de este ácido está ionizada en un 6,7%6{,}7\%.CX3HX5OX3H(ac)⇌CX3HX5OX3X−(ac)+HX+(ac)\ce{C3H5O3H(ac) <=> C3H5O3^-(ac) + H+(ac)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: H:1H: 1
  • Cl:35,5Cl: 35{,}5
a
Calcule el valor de KaK_a para el ácido láctico.1 pt
b
Calcule la cantidad (en gramos) de HCl\ce{HCl} disuelto en 100 mL100\,\text{mL} de disolución para que su pH\text{pH} sea el mismo que el de la disolución de ácido láctico del apartado anterior.1 pt
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
En un recipiente de 10 litros10\,\text{litros} de volumen, en el que se ha hecho previamente el vacío, se depositan 2 moles2\,\text{moles} de CO\ce{CO} y 2 moles2\,\text{moles} de HX2O\ce{H2O} a la temperatura de 900 ∘C900\,^\circ\text{C}, estableciéndose el siguiente equilibrio:CO(g)+HX2O(g)⇌COX2(g)+HX2(g)Kc=8,25 a 900 ∘C\ce{CO(g) + H2O(g) <=> CO2(g) + H2(g)} \quad K_c = 8{,}25 \text{ a } 900\,^\circ\text{C}Calcule, una vez se alcance el equilibrio:
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
Las concentraciones de todos los compuestos (en mol⋅L−1\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}).1 pt
b
La presión total de la mezcla.1 pt
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Considere la reacción 2 A+B→C\ce{2A + B -> C} que resulta ser de orden uno respecto de cada uno de los reactivos. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a
Si la constante de velocidad tiene un valor de 0,20{,}2, y las concentraciones iniciales de AA y BB son 0,1 M0{,}1\,\text{M} y 0,2 M0{,}2\,\text{M} respectivamente, ¿cuál es la velocidad inicial de la reacción?0,5 pts
b
Calcule las velocidades de desaparición de AA y BB en estas condiciones.0,5 pts
c
En un segundo experimento, si la concentración inicial de AA es 0,05 M0{,}05\,\text{M}, ¿cuál debe ser la concentración de BB para que la velocidad inicial de la reacción sea la misma que en el apartado a)?0,5 pts
d
¿Cómo variará la velocidad de la reacción a medida que avance el tiempo?0,5 pts
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Complete las siguientes reacciones y nombre los compuestos orgánicos que intervienen:
a
CHX2=CHX2+HCl→\ce{CH2}{=}\allowbreak\ce{CH2} + \ce{HCl} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
b
CHX3−CHX2OH→oxidante, H+…\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} \xrightarrow{\text{oxidante, } H^+} \dots0,4 pts
c
CHX3−CHX2OH+HCOOH→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} + \ce{HCOOH} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
d
CHX3−CH=CHX2+ClX2→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH2} + \ce{Cl2} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
e
CHX3−CHX2−CHX2Br+OHX−→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2Br} + \ce{OH-} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
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