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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2023Extraordinaria

Química · Madrid 2023

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Después de leer atentamente el examen, responda a cinco preguntas cualesquiera a elegir entre las diez que se proponen. TIEMPO Y CALIFICACIÓN: 90 minutos. Todas las preguntas se calificarán sobre 2 puntos.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones:
a
Razone si los dos siguientes conjuntos de números cuánticos pueden corresponder, cada uno, a un orbital atómico. En caso afirmativo, justifique el subnivel energético del que se trate, el número total de electrones que puede alojar dicho subnivel, y escriba los valores de los números cuánticos que definen a los electrones que se pueden colocar en el orbital. a1) n=2,l=−1,ml=0n = 2, l = -1, m_l = 0; a2) n=4,l=2,ml=2n = 4, l = 2, m_l = 2.1 pt
b
Defina energía de ionización y ordene justificadamente de mayor a menor la primera energía de ionización del carbono, boro y nitrógeno, escribiendo sus respectivas configuraciones electrónicas.1 pt
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Para cada uno de los siguientes apartados: formule el compuesto, indique el tipo de enlace entre los distintos átomos de una molécula del compuesto, la polaridad de una molécula, y en su caso, las fuerzas intermoleculares existentes en el compuesto.
a
Dióxido de carbono.0,5 pts
b
Amoniaco.0,5 pts
c
Cloruro de sodio.0,5 pts
d
Ácido etanoico.0,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Complete cada una de las siguientes reacciones, formulando y nombrando todos los compuestos orgánicos que intervienen, e indique el tipo de reacción.
a
Alcohol secundario en posición 3, de cinco átomos de carbono + HX2SOX4\ce{H2SO4} / calor →\rightarrow0,5 pts
b
Ácido carboxílico de 3 átomos de carbono + alcohol primario de 3 átomos de carbono →\rightarrow0,5 pts
c
CHX3−CHX2−CH=CH−CHX3+HBr\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{HBr}0,5 pts
d
CHX3−CH=CH−CHX3+HX2\ce{CH3-CH=CH-CH3 + H2}0,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Nombre los siguientes compuestos orgánicos:
a
CHX3−CHX2−CO−NH−CHX3\ce{CH3-CH2-CO-NH-CH3} y CHX3−C≡C−C(CHX3)X2−CHX3\ce{CH3-C#C-C(CH3)2-CH3}0,5 pts
b
CHX3−C(OH)=CHX2\ce{CH3-C(OH)=CH2} y CHX3−C(CHX3)Br−CHX2−CHX2−CHX3\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{C(CH3)Br}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH3}0,5 pts
c
−[CHX2−CH(CHX3)]XnX−\ce{-[CH2-CH(CH3)]_n-}0,5 pts
d
CHX3−CHX2−CH(CHX3)−CH(CHX2−CHX2−CHX3)−CH(CHX3)−CH(CHX3)−CHX3\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH(CH2-CH2-CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH3} y CHX3−CHX2−C(CHX3)X2−O−CHX3\ce{CH3-CH2-C(CH3)2-O-CH3}0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones independientes:
a
Según la teoría de Brönsted-Lowry, en la reacción del anión NOX2X−\ce{NO2-} en presencia de HX2O\ce{H2O}, el reactivo NOX2X−\ce{NO2-} se comporta como un ácido. Escriba la reacción detallando los pares ácido-base presentes.0,5 pts
b
Comparando el pH de dos disoluciones de igual concentración de dos ácidos diferentes, la disolución del ácido más fuerte presenta mayor valor de pH.0,5 pts
c
El pH de una disolución acuosa de KNOX3\ce{KNO3} es ácido.0,5 pts
d
Si se diluye una disolución inicial de un ácido fuerte, la disolución diluida obtenida presenta un valor de pH menor que la disolución inicial.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
A 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} han reaccionado A y B y se han realizado tres experimentos en los que se ha obtenido el valor de la velocidad inicial de reacción en función de las concentraciones iniciales de ambos reactivos.
Experimento[A] / mol·L-1[B] / mol·L-1v / mol·L-1·s-1
10,100,101,34×10-4
20,100,304,02×10-4
30,200,105,36×10-4
a
Calcule los órdenes parciales y el orden total de reacción y escriba la ecuación de velocidad.1 pt
b
Calcule la constante de velocidad e indique sus unidades.0,5 pts
c
Si se repiten los experimentos a 30 ∘C30\,^{\circ}\text{C}, justifique si se obtendrán valores experimentales de la velocidad mayores, iguales o menores que a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}.0,5 pts
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Se dispone de un recipiente de 8,0 L8{,}0\,\text{L} a 400 ∘C400\,^{\circ}\text{C}, en el que se han introducido 1,4 mol1{,}4\,\text{mol} de SOX2\ce{SO2} y 1,0 mol1{,}0\,\text{mol} de OX2\ce{O2}, teniendo lugar la reacción 2 SOX2(g)+OX2(g)⇌2 SOX3(g)\ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)} Tras la reacción se encuentran en el equilibrio 0,20 mol0{,}20\,\text{mol} de SOX2\ce{SO2}. Determine:
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 todas las especies en el equilibrio.0,75 pts
b
Las constantes KcK_c y KpK_p.0,75 pts
c
La presión total del recipiente.0,5 pts
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
El cromato de potasio reacciona en presencia de ácido clorhídrico produciendo cloruro de cromo(III), cloruro de potasio y agua, y se desprende cloro.
Datos
  • Masas atómicas (u): O=16,0O = 16{,}0
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • K=39,1K = 39{,}1
  • Cr=52,0Cr = 52{,}0
a
Escriba ajustadas las semirreacciones de oxidación y reducción por el método de ion electrón, la reacción iónica y la molecular, e indique las especies oxidante y reductora.1 pt
b
Sabiendo que la reacción transcurre con un 65%65\% de rendimiento, calcule la masa de cromato de potasio necesaria para obtener 120,0 g120{,}0\,\text{g} de cloruro de cromo(III).1 pt
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Se realiza la electrólisis del NaCl\ce{NaCl} en disolución acuosa a 300 K300\,\text{K} y 2,00 atm2{,}00\,\text{atm}, haciendo pasar una corriente de 2,50⋅103 A2{,}50 \cdot 10^3\,\text{A} durante 1 h1\,\text{h}, y se observa que se desprende ClX2(g)\ce{Cl2(g)} en el ánodo y HX2(g)\ce{H2(g)} en el cátodo:
Datos
  • E0(V):HX2O/HX2=−0,83E^0(\text{V}): \ce{H2O/H2} = -0{,}83
  • E0(V):ClX2/ClX−=+1,36E^0(\text{V}): \ce{Cl2/Cl-} = +1{,}36
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • F=96485 C⋅mol−1F = 96485\,\text{C} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Escriba ajustadas las semirreacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo y la reacción iónica, detallando el estado de las especies.1 pt
b
Calcule el volumen de ClX2(g)\ce{Cl2(g)} desprendido.1 pt
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Una disolución de amoniaco 0,015 M0{,}015\,\text{M} a una cierta temperatura está ionizada en un 5,0%5{,}0\%. Calcule el:
a
pH de la disolución.0,5 pts
b
pKbpK_b.0,75 pts
c
Grado de disociación del amoniaco en la disolución resultante al mezclar 25 mL25\,\text{mL} de la disolución de amoniaco 0,015 M0{,}015\,\text{M} con 100 mL100\,\text{mL} de agua, manteniendo la temperatura constante. Suponer los volúmenes aditivos.0,75 pts
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