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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2016Ordinaria

Química · Aragón 2016

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Elija una de las dos opciones propuestas, A o B. En cada pregunta se señala la puntuación máxima. Las puntuaciones máximas figuran en los apartados de cada pregunta, y sólo se podrán alcanzar cuando la solución sea correcta y el resultado este convenientemente razonado. Se considerará MAL la respuesta cuando el alumno no la razone en las condiciones que se especifica la pregunta. En los problemas donde haya que resolver varios apartados en los que la solución numérica obtenida en uno de ellos sea imprescindible para resolver el siguiente, se puntuará éste independientemente del resultado anterior, salvo que el resultado sea incoherente. En caso de error algebraico solo se penalizará gravemente una solución incorrecta cuando sea incoherente; si la solución es coherente, el error se penalizará como máximo 0,25 puntos. Se exigirá que los resultados de los distintos ejercicios sean obtenidos paso a paso y los correctores no los tendrán en cuenta si no están debidamente razonados. Los errores de formulación se podrán penalizar hasta con 0,5 puntos por fórmula, pero en ningún caso se puede obtener una puntuación negativa. Se valorará la presentación del ejercicio, por errores ortográficos y redacción defectuosa se podrá bajar la calificación hasta 1 punto.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1,5 puntos
Cromo y cloro son elementos que se encuentra en la naturaleza como mezcla de isótopos estables: 52Cr{}^{52}\ce{Cr}, 53Cr{}^{53}\ce{Cr} y 54Cr{}^{54}\ce{Cr} para cromo; 35Cl{}^{35}\ce{Cl} y 37Cl{}^{37}\ce{Cl} para cloro. Responda de forma justificada a las siguientes cuestiones:
a
¿Cuál es la diferencia entre los distintos isótopos de cada elemento? ¿Hay alguna diferencia en sus configuraciones electrónicas?0,5 pts
b
Escriba la configuración electrónica del isótopo más abundante de cada elemento: 52Cr{}^{52}\ce{Cr} y 35Cl{}^{35}\ce{Cl}.0,6 pts
c
Escriba los números cuánticos posibles para los electrones más externos del cloro.0,4 pts
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Ejercicio 2

2
1,5 puntos
Responda a las siguientes preguntas:
Datos
  • E0(MnOX4X− / MnX2+)=1,51 VE^0(\ce{MnO4- / Mn^{2+}}) = 1{,}51\,\text{V}
  • E0(ClX2 / ClX−)=1,36 VE^0(\ce{Cl2 / Cl-}) = 1{,}36\,\text{V}
  • E0(HX2 / HX+)=0,0 VE^0(\ce{H2 / H+}) = 0{,}0\,\text{V}
  • E0(IOX4X− / IOX3X−)=1,65 VE^0(\ce{IO4- / IO3-}) = 1{,}65\,\text{V}
  • E0(NaX+ / Na)=−2,71 VE^0(\ce{Na+ / Na}) = -2{,}71\,\text{V}
a
¿Cuál de las siguientes especies será capaz de oxidar MnClX2\ce{MnCl2}: ClX2\ce{Cl2} o KIOX4\ce{KIO4}? Escriba las ecuaciones de oxidación y reducción ajustadas por el método del ión-electrón.1 pt
b
¿Cuál será el resultado de la electrólisis de NaCl\ce{NaCl} acuoso?0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Datos
  • Ka(CHX3COOH)=1,8⋅10−5K_a(\ce{CH3COOH}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Ka1(HX2S)=1,0⋅10−7K_{a1}(\ce{H2S}) = 1{,}0 \cdot 10^{-7}
  • Ka(HF)=6⋅10−4K_a(\ce{HF}) = 6 \cdot 10^{-4}
  • Ka1(HX2COX3)=4,4⋅10−7K_{a1}(\ce{H2CO3}) = 4{,}4 \cdot 10^{-7}
  • Kps(Cu(OH)X2)=2,2⋅10−20K_{ps}(\ce{Cu(OH)2}) = 2{,}2 \cdot 10^{-20}
  • Kps(Cr(OH)X3)=3,0⋅10−29K_{ps}(\ce{Cr(OH)3}) = 3{,}0 \cdot 10^{-29}
a
Razone con los correspondientes equilibrios en disolución acuosa si las siguientes especies tienen carácter ácido, básico o anfótero: ion hidrogenocarbonato, ion carbonato, ion hidrogenosulfuro y amoníaco.0,8 pts
b
Determine si HF\ce{HF} reaccionará con las siguientes sustancias: Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2}, CHX3COOX−\ce{CH3COO-} y HNOX3\ce{HNO3}. Escriba las correspondientes reacciones ajustadas.0,6 pts
c
Justifique qué hidróxido presentará mayor solubilidad en disolución acuosa: Cr(OH)X3\ce{Cr(OH)3} o Cu(OH)X2\ce{Cu(OH)2}.0,6 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
En la combustión de 48,24 L48{,}24\,\text{L} de una mezcla de n1n_1 moles de butano y n2n_2 moles de propano a 25∘C25^\circ\text{C} y 770 mm Hg770\,\text{mm Hg} de presión se liberan 5229,88 kJ5229{,}88\,\text{kJ}. Calcule:
Datos
  • R=0,082 atm L mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
  • ΔHf0(butano, g)=−124,7 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0 (\text{butano, g}) = -124{,}7\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • ΔHf0(propano, g)=−103,8 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0 (\text{propano, g}) = -103{,}8\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • ΔHf0(COX2,g)=−393,5 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0 (\ce{CO2, g}) = -393{,}5\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • ΔHf0(agua, l)=−285,8 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0 (\text{agua, l}) = -285{,}8\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
a
El número total de moles (n1+n2)(n_1 + n_2).0,25 pts
b
Las entalpías de combustión de butano y propano. Escriba sus ecuaciones.1,25 pts
c
Los moles de butano y los de propano.1 pt
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Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Se introduce fosgeno (COClX2)(\ce{COCl2}) en un recipiente vacío de 2 L2\,\text{L} de volumen a una presión de 0,82 atm0{,}82\,\text{atm} y una temperatura de 227∘C227^\circ\text{C}, produciéndose su descomposición según el equilibrio: COClX2(g)⇌CO(g)+ClX2(g)\ce{COCl2(g) <=> CO(g) + Cl2(g)} Sabiendo que en estas condiciones el valor de KpK_p vale 0,1890{,}189; calcule:
Datos
  • R=0,082 atm L mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
a
La concentración inicial de fosgeno.0,2 pts
b
Las concentraciones de todas las especies en el equilibrio.1,8 pts
c
La presión parcial de cada uno de los componentes en el equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
¿Qué geometría presentan las moléculas HX2O\ce{H2O}, COX2\ce{CO2} y OFX2\ce{OF2} de acuerdo con el modelo de repulsión de pares electrónicos? ¿Por qué HX2O\ce{H2O} tiene el punto de ebullición más alto y es la más polar de las tres?1,5 pts
Estructuras de Lewis y geometría angular de las moléculas H2O y OF2
Estructura de Lewis y geometría lineal de la molécula CO2
b
¿Qué tipo de hidrocarburos son los reactivos y productos de las siguientes ecuaciones? y ¿cuál es el cambio de hibridación en los átomos de carbono al producirse las reacciones?CHX3−C ≡ C−CHX3+HX2→CHX3−CH=CH−CHX3\ce{CH3 - C # C - CH3 + H2 -> CH3 - CH = CH - CH3}CHX3−CH=CHX2+ClX2→CHX3−CHCl−CHX2Cl\ce{CH3 - CH = CH2 + Cl2 -> CH3 - CHCl - CH2Cl}0,5 pts
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Ejercicio 2

