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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2018Extraordinaria

Química · Baleares 2018

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • 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}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
Un diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor que emite luz cuando se le aplica un voltaje determinado. La tecnología LED está muy extendida actualmente en iluminación, en medicina y en la industria de la automoción. Unos alumnos de Química quieren emplear una pila formada por electrodos de plata y plomo para el funcionamiento de un LED rojo que requiere un voltaje aproximado de 1,41{,}4-1,71{,}7 voltios. Responde de forma justificada a las preguntas siguientes:
Imagen de diodos emisores de luz (LED)
Imagen de diodos emisores de luz (LED)
ReacciónE0E^0 (V)
AgX++1eX−→Ag(s)\ce{Ag+ + 1 e- -> Ag(s)}+0,80+0{,}80
CuX2++2eX−→Cu(s)\ce{Cu^{2+} + 2 e- -> Cu(s)}+0,34+0{,}34
PbX2++2eX−→Pb(s)\ce{Pb^{2+} + 2 e- -> Pb(s)}−0,13-0{,}13
ZnX2++2eX−→Zn(s)\ce{Zn^{2+} + 2 e- -> Zn(s)}−0,76-0{,}76
a)
¿Se puede afirmar que este montaje permitirá el correcto funcionamiento del LED rojo?
b)
En caso negativo, ¿qué combinación utilizarías de los electrodos indicados en la tabla 1 para que el LED pueda emitir luz roja? Indica la reacción redox global que tendría lugar ajustada.
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
El Fe\ce{Fe} reacciona con el HX2SOX4\ce{H2SO4} según la siguiente reacción no ajustada: Fe(s)+HX2SOX4→FeX2(SOX4)X3(aq)+SOX2(g)+HX2O(l)\ce{Fe(s) + H2SO4 -> Fe2(SO4)3(aq) + SO2(g) + H2O(l)}
a)
Escribe y ajusta la reacción iónica y molecular por el método del ion-electrón.
b)
¿Cuál es la especie oxidante? Justifica la respuesta.
c)
Indica un procedimiento para prevenir la corrosión del hierro por la acción del medio ambiente.
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
En un recipiente cerrado de dos litros de capacidad y vacío se introduce 0,0300{,}030 moles de gas fosgeno COClX2(g)\ce{COCl2(g)} y se mantiene la temperatura a 800 K800\,\text{K}. Al alcanzar el siguiente equilibrio químico, se observa que la presión parcial de CO(g)\ce{CO(g)} es de 0,497 atm0{,}497\,\text{atm}: COClX2(g)⇌CO(g)+ClX2(g)\ce{COCl2(g) <=> CO(g) + Cl2(g)}
a)
Calcula el valor de la constante de equilibrio, KcK_c, a 800 K800\,\text{K}.
b)
Calcula la presión total del sistema a 800 K800\,\text{K}.
c)
Si se aumenta la presión de CO(g)\ce{CO(g)}, ¿hacia dónde se desplazará el equilibrio químico? Razona la respuesta.
d)
¿Se puede asegurar que, si se introduce inicialmente un catalizador dentro de la mezcla de reacción, se tardará más tiempo para alcanzar el equilibrio químico? Justifica la respuesta.
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2,5 puntos
En un laboratorio se dispone de una disolución de HF\ce{HF} de concentración desconocida.
a)
Determina la concentración del ácido sabiendo que el pH de la disolución es de 1,851{,}85.
Datos
  • Ka(HF)=6,7⋅10−4K_a(\ce{HF}) = 6{,}7 \cdot 10^{-4}
b)
Calcula el volumen de una disolución 1,0 M1{,}0\,\text{M} de HF\ce{HF} que se necesita para preparar 500 mL500\,\text{mL} de una disolución 0,01 M0{,}01\,\text{M} de HF\ce{HF}. Indica el material de vidrio que utilizarías en el laboratorio para preparar la disolución 0,01 M0{,}01\,\text{M} de HF\ce{HF}.
c)
En la ficha de seguridad química del HF\ce{HF} aparece el siguiente pictograma. Indica su significado.
