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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2014Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2014

5 ejercicios

Instrucciones

El alumno deberá elegir una opción (A o B) y contestar a las 3 cuestiones y los 2 problemas de la opción elegida. En cada cuestión/problema la calificación máxima será de 2 puntos; en cada apartado se indica la calificación máxima que se puede obtener.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere las especies químicas COX2\ce{CO2}, COX3X2−\ce{CO3^{2-}}, HX2Se\ce{H2Se}, y responda a las siguientes cuestiones:
Datos
  • Números atómicos: Z(H)=1Z(\ce{H}) = 1
  • Z(C)=6Z(\ce{C}) = 6
  • Z(O)=8Z(\ce{O}) = 8
  • Z(Se)=34Z(\ce{Se}) = 34
a
Represente la estructura de Lewis de cada una de las especies químicas anteriores.0,6 pts
b
Explique razonadamente la geometría de cada una de estas especies químicas.0,9 pts
c
Explique, justificando la respuesta, si las moléculas COX2\ce{CO2} y HX2Se\ce{H2Se} son polares o apolares.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La obtención de ácido fosfórico puro se realiza mediante un proceso que consta de dos etapas; en la 1a1^{\text{a}} etapa tiene lugar la combustión del fósforo blanco con el oxígeno del aire, y en la 2a2^{\text{a}} se hace reaccionar el óxido obtenido con agua. Las correspondientes reacciones ajustadas son: Etapa 1ª) PX4(s)+5 OX2(g)→PX4OX10(s)\ce{P4(s)} + \ce{5O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{P4O10(s)} Etapa 2ª) PX4OX10(s)+6 HX2O(l)→4 HX3POX4(l)\ce{P4O10(s)} + \ce{6H2O(l)} \mathrel{\ce{->}} \ce{4H3PO4(l)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1H = 1
  • O=16O = 16
  • P=31P = 31
  • 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
Calcule el volumen (en litros) de oxígeno, medido a 25∘C25^{\circ}\text{C} y 11 atmósfera de presión, que han reaccionado con 2 kg2\,\text{kg} de fósforo blanco (PX4)(\ce{P4}).0,8 pts
b
Si se hace reaccionar 1 kg1\,\text{kg} de PX4OX10\ce{P4O10} con la cantidad adecuada de agua y el rendimiento de la 2a2^{\text{a}} etapa es del 80%80\%, calcule el volumen (en litros) que se obtendría de una disolución acuosa de ácido fosfórico de densidad 1,34 g⋅mL−11{,}34\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1} y riqueza 50%50\% (en peso).1,2 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Se preparan, en sendos tubos de ensayo, disoluciones acuosas acidificadas de sales de los siguientes iones metálicos: 1) AuX3+\ce{Au^{3+}}, 2) AgX+\ce{Ag+}, 3) CuX2+\ce{Cu^{2+}}, 4) FeX3+\ce{Fe^{3+}}. Explique, escribiendo las ecuaciones químicas ajustadas, las reacciones que se producirán al realizar las siguientes adiciones:
Datos
  • Nota: todas las disoluciones se han preparado en condiciones estándar
  • E0(FeX3+/FeX2+)=+0,77 VE^0(\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}) = +0{,}77\,\text{V}
  • E0(CuX2+/Cu)=+0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • E0(AuX3+/Au)=+1,50 VE^0(\ce{Au^{3+}/Au}) = +1{,}50\,\text{V}
  • E0(AgX+/Ag)=+0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • E0(SnX4+/SnX2+)=+0,15 VE^0(\ce{Sn^{4+}/Sn^{2+}}) = +0{,}15\,\text{V}
a
A cada uno de los tubos que contienen las disoluciones 1), 2) y 3) se les adiciona FeX2+(ac)\ce{Fe^{2+}(ac)}.1,5 pts
b
Al tubo n∘4n^{\circ} 4, que contiene FeX3+(ac)\ce{Fe^{3+}(ac)}, se le adiciona SnX2+(ac)\ce{Sn^{2+}(ac)}.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
El ácido ascórbico se encuentra en los cítricos y tiene propiedades antioxidantes. En el análisis de 100 mL100\,\text{mL} de una disolución de éste ácido se encontró que contenía 0,212 g0{,}212\,\text{g}, siendo el pH de dicha disolución de 3,053{,}05. Considerando al ácido ascórbico como un ácido monoprótico, HA\ce{HA}, calcule:
Datos
  • Masa molar del ácido ascórbico: 176 g⋅mol−1176\,\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}
a
La constante de acidez del ácido, KaK_a.1 pt
b
Si 20 mL20\,\text{mL} de la disolución anterior se añaden a 80 mL80\,\text{mL} de agua ¿cuál será el pH de la disolución resultante?1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