2
1,5 puntos
La reacción: 2 CO(g)+OX2(g)→2 COX2(g)\ce{2CO(g)} + \ce{O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2CO2(g)} es de primer orden respecto a oxígeno y de segundo respecto a monóxido de carbono.
a
Escriba la ecuación de velocidad y las unidades de la constante de velocidad. Calcule el orden total de la reacción.0,5 pts
b
¿Qué sucederá con la velocidad si aumenta la temperatura de la reacción?0,5 pts
c
¿Afectará a la velocidad la disminución del volumen a temperatura constante?0,5 pts
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Ejercicio 3

3
1,5 puntos
Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:
a
Para un equilibrio, KpK_p nunca puede ser más pequeña que KcK_c.0,5 pts
b
Para aumentar la concentración de NOX2\ce{NO2} en el equilibrio: NX2OX4(g)⇌2 NOX2(g)\ce{N2O4(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2NO2(g)}; ΔH=58,2 kJ\Delta H = 58{,}2\,\text{kJ}, tendremos que calentar el sistema.0,5 pts
c
Un aumento de presión en el siguiente equilibrio: 2 C(s)+2 HX2O(g)⇌COX2(g)+CHX4(g)\ce{2C(s)} + \ce{2H2O(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{CO2(g)} + \ce{CH4(g)} aumenta la producción de metano gaseoso.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
El permanganato de potasio reacciona con agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) en disolución de ácido sulfúrico dando lugar a oxígeno, sulfato de manganeso (II), sulfato de potasio y agua.
Datos
  • R=0,082 atm L mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
a
Escriba la ecuación correspondiente, ajústela por el método del ion-electrón e indique cuál es el oxidante y cuál el reductor.1,3 pts
b
Si se consumen 20 mL20\,\text{mL} de una disolución 0,2 M0{,}2\,\text{M} de permanganato potásico para valorar 100 mL100\,\text{mL} de agua oxigenada, ¿cuál será la concentración del agua oxigenada?0,6 pts
c
Calcule el volumen de oxígeno molecular desprendido en la valoración del apartado b, medido a 700 mm Hg700\,\text{mm Hg} y 30∘C30^\circ\text{C}.0,6 pts
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Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Se prepara una disolución de ácido benzoico (CX6HX5COOH)(\ce{C6H5COOH}) disolviendo 6,1 gramos6{,}1\,\text{gramos} del ácido en agua para obtener 500 mL500\,\text{mL} de disolución. Sabiendo que el ácido disocia en un 2,5%2{,}5\%:
Datos
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • H=1H = 1
  • Na=23Na = 23
a
Calcule la constante de disociación del ácido y el pH de dicha disolución.1,25 pts
b
Si sobre la disolución anterior adicionamos 3,6 gramos3{,}6\,\text{gramos} de CX6HX5COONa\ce{C6H5COONa} (sin cambio de volumen) dando lugar a una disolución reguladora, ¿cuál será el pH de la disolución resultante?1,25 pts
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