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la cuevadel empollón
QuímicaLa RiojaPAU 2012Ordinaria

Química · La Rioja 2012

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
La prueba consiste en elegir UNA de las dos opciones, la A o la B, y contestar a las cinco preguntas que la componen en un tiempo máximo de una hora y treinta minutos. Cada cuestión, aunque se divida en varios apartados, tendrá el valor de dos puntos. Si en una cuestión o un problema se hace referencia a un proceso químico, el alumno tendrá que expresar este proceso con la correspondiente ecuación ajustada. Si no se escribe y se ajusta la ecuación, la cuestión o el problema no podrán ser calificados con la máxima puntuación. Se valorará positivamente la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc. Tiene gran importancia la claridad la coherencia en la exposición, así como el rigor y la precisión de los conceptos involucrados. Se valorará positivamente la presentación del ejercicio (orden y limpieza), la ortografía y la calidad de redacción. Por errores ortográficos graves, falta de orden, limpieza o mala redacción podrá bajarse la calificación.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Dados los siguientes elementos y sus respectivos números atómicos: A(Z=2)\text{A} (Z = 2), B(Z=9)\text{B} (Z = 9), C(Z=11)\text{C} (Z = 11), D(Z=12)\text{D} (Z = 12) y E(Z=13)\text{E} (Z = 13), escribe sus configuraciones electrónicas e indica de manera razonada cuál de ellos:
a
Corresponde a un gas noble.
b
Es un metal alcalino.
c
Es el más electronegativo.
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El carbonato de calcio sólido reacciona con una disolución de ácido clorhídrico para dar agua, cloruro de calcio y dióxido de carbono gas. Si se añaden 120 mL120\,\text{mL} de la disolución de ácido clorhídrico, que es del 26,2 %26{,}2\,\% en masa y tiene una densidad de 1,13 g⋅mL−11{,}13\,\text{g}\cdot\text{mL}^{-1}, a una muestra de 40 g40\,\text{g} de carbonato de calcio sólido, ¿cuál será la molaridad del ácido clorhídrico en la disolución cuando se haya completado la reacción? (Se supone que el volumen de la disolución permanece constante).
Datos
  • Masas atómicas: C=12\text{C} = 12
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • O=16\text{O} = 16
  • H=1\text{H} = 1
  • Ca=40\text{Ca} = 40
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Datos
  • ΔHf0(CaCX2)=−59,0 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0(\ce{CaC2}) = -59{,}0\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}
  • ΔHf0(CX2HX2)=227,0 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0(\ce{C2H2}) = 227{,}0\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}
  • ΔHf0(HX2O)=−285,8 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0(\ce{H2O}) = -285{,}8\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}
  • ΔHf0(Ca(OH)X2)=−986,0 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0(\ce{Ca(OH)2}) = -986{,}0\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}
  • ΔHf0(COX2)=−393,5 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0(\ce{CO2}) = -393{,}5\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}
a
Calcula la variación de entalpía estándar de la reacción:CaCX2(s)+2 HX2O(l)→Ca(OH)X2(s)+CX2HX2(g)\ce{CaC2(s) + 2H2O(l) -> Ca(OH)2(s) + C2H2(g)}
b
¿Qué calor se desprende en la combustión de 1010 litros de acetileno, medidos a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} y 1 atm1\,\text{atm} de presión?
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Ejercicio 4

4
2 puntos
a
Escribe la estructura de Lewis para las moléculas CClX4\ce{CCl4}, FX2O\ce{F2O} y NClX3\ce{NCl3}.
b
Dibuja la geometría de cada molécula según la teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia.
c
Considerando las geometrías moleculares, razona acerca de la polaridad de ambas moléculas.
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Datos
  • Ka=1,8⋅10−5K_a = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Masas atómicas: H=1\text{H} = 1
  • C=12\text{C} = 12
  • O=16\text{O} = 16
a
Completa los siguientes equilibrios ácido-base identificando, de forma razonada, los pares ácido-base conjugados: i) …+HX2O⇌SX2−+HX3OX+\ce{...} + \ce{H2O} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{S^{2-}} + \ce{H3O+} ii) NHX4X++OHX−⇌HX2O+…\ce{NH4+} + \ce{OH-} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{H2O} + \ce{...} iii) IX−+HX2O⇌OHX−+…\ce{I-} + \ce{H2O} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{OH-} + \ce{...}
b
Calcula los gramos de ácido acético CHX3COOH\ce{CH3COOH} que se deben disolver en agua para obtener 500 mL500\,\text{mL} de una disolución que tenga un pH=2,72\text{pH} = 2{,}72.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Indica, razonando la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones:
a
Dos elementos que pertenecen al mismo grupo de la tabla periódica presentan propiedades químicas similares.
b
Dos elementos que pertenecen al mismo período de la tabla periódica presentan propiedades químicas similares.
c
Al desplazarse hacia la derecha en un período, aumenta el número de protones y electrones en cada átomo, por lo que el radio atómico aumenta.
d
Al desplazarse hacia abajo en un grupo de la tabla periódica, la energía de ionización disminuye.
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El carbonato de magnesio reacciona con ácido clorhídrico, para dar cloruro de magnesio, dióxido de carbono y agua.
a
Ajusta la reacción y calcula el volumen de ácido clorhídrico, de densidad 1,16 g⋅mL−11{,}16\,\text{g}\cdot\text{mL}^{-1} y 32 %32\,\% en peso, que se necesitará para que reaccione con 30,4 g30{,}4\,\text{g} de carbonato de magnesio.
b
Si en el proceso anterior se obtienen 7,6 L7{,}6\,\text{L} de dióxido de carbono, medidos a 1 atm1\,\text{atm} y 27 ∘C27\,^{\circ}\text{C}, ¿cuál ha sido el rendimiento de la reacción?
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La energía de activación correspondiente a la reacción: A+B→C+D\ce{A + B -> C + D}, es de 28,5 kJ⋅mol−128{,}5\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}, mientras que para la reacción inversa el valor de dicha energía es de 37,3 kJ⋅mol−137{,}3\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}.
a
¿Qué reacción es más rápida, la directa o la inversa?
b
La reacción directa, ¿es exotérmica o endotérmica?
c
Dibuja un diagrama de energía potencial que represente ambos procesos.
d
Dibuja un diagrama de energía potencial que represente el efecto de un catalizador para la reacción directa.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
La siguiente reacción tiene lugar en medio ácido:CrX2OX7X2−+CX2OX4X2−→CrX3++COX2\ce{Cr2O7^{2-} + C2O4^{2-} -> Cr^{3+} + CO2}
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
a
Ajústala por el método del ión-electrón.
b
Calcula el volumen de COX2\ce{CO2}, medido a 700 mm Hg700\,\text{mm Hg} y 30 ∘C30\,^{\circ}\text{C}, que se obtendrá cuando reaccionan 25,8 mL25{,}8\,\text{mL} de una disolución de KX2CrX2OX7\ce{K2Cr2O7} 0,02 M0{,}02\,\text{M} con exceso de ión CX2OX4X2−\ce{C2O4^{2-}}.
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Un compuesto orgánico contiene solamente C\text{C}, H\text{H} y O\text{O}. Cuando se queman 8 g8\,\text{g} del compuesto se obtiene 15,6 g15{,}6\,\text{g} de COX2\ce{CO2} y 8 g8\,\text{g} de HX2O\ce{H2O} en el análisis de los productos de la combustión. Su masa molecular es 9090. Calcula:
a
Su fórmula empírica.
b
Su fórmula molecular.
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