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la cuevadel empollón
QuímicaCastilla y LeónPAU 2012Extraordinaria

Química · Castilla y León 2012

5 ejercicios

Instrucciones

Datos
  • Los valores de las constantes de equilibrio que aparecen en los problemas deben entenderse que hacen referencia a presiones expresadas en atmósferas y concentraciones expresadas en mol⋅L−1\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}
  • Carga elemental (ee): 1,602⋅10−19 C1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • Constante de Avogadro (NAN_A): 6,022⋅1023 mol−16{,}022 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • Unidad de masa atómica (uu): 1,661⋅10−27 kg1{,}661 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Constante de Faraday (FF): 96490 C mol−196490\,\text{C mol}^{-1}
  • Constante molar de los gases (RR): 8,314 J mol−1 K−1=0,082 atm dm3 mol−1 K−18{,}314\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 0{,}082\,\text{atm dm}^3\,\text{mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg=1,013⋅105 Pa1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg} = 1{,}013 \cdot 10^5\,\text{Pa}
  • 1 cal=4,184 J1\,\text{cal} = 4{,}184\,\text{J}
  • 1 eV=1,602⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
El examen incluye tabla periódica como anexo. El alumno deberá contestar a uno de los dos bloques A o B con sus problemas y cuestiones. Cada bloque consta de cinco preguntas. Cada una de las preguntas puntuará como máximo dos puntos. La calificación máxima (entre paréntesis al final de cada pregunta) la alcanzarán aquellos ejercicios que, además de bien resueltos, estén bien explicados y argumentados, cuidando la sintaxis y la ortografía y utilizando correctamente el lenguaje científico, las relaciones entre las cantidades físicas, símbolos, unidades, etc.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
Explique la geometría de las siguientes moléculas: CHX3Cl\ce{CH3Cl}, NHX3\ce{NH3}, BeClX2\ce{BeCl2} y PClX5\ce{PCl5}1 pt
b
Indique la polaridad de las mismas.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Sabiendo que en la combustión de 1 kg1\,\text{kg} de carbón se desprenden 3,81⋅104 kJ3{,}81 \cdot 10^4\,\text{kJ}. Calcule:
Datos
  • ΔHf∘(CHX4)=−75 kJ/mol\Delta H_f^\circ(\ce{CH4}) = -75\,\text{kJ/mol}
  • ΔHf∘(COX2)=−394 kJ/mol\Delta H_f^\circ(\ce{CO2}) = -394\,\text{kJ/mol}
  • ΔHf∘(HX2O(l))=−286 kJ/mol\Delta H_f^\circ(\ce{H2O(l)}) = -286\,\text{kJ/mol}
a
La entalpía estándar de combustión del CHX4\ce{CH4}.0,5 pts
b
La energía que se desprende en la combustión de 1 kg1\,\text{kg} de CHX4\ce{CH4}.0,5 pts
c
El volumen de CHX4\ce{CH4}, medido a 25 ∘C25\,^\circ\text{C} y 1 atm1\,\text{atm} de presión, que es necesario quemar para producir la misma energía que en la combustión de 1 kg1\,\text{kg} de carbón.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Si a 25 ∘C25\,^\circ\text{C} el producto de solubilidad del ZnS\ce{ZnS} es 1,1⋅10−211{,}1 \cdot 10^{-21}, explique, razonando la respuesta, si las siguientes propuestas son verdaderas o falsas para una disolución acuosa de ZnS\ce{ZnS}.
a
En el equilibrio, la concentración del ión ZnX2+\ce{Zn^{2+}} será igual que la del ión SX2−\ce{S^{2-}} si no existe ninguna otra sal disuelta.0,5 pts
b
El número de moles de ZnS\ce{ZnS} que puede haber disueltos en un litro de agua será, como máximo, 3,3⋅10−113{,}3 \cdot 10^{-11}.0,5 pts
c
Si se adicionan iones ZnX2+\ce{Zn^{2+}} a la disolución, aumentará la solubilidad del ZnS\ce{ZnS}.0,5 pts
d
Si se aumenta la temperatura se disolverá mayor cantidad de ZnS\ce{ZnS}.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Calcule el valor del pH de cada una de las siguientes disoluciones:
Datos
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
