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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2023Extraordinaria

Química · País Vasco 2023

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
  • R=8,31 J⋅K−1⋅mol−1R = 8{,}31\,\text{J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}
  • Masas atómicas (uma): H=1\ce{H} = 1
  • O=16\ce{O} = 16
  • Cl=35,5\ce{Cl} = 35{,}5
  • Fe=55,8\ce{Fe} = 55{,}8
  • Números atómicos: Be\ce{Be} (Z=4Z = 4)
  • O\ce{O} (Z=8Z = 8)
  • Na\ce{Na} (Z=11Z = 11)
  • Al\ce{Al} (Z=13Z = 13)
  • Si\ce{Si} (Z=14Z = 14)
  • S\ce{S} (Z=16Z = 16)
  • Cl\ce{Cl} (Z=17Z = 17)
  • Br\ce{Br} (Z=35Z = 35)
Debes responder a CINCO de los siguientes diez ejercicios propuestos. Esta prueba escrita se compone de 10 ejercicios distribuidos en tres bloques: Bloque A: consta de 4 problemas de 2,5 puntos, debes responder 2 de ellos. Bloque B: consta de 2 cuestiones de 2 puntos, debes responder a 1 de ellas. Bloque C: consta de 4 cuestiones de 1,5 puntos, debes responder a 2 de ellas. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Bloque A
Los ácidos metanoico (HCOX2H\ce{HCO2H}) y etanoico (CHX3COX2H\ce{CH3CO2H}) son débiles y sus respectivas constantes de ionización son: Ka[HCOX2H]=1,7⋅10−4K_a [\ce{HCO2H}] = 1{,}7 \cdot 10^{-4} y Ka[CHX3COX2H]=1,8⋅10−5K_a [\ce{CH3CO2H}] = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
Calcula los grados de disociación (α\alpha) de dos disoluciones acuosas 0,5 M0{,}5\,\text{M} de cada ácido y exprésalos en tanto por ciento. Indica qué ácido se disocia más.1 pt
b
Calcula la concentración de ácido etanoico en una disolución acuosa para que su pH sea igual al de un ácido metanoico 0,5 M0{,}5\,\text{M}. Indica dicho pH.1,5 pts
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Bloque B
La concentración del ión plata de una disolución saturada de sulfato de plata (AgX2SOX4\ce{Ag2SO4}) es de 0,036 mol⋅L−10{,}036\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}. Calcula:
a
La concentración de ión sulfato en dicha disolución y el producto de solubilidad del sulfato de plata.1 pt
b
¿Se formará un precipitado de sulfato de plata al mezclar 2 L2\,\text{L} de nitrato de plata (aq) 0,05 M0{,}05\,\text{M} y 2 L2\,\text{L} de sulfato de sodio (aq) 0,06 M0{,}06\,\text{M}?. Razona la respuesta.1 pt
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Ejercicio 1 · Opción C

1Opción C
1,5 puntos
Bloque C
Dada la ecuación química:AgX2S+HNOX3→AgX2SOX4+NO+HX2O\ce{Ag2S + HNO3 -> Ag2SO4 + NO + H2O}
a
Indica qué átomos se oxidan o se reducen y los cambios que experimentan sus estados de oxidación.0,5 pts
b
Escribe la ecuación molecular ajustada por el método del ión-electrón.1 pt
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
Bloque A
El disulfuro de carbono (CSX2\ce{CS2}) y el hidrógeno reaccionan a 200 ∘C200\,^{\circ}\text{C} según la ecuación:CSX2(g)+4 HX2(g)⇌CHX4(g)+2 HX2S(g)\ce{CS2(g) + 4H2(g) <=> CH4(g) + 2H2S(g)}Se introducen 0,2 moles0{,}2\,\text{moles} de CSX2\ce{CS2} y 0,6 moles0{,}6\,\text{moles} de HX2\ce{H2} en un recipiente de 1 L1\,\text{L} y se calienta la mezcla a 200 ∘C200\,^{\circ}\text{C}. Si la presión total tras alcanzar el equilibrio es de 23,28 atm23{,}28\,\text{atm}:
a
¿Cuántos moles de metano (CHX4\ce{CH4}) se formarán tras alcanzar el equilibrio?1,25 pts
b
Calcula la constante de equilibrio KcK_c a 200 ∘C200\,^{\circ}\text{C}.0,75 pts
c
Justifica cómo cambiará la concentración de metano en el equilibrio al disminuir la presión.0,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Bloque B
Estos son los componentes de una pila electroquímica: Electrodos metálicos: plata y magnesio Electrólitos: nitrato de magnesio(II) (aq) 1 M1\,\text{M} y nitrato de plata (aq) 1 M1\,\text{M} Puente salino: nitrato potásico (aq)
Datos
  • E0(AgX+/Ag)=+0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • E0(MgX2+/Mg)=−2,37 VE^0(\ce{Mg^{2+}/Mg}) = -2{,}37\,\text{V}
Esquema de una celda electroquímica con dos vasos y puente salino
Esquema de una celda electroquímica con electrodo de Ag(s)
a
Completa la figura de la pila y asigna cada componente a una semipila.0,4 pts
b
Indica qué electrodo actuará como cátodo.0,4 pts
c
Escribe la ecuación química del proceso que ocurre en el ánodo.0,4 pts
d
Indica el sentido de la corriente de electrones en el hilo metálico.0,4 pts
e
Indica hacia dónde se mueven los iones del puente salino.0,4 pts
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Ejercicio 2 · Opción C

