Química · Baleares 2022

a) El premio Nobel de Química del año 2019 fue concedido a los investigadores John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino (figura 1), por el desarrollo de las baterías de ion litio. Estas baterías se encuentran en dispositivos como teléfonos móviles, ordenadores portátiles y vehículos eléctricos. En concreto, y de forma simplificada, la pila de ion litio se fundamenta en la utilización de litio (Li) y óxido de cobalto (CoO) (figura 2). La reacción global de esta pila se podría representar de la forma siguiente: $$\ce{2Li + Co^{2+} -> 2Li+ + Co}$$ b) Nombra/formula los compuestos siguientes: $\ce{LiOH}$ y sulfato de cobalto (II).

El monóxido de nitrógeno (NO), a pesar de ser un compuesto muy inestable, tiene numerosas aplicaciones directas tanto en medicina como en otros ámbitos de las ciencias de la salud. Este compuesto se puede obtener a partir del ácido nítrico ($\ce{HNO3}$) y el cobre según la siguiente reacción química no ajustada: $$\ce{Cu(s) + HNO3(aq) -> Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)}$$

Considera las especies químicas siguientes: $\ce{Ar}$, $\ce{Ca^{2+}}$ y $\ce{Cl-}$. Indica, de forma razonada, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

Actualmente se estudia la posible utilización de $\ce{SO3(g)}$ para almacenar energía solar. Cuando los rayos del sol inciden sobre el $\ce{SO3(g)}$ situado dentro de un recipiente cerrado a temperatura elevada, se disocia y produce $\ce{SO2(g)}$ y $\ce{O2(g)}$ de acuerdo con la siguiente reacción química ajustada: $$\ce{SO3(g) <=> SO2(g) + 1/2 O2(g)}; \Delta H > 0$$

El cloro es uno de los elementos más utilizados en nuestra sociedad y forma parte de muchos productos que usamos en la vida cotidiana. Se puede utilizar directamente como agente desinfectante y blanqueante, y también como materia prima para la producción de polímeros como el PVC. En el proceso industrial llamado Deacon, el dicloro gaseoso se obtiene por oxidación del ácido clorhídrico (HCl) según la siguiente reacción química ajustada: $$\ce{4HCl(g) + O2(g) <=> 2H2O(g) + 2Cl2(g)}; \Delta H < 0$$ Introducimos $32{,}85\,\text{g}$ de $\ce{HCl}$ y $38{,}40\,\text{g}$ de $\ce{O2}$ en un reactor de $10\,\text{L}$ en el cual previamente hemos hecho el vacío. Calentamos la mezcla de reacción a $390\,^{\circ}\text{C}$ y cuando se alcanza el equilibrio observamos que hemos obtenido $28{,}40\,\text{g}$ de $\ce{Cl2}$.

Considera las sustancias siguientes: $\ce{Ca(s)}$, $\ce{CaCl2(s)}$, $\ce{Cl2(g)}$ y $\ce{HCl(g)}$. Contesta, de forma razonada, a las siguientes preguntas:

Considerando las moléculas siguientes: $\ce{CCl4}$, $\ce{NH3}$ y $\ce{BeCl2}$

El ácido láctico ($\ce{CH3-CHOH-COOH}$) es un compuesto orgánico sólido y de color blanco que se puede obtener por síntesis química o por fermentación microbiana de diferentes carbohidratos. En solución acuosa actúa como un ácido monoprótico débil porque su molécula contiene un único grupo funcional carboxílico ($-\ce{COOH}$).

En un laboratorio se ha estudiado la cinética de la siguiente reacción química ajustada: $\ce{CO(g) + NO2(g) -> CO2(g) + NO(g)}$ y se ha comprobado, experimentalmente, que su ecuación de velocidad se puede expresar de la forma siguiente: $v = k[\ce{NO2}]^2$. Teniendo en cuenta esta información, indica de manera razonada la veracidad de las afirmaciones siguientes:

a) Nombra el compuesto siguiente: $\ce{CH3-CH2-CH2-CH2OH}$. b) Formula y nombra un isómero de posición del compuesto del apartado a). c) Formula y nombra un isómero de función del compuesto del apartado a). d) ¿Cuál es el significado del siguiente pictograma, el cual aparece en la ficha de seguridad del compuesto $\ce{CH3-CH2-CH2-CH2OH}$?