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la cuevadel empollón
QuímicaCastilla-La ManchaPAU 2024Extraordinaria

Química · Castilla-La Mancha 2024

10 ejercicios

Instrucciones

Esta prueba consta de tres bloques de preguntas, A, B y C. El alumno deberá resolver dos preguntas del bloque A, una del bloque B y dos del bloque C. Si se resuelven más preguntas de las requeridas solo se corregirán las que aparezcan en primer lugar. La puntuación de las preguntas y de los correspondientes apartados se indica en los enunciados. Puede utilizarse calculadora científica avanzada tipo I y tipo II, sin memoria de texto.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
3 puntos
Bloque A
Las entalpías estándar de formación del butano gas CX4HX10\ce{C4H10}, dióxido de carbono gas COX2\ce{CO2} y del agua líquida HX2O\ce{H2O} son −124,7-124{,}7, −393,5-393{,}5 y −285,8 kJ⋅mol−1-285{,}8\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}, respectivamente.
Datos
  • P=1 atmP = 1\,\text{atm}
  • T=298 KT = 298\,\text{K}
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • S0(CX4HX10(l))=229,7 J⋅mol−1⋅K−1S^0(\ce{C4H10(l)}) = 229{,}7\,\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • S0(OX2(g))=204,8 J⋅mol−1⋅K−1S^0(\ce{O2(g)}) = 204{,}8\,\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • S0(COX2(g))=213,6 J⋅mol−1⋅K−1S^0(\ce{CO2(g)}) = 213{,}6\,\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • S0(HX2O(l))=69,9 J⋅mol−1⋅K−1S^0(\ce{H2O(l)}) = 69{,}9\,\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
a
Escriba las reacciones ajustadas correspondientes a los procesos anteriores, así como la correspondiente a la combustión del butano.1 pt
b
Calcule la entalpía de combustión del butano en esas condiciones.1 pt
c
Calcule a partir de los datos siguientes la variación de entropía de la reacción, su variación de energía libre y determine si el proceso será espontáneo a la temperatura de 298 K298\,\text{K}.1 pt
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
3 puntos
Bloque A
Sea la siguiente reacción redox:Cu(s)+HNOX3→Cu(NOX3)X2+NO+HX2O\ce{Cu(s) + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H2O}
Datos
  • Masas atómicas relativas: Cu=63,5\text{Cu} = 63{,}5
  • N=14,0\text{N} = 14{,}0
  • H=1,0\text{H} = 1{,}0
  • O=16,0\text{O} = 16{,}0
a
Escriba las semirreacciones de oxidación y reducción. Señale claramente cuál es el oxidante y el reductor.1 pt
b
Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.1 pt
c
Calcule los gramos de Cu(s)\ce{Cu(s)} necesarios para obtener 10 g10\,\text{g} de NO\ce{NO} si el rendimiento de la reacción es del 75%75\%.1 pt
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
3 puntos
Bloque A
Una disolución acuosa 0,3 M0{,}3\,\text{M} de ácido hipocloroso (HClO\ce{HClO}) tiene un pH\text{pH} de 3,983{,}98. Calcule:
a
La concentración molar de todas las especies presentes en equilibrio.1 pt
b
El grado de disociación del ácido hipocloroso.1 pt
c
El valor de la constante de acidez (KaK_a) del ácido hipocloroso y el valor de la constante de basicidad (KbK_b) de su base conjugada.1 pt
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
3 puntos
Bloque A
El fosgeno (COClX2\ce{COCl2}) es un producto gaseoso que se descompone en monóxido de carbono y cloro según el proceso:COClX2(g)⇌CO(g)+ClX2(g)\ce{COCl2(g) <=> CO(g) + Cl2(g)}En un recipiente de 250 mL250\,\text{mL} de capacidad se introdujeron 0,213 gramos0{,}213\,\text{gramos} de fosgeno, de manera que cuando se alcanzó el equilibrio a la temperatura de 27 ∘C27\,^{\circ}\text{C}, la presión en el interior del matraz fue de 230 mm de Hg230\,\text{mm de Hg}. A partir de estos datos, calcule:
Datos
  • Masas atómicas relativas: Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • O=16\text{O} = 16
  • C=12\text{C} = 12
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}
a
El grado de disociación del fosgeno.1 pt
b
La presión parcial de cada componente gaseoso en la mezcla.1 pt
c
El valor de las constantes KpK_p y KcK_c.1 pt
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Bloque B
a
Escriba las estructuras de Lewis y describa la geometría de las siguientes moléculas usando la teoría de repulsión de pares de electrones (TRPECV): BeClX2\ce{BeCl2}, PFX5\ce{PF5}, NX2\ce{N2}, CClX4\ce{CCl4}.1 pt
b
Describa la hibridación de los átomos de C\ce{C} de la molécula de eteno (CX2HX4\ce{C2H4}) y de la molécula de metano (CHX4\ce{CH4}).1 pt
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Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
2 puntos
Bloque B
a
Explique si el compuesto CHX3−CHCl−CHX3\ce{CH3-CHCl-CH3} puede presentar algún tipo de isomería espacial: geométrica, óptica, ambos tipos o ninguno.1 pt
b
Indique el tipo de isomería que presentan los siguientes pares de compuestos: Par A: Par B:1 pt
Par A: Dos isómeros geométricos (cis/trans) de un alcohol insaturado de cadena larga.
Par B: Dos proyecciones de cuña y guiones de un compuesto con dos centros quirales (cloro y bromo).
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Ejercicio 7 · Opción C

7Opción C
1 punto
Bloque C
Conociendo la solubilidad del Ca(IOX3)X2\ce{Ca(IO3)2}, calcule su producto de solubilidad.
Datos
  • s=5,6⋅10−3 mol⋅L−1s = 5{,}6 \cdot 10^{-3}\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}
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Ejercicio 8 · Opción C

8Opción C
1 punto
Bloque C
Para los siguientes grupos de números cuánticos:(4,2,0,+1/2),(3,3,2,−1/2),(2,0,1,+1/2) y (2,0,0,+1/2)(4, 2, 0, +1/2), (3, 3, 2, -1/2), (2, 0, 1, +1/2) \text{ y } (2, 0, 0, +1/2)
a
Indique razonadamente cuáles son posibles y cuáles no.0,5 pts
b
Para las combinaciones correctas, indique el orbital donde se encuentra cada uno de esos electrones y ordénelos en orden creciente de energía.0,5 pts
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Ejercicio 9 · Opción C

9Opción C
1 punto
Bloque C
Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando su respuesta:
a
Cuanto mayor sea el E0E^0 de una sustancia, mayor será su carácter oxidante.0,5 pts
b
La reacción de una pila en condiciones estándar transcurre sin necesidad de una fuente de energía externa (proceso espontáneo), generando corriente eléctrica, si ΔG0>0\Delta G^0 > 0.0,5 pts
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Ejercicio 10 · Opción C

10Opción C
1 punto
Bloque C
Complete en el cuadernillo (NO en este enunciado) las siguientes reacciones orgánicas:
a
CHX2=CHX2+HBr→\ce{CH2=CH2 + HBr ->}0,25 pts
b
CHX3CHX2CHX2OH+HX2SOX4→\ce{CH3CH2CH2OH + H2SO4 ->}0,25 pts
c
CX4HX10+OX2→\ce{C4H10 + O2 ->}0,25 pts
d
CHX3CHX2CHX2COOH+CHX3CHX2CHX2OH→\ce{CH3CH2CH2COOH + CH3CH2CH2OH ->}0,25 pts
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