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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2018Ordinaria

Química · Baleares 2018

5 ejercicios

Instrucciones

Datos
  • R=0,082 atm L mol−1 K−1=8,3 J mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 8{,}3\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
El examen incluye tabla periódica como anexo. Contesta una opción de las dos propuestas. Utiliza la tabla periódica adjunta. Puedes usar la calculadora. La puntuación máxima de cada pregunta está indicada al inicio de la pregunta. La nota del examen es la suma de las puntuaciones.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1 punto
El ácido acetilsalicílico (CX9HX8OX4\ce{C9H8O4}) es el principio activo de la aspirina, un medicamento que se utiliza como analgésico y antiinflamatorio. En un estudio publicado en 2012 en la revista Lancet se comprobó que un grupo de personas que habían ingerido diariamente y durante cinco años 70 mg70\,\text{mg} de aspirina reducían en un 20%20\% la incidencia de sufrir un tumor gástrico respecto a las que no ingerían este medicamento.
Fotografía de un comprimido de aspirina (Figura 2)
a
¿Si la ingesta diaria de los 70 mg70\,\text{mg} de ácido acetilsalicílico se hace en 300 mL300\,\text{mL} de agua, se puede asegurar que la concentración ingerida es inferior a 0,01 M0{,}01\,\text{M}? Razona la respuesta.
b
Indica dos grupos funcionales presentes en la molécula de ácido acetilsalicílico (ver la figura 1).
Estructura química del ácido acetilsalicílico (Figura 1)
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
El clorato de potasio reacciona con el sulfato de hierro(II) en medio ácido según la reacción ajustada siguiente:KClOX3+6 FeSOX4+3 HX2SOX4→KCl+3 HX2O+3 FeX2(SOX4)X3\ce{KClO3 + 6FeSO4 + 3H2SO4 -> KCl + 3H2O + 3Fe2(SO4)3}
a
Indica el número de oxidación del cloro en las especies KClOX3\ce{KClO3} y KCl\ce{KCl}.
b
¿Cuál es la especie reductora? ¿Y la especie oxidante? Razona la respuesta.
c
Determina el volumen de sulfat de hierro(II) 1,0 M1{,}0\,\text{M} necesario para reaccionar con 1 g1\,\text{g} de muestra que contiene un 80%80\% de KClOX3\ce{KClO3}.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El PbS\ce{PbS} presenta el equilibrio químico siguiente:PbS(s)⇌PbX2+(aq)+SX2−(aq)Kps=1,0⋅10−29\ce{PbS(s) <=> Pb^{2+}(aq) + S^{2-}(aq)} \quad K_{ps} = 1{,}0 \cdot 10^{-29}
a
Indica, razonadamente, si precipitará PbS\ce{PbS} cuando se mezclan 10−510^{-5} moles de Pb(NOX3)X2\ce{Pb(NO3)2} con 10−510^{-5} moles de NaX2S\ce{Na2S} en 10,0 L10{,}0\,\text{L} de agua.
b
Sabiendo que el producto de solubilidad (KpsK_{ps}) del CuS\ce{CuS} es 4,0⋅10−384{,}0 \cdot 10^{-38}, ¿cuál de los dos compuestos es más soluble en agua, el CuS\ce{CuS} o el PbS\ce{PbS}? Razona la respuesta.
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Dados los compuestos siguientes: NHX3\ce{NH3}, NFX3\ce{NF3}, FX2\ce{F2} y NaF\ce{NaF}, responde razonadamente a las preguntas siguientes:
a
¿Qué compuesto es soluble en benceno?
b
¿Por qué el NHX3(l)\ce{NH3(l)} presenta una temperatura de ebullición superior al NFX3(l)\ce{NF3(l)}?
c
¿Qué compuesto conduce la corriente eléctrica en estado fundido? ¿Y en estado sólido?
d
¿Se puede afirmar que la molécula de FX2\ce{F2} presenta un doble enlace?
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Justifica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
Datos
  • Ka(CHX3COOH)=1,8⋅10−5K_a(\ce{CH3COOH}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Ka(NHX4X+)=5,6⋅10−10K_a(\ce{NH4+}) = 5{,}6 \cdot 10^{-10}
a
Cuando se mezclan 10 mL10\,\text{mL} de HCl\ce{HCl} 0,1 M0{,}1\,\text{M} con 20 mL20\,\text{mL} de NaOH\ce{NaOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M}, se obtiene una disolución neutra.
b
El pH de una disolución acuosa de ácido nítrico es menor que el de una disolución de la misma concentración de ácido acético.
c
La constante de basicidad (KbK_b) del NHX3\ce{NH3} coincide con la constante de acidez (KaK_a) de su ácido conjugado (NHX4X+\ce{NH4+}).
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
La trimetilamina [N(CHX3)X3\ce{N(CH3)3}] es un compuesto orgánico, producto de la descomposición de animales y plantas. Este compuesto es una base débil monobásica.
a
Calcula el pH de una disolución de trimetilamina 0,01 M0{,}01\,\text{M} que presenta un grado de disociación de 0,10{,}1.
b
Calcula la constante de basicidad (KbK_b) de la trimetilamina.
c
Determina el volumen de una disolución de HCl\ce{HCl} 5,0⋅10−2 M5{,}0 \cdot 10^{-2}\,\text{M} necesario para neutralizar 50 mL50\,\text{mL} de la disolución de trimetilamina 0,01 M0{,}01\,\text{M}.
d
Indica el material de vidrio (su nombre) que utilizarías de los representados en la figura 3 para realizar una valoración ácido-base en el laboratorio de química.
Matraz Erlenmeyer (A)
Bureta (B)
Embudo de decantación (C)
Matraz Kitasato (D)
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La reacción de isomerización del butano (CHX3−CHX2−CHX2−CHX3\ce{CH3-CH2-CH2-CH3}) en metilpropano (CH(CHX3)X3\ce{CH(CH3)3}) viene dada por la reacción ajustada siguiente:CHX3−CHX2−CHX2−CHX3(g)⇌CH(CHX3)X3(g)Kc(300 K)=2,5\ce{CH3-CH2-CH2-CH3(g) <=> CH(CH3)3(g)} \quad K_c(300\,\text{K}) = 2{,}5
a
Si inicialmente se inyecta de manera simultánea 1 mol1\,\text{mol} de butano y 0,2 moles0{,}2\,\text{moles} de metilpropano en un reactor vacío de 2,0 L2{,}0\,\text{L} que se mantiene a 300 K300\,\text{K}, calcula la concentración de butano cuando se alcanza el equilibrio químico.
b
Determina la presión parcial de metilpropano cuando se alcanza el equilibrio químico a 300 K300\,\text{K}.
c
Si se aumenta la presión total del sistema, ¿aumentará la formación de metilpropano? Razona la respuesta.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Responde razonadamente a las preguntas siguientes:
a
¿Cuál de los tres elementos: S\ce{S}, Ca\ce{Ca} y Cl\ce{Cl} presenta menor electronegatividad?
b
Justifica la geometría de la molécula de SHX2\ce{SH2} mediante el modelo de la repulsión de pares de electrones de la capa de valencia. ¿Se puede afirmar que es una molécula apolar?
c
¿Qué fuerzas de interacción se deben superar para disolver CaS(s)\ce{CaS(s)} en agua?
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Ejercicio 4

