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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2015Extraordinaria

Química · Madrid 2015

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Después de leer atentamente todas las preguntas, el alumno deberá escoger una de las dos opciones propuestas y responder a las cuestiones de la opción elegida. CALIFICACIÓN: Cada pregunta se valorará sobre 2 puntos. TIEMPO: 90 minutos.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Un elemento tiene como número atómico Z=26Z = 26.
Datos
  • NA=6,022×1023 mol−1N_A = 6{,}022 \times 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
a
Escriba su configuración electrónica.0,5 pts
b
Indique el grupo y el periodo al que pertenece.0,5 pts
c
Se sabe que una muestra de 7,00 g7{,}00\,\text{g} de este elemento puro contiene 7,55×10227{,}55 \times 10^{22} átomos de dicho elemento. Calcule su masa atómica.0,5 pts
d
Justifique el enlace que presenta este elemento como sustancia pura.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Indique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones, justificando su respuesta:
a
Una reacción espontánea nunca puede ser endotérmica.0,5 pts
b
Cuando aumenta la temperatura en un equilibrio exotérmico, la constante de velocidad de la reacción directa disminuye.0,5 pts
c
En una reacción entre gases del tipo A+2 B⇌2 C\ce{A + 2B <=> 2C}, los valores de KcK_c y KpK_p son iguales.0,5 pts
d
En una reacción entre gases del tipo A+2 B→2 C+D\ce{A} + \ce{2B} \mathrel{\ce{->}} \ce{2C} + \ce{D}, un aumento en la presión del recipiente a temperatura constante no modifica la cantidad de reactivos y productos presentes en el equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Una disolución de ácido nítrico concentrado oxida al zinc metálico, obteniéndose nitrato de amonio y nitrato de cinc.
Datos
  • Masas atómicas: H=1,0\ce{H} = 1{,}0
  • N=14,0\ce{N} = 14{,}0
  • O=16,0\ce{O} = 16{,}0
  • Zn=65,4\ce{Zn} = 65{,}4
a
Ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción de este proceso, y la reacción molecular global.1 pt
b
Calcule la masa de nitrato de amonio producida si se parte de 13,08 g13{,}08\,\text{g} de Zn\ce{Zn} y 100 mL100\,\text{mL} de ácido nítrico comercial, que posee un 68%68\% en masa de ácido nítrico y una densidad de 1,12 g⋅mL−11{,}12\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1}.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Un ácido monoprótico presenta una constante de acidez Ka=2,5×10−5K_a = 2{,}5 \times 10^{-5}.
Datos
  • Masas atómicas: H=1,0\ce{H} = 1{,}0
  • O=16,0\ce{O} = 16{,}0
  • K=39,1\ce{K} = 39{,}1
a
Calcule la concentración inicial de este ácido necesaria para obtener una disolución con pH=pKa−2\text{pH} = \text{p}K_a - 2.0,75 pts
b
Calcule la masa de KOH\ce{KOH} necesaria para neutralizar 100 mL100\,\text{mL} de la disolución del ácido del apartado a).0,75 pts
c
Razone si el pH resultante de la neutralización del apartado b) es ácido, básico o neutro.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Considere los compuestos orgánicos metilpropeno y ácido 2–metilbutanoico.
a
Escriba sus fórmulas semidesarrolladas.0,5 pts
b
Escriba la reacción entre el metilpropeno y el HCl\ce{HCl}, nombrando el producto mayoritario e indicando de qué tipo de reacción se trata.0,75 pts
c
Escriba la reacción entre el ácido 2–metilbutanoico y el etanol, nombrando el producto orgánico e indicando de qué tipo de reacción se trata.0,75 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando su respuesta:
a
En la molécula de etino, los dos átomos de carbono comparten entre sí dos pares de electrones.0,5 pts
b
La entalpía de vaporización del agua es mayor que la del sulfuro de hidrógeno.0,5 pts
c
El cloruro de sodio en disolución acuosa conduce la electricidad.0,5 pts
d
El carbono puro en forma de diamante presenta enlace metálico.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
En tres matraces sin etiquetar se dispone de disoluciones de la misma concentración de cloruro de sodio, hidróxido de sodio y acetato de sodio.
Datos
  • pKa(aˊcido aceˊtico)=4,8\text{p}K_a (\text{ácido acético}) = 4{,}8
a
Razone cómo podría identificar cada una de las disoluciones midiendo su pH.1 pt
b
Justifique, sin hacer cálculos, cómo se modifica el pH de las disoluciones si se añade a cada matraz 1 L1\,\text{L} de agua.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La reacción entre gases 2 A+B⇌3 C\ce{2A + B <=> 3C} tiene ΔH=−120 kJ⋅mol−1\Delta H = -120\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}, y para la reacción inversa Ea=180 kJ⋅mol−1E_a = 180\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}.
a
Utilizando un diagrama energético de la reacción, calcule EaE_a para la reacción directa.0,5 pts
b
Justifique si un aumento de temperatura tendrá mayor efecto sobre la constante de velocidad de la reacción directa o de la inversa.0,5 pts
c
Justifique qué efecto tendrá un aumento de temperatura sobre las cantidades de reactivos y productos en el equilibrio.0,5 pts
d
Si para esta reacción ΔS<0\Delta S < 0, explique si la reacción del enunciado es espontánea a temperaturas altas o bajas.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Considere la reacción de combustión del butano gaseoso.
Datos
  • Energías enlace (kJ⋅mol−1)(\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): C−H=415,0\ce{C-H} = 415{,}0
  • C−C=347,0\ce{C-C} = 347{,}0
  • O−H=460,0\ce{O-H} = 460{,}0
  • C=O=802,0\ce{C=O} = 802{,}0
  • O=O=498,0\ce{O=O} = 498{,}0
  • Entalpías de formación estándar (kJ⋅mol−1)(\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): butano (g)=−125,6(\text{g}) = -125{,}6
  • COX2(g)=−393,5\ce{CO2}(\text{g}) = -393{,}5
  • HX2O(l)=−285,8\ce{H2O}(\text{l}) = -285{,}8
a
Formule y ajuste dicha reacción.0,5 pts
b
Estime la variación de entalpía de la reacción a partir de las energías de enlace.0,5 pts
c
Calcule la variación de entalpía de la reacción a partir de las entalpías de formación.0,5 pts
d
Teniendo en cuenta que en el apartado b) se supone que los productos están en estado gaseoso, utilice los resultados de los apartados b) y c) para estimar la entalpía de vaporización molar del agua.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
El permanganato de potasio actúa como oxidante en medio ácido, dando como producto MnX2+\ce{Mn^{2+}}. Por el contrario, como oxidante en medio básico el permanganato de potasio da como producto MnOX2\ce{MnO2}.
Datos
  • E0(V):AgX+/Ag=0,80E^0 (\text{V}): \ce{Ag+/Ag} = 0{,}80
  • MnOX4X−/MnX2+=1,51\ce{MnO4-/Mn^{2+}} = 1{,}51
  • MnOX4X−/MnOX2=0,59\ce{MnO4-/MnO2} = 0{,}59
  • Masa atómica Ag=108\ce{Ag} = 108
a
Ajuste las semirreacciones del anión permanganato como oxidante en medio ácido y en medio básico.0,75 pts
b
Razone qué medio es necesario (ácido o básico) si se quiere usar permanganato de potasio para oxidar una barra de plata.0,5 pts
c
De acuerdo con los resultados del apartado anterior, calcule qué volumen de una disolución de permanganato de potasio 0,2 M0{,}2\,\text{M} es necesario para oxidar 10,8 g10{,}8\,\text{g} de plata metálica.0,75 pts
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