La reacción A+2 B→2 C+3 D\ce{A} + \ce{2B} \mathrel{\ce{->}} \ce{2C} + \ce{3D}, tiene una velocidad de 1,75⋅10−4 mol⋅L−1⋅s−11{,}75 \cdot 10^{-4}\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1} en el momento en que [A]=0,258 M[\ce{A}] = 0{,}258\,\text{M}. Experimentalmente se ha observado que la reacción es de segundo orden respecto de A y de orden cero respecto de B.
a
¿Cuál es la velocidad de formación de D?0,5 pts
b
¿Cuál es la velocidad de desaparición de B?0,5 pts
c
Escriba la ecuación de velocidad completa.0,5 pts
d
Calcule la constante de velocidad.0,5 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuatro elementos A, B, C y D tienen números atómicos 2, 11, 17 y 25 respectivamente. Responda a las siguientes cuestiones:
a
Escriba la configuración electrónica de cada uno de ellos.0,8 pts
b
Explique cuál o cuáles, de los elementos indicados, son metales.0,6 pts
c
Defina afinidad electrónica y razone cuál es el elemento, de los indicados, que tiene mayor afinidad electrónica.0,6 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La variación de entalpía, en condiciones estándar, para la reacción de combustión de 1 mol1\,\text{mol} de eteno, CX2HX4(g)\ce{C2H4(g)}, es ΔH0=−1411 kJ\Delta H^0 = -1411\,\text{kJ}, y para la combustión de 1 mol1\,\text{mol} de etanol, CX2HX5OH(l)\ce{C2H5OH(l)}, es ΔH0=−764 kJ\Delta H^0 = -764\,\text{kJ}, formándose en ambos casos agua líquida, HX2O(l)\ce{H2O(l)}.
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1H = 1
  • C=12C = 12
  • O=16O = 16
a
Teniendo en cuenta la ley de Hess, calcule la entalpía en condiciones estándar de la siguiente reacción, e indique si la reacción es exotérmica o endotérmica:CX2HX4(g)+HX2O(l)→CX2HX5OH(l)\ce{C2H4(g) + H2O(l) -> C2H5OH(l)}1 pt
b
Calcule la cantidad de energía, en forma de calor, que es absorbida o cedida al sintetizar 75 g75\,\text{g} de etanol según la reacción anterior, a partir de las cantidades adecuadas de eteno y agua.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El hidrógeno, HX2(g)\ce{H2(g)}, se está convirtiendo en una fuente de energía alternativa a los combustibles fósiles cuya combustión es responsable del efecto invernadero. Considere el siguiente equilibrio:CO(g)+HX2O(g)⇌COX2(g)+HX2(g);ΔH=+28 kJ\ce{CO(g) + H2O(g) <=> CO2(g) + H2(g)}; \quad \Delta H = +28\,\text{kJ}
a
Aumentar la temperatura del reactor manteniendo constante la presión.0,5 pts
b
Disminuir el volumen del reactor manteniendo constante la temperatura.0,5 pts
c
Adicionar COX2\ce{CO2} a la mezcla en equilibrio.0,5 pts
d
Añadir a la mezcla en equilibrio un catalizador.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
A 337∘C337^{\circ}\text{C} el COX2\ce{CO2} reacciona con el HX2S\ce{H2S}, según el siguiente equilibrio:COX2(g)+HX2S(g)⇌COS(g)+HX2O(g)\ce{CO2(g) + H2S(g) <=> COS(g) + H2O(g)}En una experiencia se colocaron 4,4 g4{,}4\,\text{g} de COX2\ce{CO2} en un recipiente de 2,52{,}5 litros y una cantidad adecuada de HX2S\ce{H2S} para que una vez alcanzado el equilibrio, a la temperatura citada, la presión total en el interior del recipiente sea de 1010 atmósferas. Se determinó que en el estado de equilibrio habían 0,010{,}01 moles de agua. Determine:
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1H = 1
  • C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • S=32S = 32
  • 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
El número de moles de cada uno de los gases presentes en el equilibrio a 337∘C337^{\circ}\text{C}.1 pt
b
El valor de KcK_c y el valor de KpK_p.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Responda a las cuestiones sobre formulación y nomenclatura orgánica e inorgánica:
a
Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos: i) dihidrogenofosfato de aluminio ii) cloruro de estaño(IV) iii) propanona iv) Cu(BrOX3)X2\ce{Cu(BrO3)2} v) SbHX3\ce{SbH3} vi) CHX3−O−CHX3\ce{CH3-O-CH3}1,2 pts
b
Nombre los siguientes compuestos e identifique los grupos funcionales presentes en cada uno de ellos: i) CHX3−COO−CHX2−CHX3\ce{CH3-COO-CH2-CH3} ii) CHX3−NHX2\ce{CH3-NH2} iii) CHX3−CHX2−CHOH−CHX3\ce{CH3-CH2-CHOH-CH3} iv) CHX3−CHX2−COOH\ce{CH3-CH2-COOH}0,8 pts
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