4
2 puntos
La notación convencional de la pila Daniell es la siguiente:Zn(s) / ZnX2+(aq,1,0M) // CuX2+(aq,1,0M) / Cu(s)\ce{Zn(s) / Zn^{2+}(aq, 1,0 M) // Cu^{2+}(aq, 1,0 M) / Cu(s)}
Datos
  • E0(PbX2+/Pb)=−0,13 VE^0(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}13\,\text{V}
a
Escribe la semirreacción que tiene lugar en el ánodo.
b
La FEM estándar de la pila Daniell es de +1,10 V+1{,}10\,\text{V}. Sabiendo que el potencial estándar de reducción del CuX2+/Cu(s)\ce{Cu^{2+}/Cu(s)} es de +0,34 V+0{,}34\,\text{V}, ¿cuál es el potencial estándar de reducción del ZnX2+/Zn(s)\ce{Zn^{2+}/Zn(s)}?
c
Si se cambiase el electrodo de ZnX2+/Zn\ce{Zn^{2+}/Zn} por uno de PbX2+/Pb\ce{Pb^{2+}/Pb}, ¿aumentaría o disminuiría la FEM de la pila? Razona la respuesta.
d
Explica qué función tiene un puente salino en una celda galvánica.
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Ejercicio 5

5
1,5 puntos
La reacción CHX3COOH+NHX3→CHX3CONHX2+HX2O\ce{CH3COOH} + \ce{NH3} \mathrel{\ce{->}} \ce{CH3CONH2} + \ce{H2O} presenta la siguiente ecuación de velocidad: v=k[CHX3COOH]⋅[NHX3]v = k [\ce{CH3COOH}] \cdot [\ce{NH3}] donde k=5,0⋅103 L mol−1 s−1k = 5{,}0 \cdot 10^3\,\text{L mol}^{-1}\,\text{s}^{-1} a 25∘C25^\circ\text{C}.
a
Calcula la velocidad de reacción cuando [CHX3COOH]=[NHX3]=0,02 M[\ce{CH3COOH}] = [\ce{NH3}] = 0{,}02\,\text{M}.
b
En general, ¿se puede afirmar que un aumento de la temperatura disminuye la velocidad de la reacción? Razona la respuesta.
c
Nombra el compuesto siguiente: CHX3CONHX2\ce{CH3CONH2}.
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