2Opción C
1,5 puntos
Bloque C
Dada la fórmula molecular CX4HX9Br\ce{C4H9Br}.
a
Dibuja y nombra las estructuras de 4 isómeros de dicha fórmula.1 pt
b
Cuando uno de dichos isómeros se calienta con NaOH\ce{NaOH} produce una mezcla de but-2-eno y but-1-eno. Escribe la ecuación química completa indicando de qué tipo de reacción se trata.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
Bloque A
Se realiza la electrolisis de una disolución de cloruro de hierro (III) haciendo pasar una corriente de 8 amperios8\,\text{amperios} durante 2 horas2\,\text{horas} por una celda electrolítica.
Datos
  • Constante de Faraday, F=96500 C⋅mol−1F = 96500\,\text{C}\cdot\text{mol}^{-1}
a
Describe las reacciones que tienen lugar en el cátodo y en el ánodo de la celda.1 pt
b
Calcula los gramos de hierro depositados.0,75 pts
c
Calcula el tiempo que tendría que pasar la corriente por la celda para que se desprendan 10 L10\,\text{L} de ClX2(g)\ce{Cl2(g)} si dicho volumen se mide a 1 atm1\,\text{atm} y 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}.0,75 pts
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Ejercicio 3 · Opción C

3Opción C
1,5 puntos
Bloque C
De entre las siguientes estructuras de Lewis del dióxido de azufre (SOX2\ce{SO2}): 1) O=S=O\ce{O=S=O} (con 4 electrones en S) 2) O¨=S¨=O¨\ce{\ddot{O}=\ddot{S}=\ddot{O}} 3) O˙=S˙=O˙\ce{\dot{O}=\dot{S}=\dot{O}}
a
Selecciona la correcta y justifica por qué las demás son incorrectas.0,5 pts
b
Describe la geometría de la molécula de SOX2\ce{SO2} empleando el método de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia.0,5 pts
c
Justifica si la molécula de SOX2\ce{SO2} es polar o no.0,5 pts
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
Bloque A
Justifica la geometría de las siguientes moléculas covalentes de acuerdo con la teoría de la repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV).
a
Dibromuro de berilio.0,5 pts
b
Tricloruro de aluminio.0,5 pts
c
Tetracloruro de silicio.0,5 pts
d
Explica razonadamente qué tipo de fuerzas hay que vencer para llevar a cabo los siguientes procesos: a) Fundir hielo, b) Hervir bromo (BrX2\ce{Br2}), c) Fundir cloruro de sodio.1 pt
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Ejercicio 4 · Opción C

4Opción C
1,5 puntos
Bloque C
Asumiendo que los valores de ΔH0\Delta H^0 y ΔS0\Delta S^0 de la siguiente reacción no dependen de la temperatura,C(s)+COX2(g)⇌2 CO(g)\ce{C(s) + CO2(g) <=> 2CO(g)}ΔH0=+149,8 kJ;ΔS0=+159,1 J⋅K−1\Delta H^0 = +149{,}8\,\text{kJ}; \Delta S^0 = +159{,}1\,\text{J}\cdot\text{K}^{-1}
a
Indica si la reacción será espontánea a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}.0,5 pts
b
Indica si la reacción será espontánea a 1000 ∘C1000\,^{\circ}\text{C}.0,5 pts
c
¿A qué temperatura (en ∘C^{\circ}\text{C}) pasará de no ser espontánea a ser espontánea?0,5 pts
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