Pictograma de seguridad química (corrosivo)
Pictograma de seguridad química (corrosivo)
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
a)
Se mezclan en un matraz aforado 10 mL10\,\text{mL} de Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2} 0,0015 M0{,}0015\,\text{M} con 10 mL10\,\text{mL} de agua destilada. Suponiendo que los volúmenes son aditivos, determina el pH de la disolución resultante.
b)
Calcula el volumen necesario de una disolución de NaOH\ce{NaOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M} para neutralizar 20,0 mL20{,}0\,\text{mL} de HNOX3\ce{HNO3} 10−2 M10^{-2}\,\text{M}. Sin hacer ningún cálculo numérico, razona si la disolución en el punto de equivalencia tendrá un pH ácido, básico o neutro.
c)
Nombra el compuesto siguiente: NaNOX3\ce{NaNO3}.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
a)
Los valores de las energías reticulares de los compuestos KF\ce{KF} y CaO\ce{CaO} son, respectivamente, −826-826 y −3461 kJ mol−1-3461\,\text{kJ mol}^{-1}. Justifica la diferencia entre los valores de la energía reticular del KF\ce{KF} y CaO\ce{CaO}. ¿Cuál de los dos compuestos presenta mayor dureza? Razona la respuesta.
b)
Justifica la geometría de la molécula de CHX3Cl\ce{CH3Cl} mediante el modelo de la repulsión de pares de electrones de la capa de valencia. ¿Se puede afirmar que es una molécula apolar? Razona la respuesta.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
Sean los siguientes elementos: K\ce{K} y Cl\ce{Cl}.
a)
Escribe la configuración electrónica del ion más estable del Cl\ce{Cl}.
b)
¿Cuál de los dos elementos presenta mayor energía de ionización? Justifica la respuesta.
c)
¿Se puede afirmar que el radio del ion KX+\ce{K+} es más grande que el del K\ce{K}? Razona la respuesta.
d)
Explica el tipo de enlace químico en el K(s)\ce{K(s)} y en la molécula de ClX2(g)\ce{Cl2(g)}.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1,5 puntos
En un recipiente de volumen constante se genera SOX3(g)\ce{SO3(g)} a 500 K500\,\text{K} según la siguiente reacción ajustada: 2 SOX2(g)+OX2(g)⇌2 SOX3(g)ΔH=−1200 kJ;Kp(500 K)=2,5⋅1010 atm−1\ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)} \quad \Delta H = -1200\,\text{kJ}; K_p(500\,\text{K}) = 2{,}5 \cdot 10^{10}\,\text{atm}^{-1}
a)
¿Cómo afectaría al equilibrio químico una disminución del volumen total del recipiente? Justifica la respuesta.
b)
Determina el valor de la constante KcK_c a 500 K500\,\text{K}.
c)
Si la temperatura se cambia a 600 K600\,\text{K}, ¿se puede afirmar que aumentará la formación de SOX3(g)\ce{SO3(g)}? Razona la respuesta.
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1,5 puntos
En la siguiente figura se muestran tres isómeros de fórmula molecular CX2HX2ClX2\ce{C2H2Cl2}. Responde razonadamente a las preguntas siguientes:
a)
Indica el tipo de isomería que presentan las estructuras A y B.
Estructura isomérica A del dicloroeteno
Estructura isomérica A del dicloroeteno
b)
Indica el tipo de isomería que presentan las estructuras B y C.
Estructura isomérica B del dicloroeteno
Estructura isomérica B del dicloroeteno
c)
Indica cuál es la hibridación de orbitales atómicos que presentan los átomos de carbono en la estructura C.
Estructura isomérica C del dicloroeteno
Estructura isomérica C del dicloroeteno
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
1,5 puntos
Dada la siguiente reacción de adición de BrX2\ce{Br2} a un alqueno: CHX3−CH=CHX2+BrX2→CHX3−CHBr−CHX2Br\ce{CH3-CH=CH2 + Br2 -> CH3-CHBr-CH2Br}
a)
Nombra los compuestos CHX3−CH=CHX2\ce{CH3-CH=CH2} y CHX3−CHBr−CHX2Br\ce{CH3-CHBr-CH2Br}.
b)
En general, ¿se puede afirmar que si aumentamos la concentración de los reactivos disminuirá la velocidad de reacción? Razona la respuesta.
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