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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2021Ordinaria

Química · País Vasco 2021

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}
  • Números atómicos: H(Z=1)\text{H} (Z=1)
  • C(Z=6)\text{C} (Z=6)
  • N(Z=7)\text{N} (Z=7)
  • S(Z=16)\text{S} (Z=16)
  • Cl(Z=17)\text{Cl} (Z=17)
  • Ar(Z=18)\text{Ar} (Z=18)
  • Ca(Z=20)\text{Ca} (Z=20)
  • Abreviaturas: 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. Los ejercicios están 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. 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

1BLOQUE A
2,5 puntos
Bloque AProblemas
Cuando se calienta el amoníaco se disocia según:NHX3(g)⇌NX2(g)+HX2(g)\ce{NH3(g) <=> N2(g) + H2(g)}Se sabe que a una temperatura de 573 K573\,\text{K} y a la presión de 6 atm6\,\text{atm}, el amoníaco está disociado en sus elementos en un 60%60\%.
a
Ajustar la reacción.0,25 pts
b
Determinar la presión parcial de cada componente de la mezcla.0,75 pts
c
Calcular KPK_P para ese equilibrio a esa temperatura.1 pt
d
Calcular KcK_c para ese equilibrio a esa temperatura.0,5 pts
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Ejercicio 1 · BLOQUE B

1BLOQUE B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Dadas las moléculas: CSX2\ce{CS2}, HX2S\ce{H2S} y NHX3\ce{NH3}.
a
Escribir sus estructuras de Lewis.0,5 pts
b
Justificar sus geometrías según la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV) y la polaridad de las mismas.0,75 pts
c
Explicar razonadamente qué tipo de enlace o fuerza intermolecular hay que vencer para pasar de estado líquido a gaseoso cada una de estas sustancias.0,75 pts
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Ejercicio 1 · BLOQUE C

1BLOQUE C
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
Una reacción química presenta a 300 K300\,\text{K} de temperatura los siguientes valores termodinámicos: ΔG=−500 J⋅mol−1\Delta G = -500\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} y ΔS=10 J⋅mol−1⋅K−1\Delta S = 10\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}. Calcular:
a
El valor de ΔH\Delta H de la reacción a esa temperatura.0,75 pts
b
Suponiendo que ΔH\Delta H y ΔS\Delta S no varían con la temperatura, determinar a partir de qué temperatura la reacción será espontánea.0,75 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE A

2BLOQUE A
2,5 puntos
Bloque AProblemas
Se tiene una disolución acuosa 0,5 M0{,}5\,\text{M} de un ácido monoprótico débil, HA\ce{HA}, con una constante de acidez Ka=1,9⋅10−5K_a = 1{,}9 \cdot 10^{-5}. Calcular:
a
El pH de la disolución.1,5 pts
b
El grado de disociación del ácido.0,5 pts
c
La molaridad que debería tener una disolución de HCl\ce{HCl} para que su pH fuese igual al de la disolución del ácido HA\ce{HA}.0,5 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE B

2BLOQUE B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Se quiere determinar la concentración de un agua oxigenada comercial mediante su valoración con una disolución de permanganato de potasio de concentración conocida (permanganimetría). En disolución ácida el permanganato (MnOX4X−\ce{MnO4-}) oxida el HX2OX2\ce{H2O2} a OX2\ce{O2}, reduciéndose a MnX2+\ce{Mn^{2+}} según la ecuación siguiente (sin ajustar):KMnOX4+HX2OX2+HX2SOX4→KX2SOX4+MnSOX4+OX2+HX2O\ce{KMnO4 + H2O2 + H2SO4 -> K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O}
a
Indicar los instrumentos y materiales que serán necesarios.0,25 pts
b
Explicar el procedimiento de la valoración acompañándolo de un dibujo.0,75 pts
c
Explicar por qué no se necesita indicador para esta valoración.0,25 pts
d
Escribir la reacción ajustada que tiene lugar en esta valoración.0,75 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE C

2BLOQUE C
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
Para los siguientes grupos de números cuánticos: (4,2,0,+1/2)(4,2,0,+1/2); (3,3,2,−1/2)(3,3,2,-1/2); (2,0,1,+1/2)(2,0,1,+1/2); (2,0,0,−1/2)(2,0,0,-1/2)
a
Indicar cuáles son posibles y cuáles no para un electrón en un átomo, justificándolo.0,5 pts
b
En aquellas combinaciones que son posibles, indicar el orbital en el que se encuentra el electrón.0,5 pts
c
Ordenar razonadamente los orbitales del apartado anterior en orden creciente de energía.0,5 pts
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Ejercicio 3 · BLOQUE A

3BLOQUE A
2,5 puntos
Bloque AProblemas
El magnesio reacciona con ácido nítrico según la siguiente ecuación:Mg+HNOX3→Mg(NOX3)X2+NOX2+HX2O\ce{Mg + HNO3 -> Mg(NO3)2 + NO2 + H2O}
Datos
  • E0(MgX2+/Mg)=−2,37 VE^0(\ce{Mg^{2+}/Mg}) = -2{,}37\,\text{V}
  • E0(NOX3X−/NOX2)=+0,78 VE^0(\ce{NO3^{-}/NO2}) = +0{,}78\,\text{V}
a
Escribir las semireacciones de oxidación y de reducción.0,5 pts
b
Indicar cuál es la especie oxidante y cuál la especie reductora.0,5 pts
c
Ajustar la ecuación por el método del ión-electrón.0,5 pts
d
Calcular el potencial de la pila en condiciones estándar.1 pt
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Ejercicio 3 · BLOQUE C

3BLOQUE C
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
Dadas las siguientes especies: Ar\ce{Ar}, CaX2+\ce{Ca^{2+}} y ClX−\ce{Cl-}.
a
Escribir sus configuraciones electrónicas.0,5 pts
b
Ordenarlas, razonando la respuesta, en orden creciente de sus radios.1 pt
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Ejercicio 4 · BLOQUE A

4BLOQUE A
2,5 puntos
Bloque AProblemas
El producto de solubilidad del sulfato de bario (BaSOX4\ce{BaSO4}) es 1⋅10−101 \cdot 10^{-10} a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}. Calcular la solubilidad del sulfato de bario a esa temperatura:
a
En agua pura.1 pt
b
En una disolución de sulfato de sodio (NaX2SOX4\ce{Na2SO4}) 0,1 M0{,}1\,\text{M} (totalmente disuelto e ionizado).1,5 pts
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Ejercicio 4 · BLOQUE C

4BLOQUE C
1,5 puntos
Bloque CCuestiones
Completar las siguientes reacciones químicas, indicando en cada caso de qué tipo de reacción se trata. Nombrar los reactivos y formular y nombrar los productos resultantes.
a
CHX3−CHX2−CHX2−CH=CHX2+HBr→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH2} + \ce{HBr} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
b
CHX3−CHX2−CHX2OH+HX2SOX4 (en caliente)→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} + \ce{H2SO4 (en caliente)} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
c
CX6HX6+HNOX3 (en medio sulfurico)→\ce{C6H6} + \ce{HNO3 (en medio sulfurico)} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
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