200 mL200\,\text{mL} de disolución de KOH\ce{KOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M}.0,5 pts
b
200 mL200\,\text{mL} de disolución de NHX3\ce{NH3} 0,1 M0{,}1\,\text{M}.0,7 pts
c
200 mL200\,\text{mL} de disolución de KOH\ce{KOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M} más 100 mL100\,\text{mL} de disolución de HCl\ce{HCl} 0,2 M0{,}2\,\text{M}.0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Responda las siguientes cuestiones:
a
Nombre los siguientes compuestos: CHX3−CHX2−CH=CH−C≡C−CH=CH−CHX3\ce{CH3-CH2-CH=CH-C#C-CH=CH-CH3}CHX3−CHX2−CHX2−CHX2−CHX3\ce{CH3-CH2-CH2-CH2-CH3}CHX3−CHX2−CO−CHX2−CHX2−CHX3\ce{CH3-CH2-CO-CH2-CH2-CH3}CHX3−COOH\ce{CH3-COOH}1 pt
b
Formule los siguientes compuestos: Butil metil amina, Etil propil éter, 2-buteno, 4-metil-1-hexanol.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a
Ordene de menor a mayor tamaño las siguientes especies químicas: NaX+\ce{Na+}, Ne\ce{Ne}, OX2−\ce{O^{2-}}, MgX2+\ce{Mg^{2+}} y FX−\ce{F-}1 pt
b
Defina primera energía de ionización y asigne los siguientes valores expresados en kJ/mol\text{kJ/mol}: 496496; 738738; 13141314 y 16811681 a los elementos F\ce{F}, Mg\ce{Mg}, Na\ce{Na} y O\ce{O}.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Para el proceso de equilibrio: 2 SOX2(g)+OX2(g)⇌2 SOX3(g)ΔH<0\ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)} \quad \Delta H < 0 explique razonadamente:
a
¿Hacia qué lado se desplazará el equilibrio cuando se aumente la temperatura?0,5 pts
b
¿Hacia qué lado se desplazará el equilibrio cuando se disminuya la presión total?0,5 pts
c
¿Cómo afectará a la cantidad de producto obtenido la presencia de un catalizador?0,5 pts
d
¿Cómo afectará a la cantidad de producto obtenido la adición de oxígeno?0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Se dispone de 500 kg500\,\text{kg} de mineral con una riqueza del 20 %20\,\% de CuCOX3\ce{CuCO3}. Se hace reaccionar este mineral con 100 litros100\,\text{litros} de una disolución acuosa de ácido nítrico de densidad 1,39 g⋅cm−31{,}39\,\text{g} \cdot \text{cm}^{-3} y riqueza del 65 %65\,\%, formándose Cu(NOX3)X2\ce{Cu(NO3)2}. Calcule:
a
La concentración molar del ácido nítrico.0,5 pts
b
¿Qué reactivo queda sin reaccionar?0,5 pts
c
¿Qué cantidad de nitrato de cobre (II), expresada en kg\text{kg}, se ha formado si el rendimiento del proceso es del 86 %86\,\%?1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se introducen 4 L4\,\text{L} de dióxido de carbono medidos a 720 mmHg720\,\text{mmHg} y 30 ∘C30\,^\circ\text{C} en un recipiente de 5 L5\,\text{L} de capacidad que contiene nitrógeno en condiciones normales.
a
¿Cuál será la masa en gramos de dióxido de carbono introducida?0,5 pts
b
Calcule la presión final de la mezcla gaseosa cuando alcance una temperatura de 20 ∘C20\,^\circ\text{C} y la fracción molar de cada uno de los componentes en la misma.1,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Se construye una pila galvánica con los siguientes electrodos a 25 ∘C25\,^\circ\text{C}: - Una barra de hierro sumergida en una disolución 1 M1\,\text{M} de iones FeX2+\ce{Fe^{2+}}. - Una barra de plata sumergida en una disolución 1 M1\,\text{M} de iones AgX+\ce{Ag+}.
Datos
  • E∘(FeX2+/Fe)=−0,44 voltiosE^\circ(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{voltios}
  • E∘(AgX+/Ag)=+0,80 voltiosE^\circ(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{voltios}
a
Escriba las semirreacciones que tienen lugar en cada electrodo y la reacción iónica global.1 pt
b
¿Qué electrodo actúa como ánodo? ¿Cuál es la especie oxidante?0,5 pts
c
En estas condiciones, calcule la fuerza electromotriz inicial de la pila.0,5 pts
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