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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2021Extraordinaria

Química · País Vasco 2021

10 ejercicios

Instrucciones

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}
  • 1 atm=760 mm-Hg1\,\text{atm} = 760\,\text{mm-Hg}
  • Masas atómicas (uma): O=16\text{O} = 16
  • F=19\text{F} = 19
  • S=32\text{S} = 32
  • Na=23\text{Na} = 23
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • Ba=137,3\text{Ba} = 137{,}3
  • Números atómicos: H(Z=1)\text{H} (Z=1)
  • Li(Z=3)\text{Li} (Z=3)
  • C(Z=6)\text{C} (Z=6)
  • N(Z=7)\text{N} (Z=7)
  • O(Z=8)\text{O} (Z=8)
  • F(Z=9)\text{F} (Z=9)
  • Ne(Z=10)\text{Ne} (Z=10)
  • C.N.: Condiciones Normales de presión y temperatura
  • (aq): disolución acuosa
Debes responder a CINCO de los siguientes diez ejercicios propuestos. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. No contestes ninguna pregunta en este impreso. Esta prueba escrita se compone de 10 ejercicios. 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. La calificación máxima (entre paréntesis al final de cada pregunta) la alcanzarán aquellos ejercicios que, además de bien resueltos, estén bien explicados y argumentados, cuidando la sintaxis y la ortografía y utilizando correctamente el lenguaje científico, las relaciones entre las cantidades físicas, símbolos, unidades, etc. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario. Los datos generales necesarios para completar todas las preguntas se incluyen conjuntamente en el reverso de esta hoja. Aplica únicamente los datos que necesites en cada caso. Los datos específicos están en cada pregunta.

Ejercicio 1 · BLOQUE A: Problemas

1BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas
El trióxido de azufre se disocia según la ecuación:2 SOX3(g)⇌2 SOX2(g)+OX2(g)\ce{2SO3(g) <=> 2SO2(g) + O2(g)}En un recipiente de 3 litros calentado a 500K se introducen 100 g de trióxido de azufre y, tras alcanzar el equilibrio, se forman 0,4 moles de oxígeno.
a
Calcular las constantes KcK_c y KpK_p para el equilibrio.0,75 pts
b
Calcular el grado de disociación del trióxido de azufre y su presión parcial.1 pt
c
El proceso es endotérmico, ¿cómo cambiará la concentración de SOX3\ce{SO3} si se disminuye la temperatura? ¿Y cuando se aumenta el volumen total? Razonar.0,75 pts
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Ejercicio 1 · BLOQUE B: Cuestiones

1BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones
Dados los elementos X e Y cuyos números atómicos son 16 y 17 respectivamente:
a
Escribir sus configuraciones electrónicas.0,5 pts
b
Deducir la fórmula molecular más probable del compuesto formado por X e Y.0,5 pts
c
Indicar la geometría molecular del compuesto formado por X e Y a partir de la estructura de Lewis.0,5 pts
d
Explicar qué elemento es más electronegativo y si la molécula formada por X e Y es polar o apolar.0,5 pts
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Ejercicio 1 · BLOQUE C: Cuestiones

1BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
A 25 ∘C25\,^\circ\text{C} se disuelve un máximo de 0,11 g0{,}11\,\text{g} de fluoruro de bario (BaFX2\ce{BaF2}) en 100 mL100\,\text{mL} de agua.
a
Calcular la concentración de iones fluoruro en una disolución saturada a 25 ∘C25\,^\circ\text{C}.0,75 pts
b
Calcular el producto de solubilidad (KpsK_{ps}) del fluoruro de bario a 25 ∘C25\,^\circ\text{C}.0,75 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE A: Problemas

2BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas
Sabiendo que una disolución acuosa 0,5 M de amoníaco (NHX3\ce{NH3}) tiene un pH=11,48.
a
Calcular la constante de basicidad KbK_b del amoníaco.1,5 pts
b
¿Cuántos mL de HCl(aq)\ce{HCl(aq)} 2 M se precisan para neutralizar 30 mL de la disolución de amoníaco anterior?0,5 pts
c
Razonar cómo será el pH (ácido, básico, neutro) en el punto de neutralización.0,5 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE B: Cuestiones

2BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones
Con los datos de los potenciales normales de reducción de los halógenos:E0(ClX2/ClX−)=+1,36 V;E0(BrX2/BrX−)=+1,07 V;E0(IX2/IX−)=+0,54 VE^0(\ce{Cl2/Cl-}) = +1{,}36\,\text{V}; E^0(\ce{Br2/Br-}) = +1{,}07\,\text{V}; E^0(\ce{I2/I-}) = +0{,}54\,\text{V}
a
Escribir las siguientes reacciones e indicar cuáles serán espontáneas: i) Oxidación del ion bromuro por yodo. ii) Reducción de cloro por ion bromuro. iii) Oxidación de yoduro con cloro.1,5 pts
b
Justificar cuál es la especie más oxidante y cuál es la más reductora.0,5 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE C: Cuestiones

2BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
El proceso analítico empleado para valorar vinagres comerciales se realiza con un montaje como el esquematizado aquí:
Esquema de montaje para una valoración ácido-base con bureta y matraz Erlenmeyer.
a
Escribir la ecuación química ajustada de la reacción, nombrar todas las sustancias que participan en la valoración y un indicador adecuado.0,3 pts
b
Nombrar todo el material necesario, completar el montaje experimental e indicar qué sustancia(s) se coloca(n) en cada elemento del montaje.0,4 pts
c
Describir el procedimiento operativo.0,5 pts
d
Indicar los cambios que se observan a lo largo del proceso y cómo se sabe cuándo termina la valoración.0,3 pts
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Ejercicio 3 · BLOQUE A: Problemas

3BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas
Dadas las siguientes reacciones y sus valores de ΔH∘\Delta H^\circ (en kJ) y ΔS∘\Delta S^\circ (en J⋅K−1\text{J} \cdot \text{K}^{-1}):
a
A) 2 OX3(g)→3 OX2(g)\ce{2O3(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{3O2(g)} ΔH∘=−285,3\Delta H^\circ = -285{,}3; ΔS∘=+137,2\Delta S^\circ = +137{,}2. Justificar cuál de las reacciones no será espontánea a ninguna temperatura.0,75 pts
b
B) 2 HX2S(g)+SOX2(g)→3 S(s)+2 HX2O(l)\ce{2H2S(g)} + \ce{SO2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{3S(s)} + \ce{2H2O(l)} ΔH∘=−233,5\Delta H^\circ = -233{,}5; ΔS∘=−424,2\Delta S^\circ = -424{,}2. Justificar cuál de las reacciones será espontánea a cualquier temperatura.0,75 pts
c
C) 2 HCl(g)→HX2(g)+ClX2(g)\ce{2HCl(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{H2(g)} + \ce{Cl2(g)} ΔH∘=+184,5\Delta H^\circ = +184{,}5; ΔS∘=−373,6\Delta S^\circ = -373{,}6. Indicar cuál de las reacciones pasará de ser no espontánea a espontánea con la temperatura. ¿A qué temperatura (en ∘C^\circ\text{C}) ocurrirá dicho cambio?1 pt
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Ejercicio 3 · BLOQUE C: Cuestiones

3BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
Seleccionar razonadamente de entre las siguientes sustancias: Li,CHX4,NHX3,HX2O,LiF,Ne\ce{Li}, \ce{CH4}, \ce{NH3}, \ce{H2O}, \ce{LiF}, \ce{Ne}
a
Dos compuestos que forman enlaces de hidrógeno.0,5 pts
b
Los dos compuestos con los menores puntos de ebullición.0,5 pts
c
Dos compuestos conductores de la electricidad en estado líquido.0,5 pts
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Ejercicio 4 · BLOQUE A: Problemas

4BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas
Dada la reacción química:NaClOX3(aq)+Mn(s)+HX2SOX4(aq)→ClX2(g)+MnSOX4(aq)+NaX2SOX4(aq)+HX2O(l)\ce{NaClO3(aq) + Mn(s) + H2SO4(aq) -> Cl2(g) + MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + H2O(l)}
a
Ajustar la reacción empleando el método del ión-electrón.1,5 pts
b
Indicar razonadamente qué especie se oxida y qué especie se reduce.0,5 pts
c
Si la reacción es completa, ¿cuántos mL de cloro gaseoso, medidos a 15 ∘C15\,^\circ\text{C} y 1,5 atm1{,}5\,\text{atm}, se formarán a partir de 42,5 g42{,}5\,\text{g} de clorato de sodio?0,5 pts
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Ejercicio 4 · BLOQUE C: Cuestiones

4BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
Dada la fórmula molecular CX4HX10O\ce{C4H10O}.
a
Dibujar y nombrar las estructuras de 4 alcoholes isómeros con dicha fórmula.0,5 pts
b
Dibujar y nombrar las estructuras A y B, escribiendo las ecuaciones químicas que llevan a su formación, sabiendo que cuando el butan-1-ol se trata con HX2SOX4\ce{H2SO4} en caliente se forma el compuesto A, y que tratando el compuesto A con HBr\ce{HBr} da, mayoritariamente, el compuesto B.1 pt
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