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la cuevadel empollón
QuímicaCastilla y LeónPAU 2021Ordinaria

Química · Castilla y León 2021

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • Los valores de las constantes de equilibrio que aparecen en los problemas debe entenderse que hacen referencia a presiones expresadas en atmósferas y concentraciones expresadas en mol⋅L−1\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}
  • e=1,602⋅10−19 Ce = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • NA=6,022⋅1023 mol−1N_A = 6{,}022 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • u=1,661⋅10−27 kgu = 1{,}661 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • F=96490 CF = 96490\,\text{C}
  • R=8,314 J⋅mol−1⋅K−1=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 8{,}314\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1} = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
El examen incluye tabla periódica como anexo. Solo se corregirán los ejercicios claramente elegidos, en el orden que aparezcan resueltos, que no excedan de los permitidos y que no aparezcan totalmente tachados. En todo caso, se adaptará a lo dispuesto por la COEBAU. El alumno deberá contestar a 5 de las 10 preguntas, con sus problemas y cuestiones en cada caso. 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.

Ejercicio 1

1
2 puntos
En relación a la afinidad electrónica:
Datos
  • Calor estándar de formación del KI(s)=−327 kJ⋅mol−1\ce{KI(s)} = -327\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Calor de sublimación del K(s)=90 kJ⋅mol−1\ce{K(s)} = 90\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Calor de sublimación del IX2(s)=62 kJ⋅mol−1\ce{I2(s)} = 62\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Energía de disociación del IX2(g)=149 kJ⋅mol−1\ce{I2(g)} = 149\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Energía de ionización del K(g)=418 kJ⋅mol−1\ce{K(g)} = 418\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Energía reticular del KI(s)=−633 kJ⋅mol−1\ce{KI(s)} = -633\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Defínala y explique su variación en el sistema periódico.0,8 pts
b
Teniendo en cuenta los datos que se dan a continuación, calcule la afinidad electrónica del I(g)\ce{I(g)} mediante el correspondiente ciclo de Born-Haber.1,2 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El gas NX2OX3\ce{N2O3} se descompone en los gases NO\ce{NO} y NOX2\ce{NO2}. Se introduce una cantidad de NX2OX3\ce{N2O3} en un recipiente de volumen constante, y cuando se alcanza el equilibrio a una temperatura dada, la presión parcial del NOX2\ce{NO2} es 0,26 atm0{,}26\,\text{atm} y la fracción molar del NO\ce{NO} es 0,130{,}13.
a
Calcule el grado de disociación del NX2OX3\ce{N2O3}.1,2 pts
b
Calcule la constante de equilibrio KpK_p.0,8 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Se mezclan 100 mL100\,\text{mL} de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de ácido nitroso, HNOX2\ce{HNO2}, con 150 mL150\,\text{mL} de otra disolución que contiene 9,4 g9{,}4\,\text{g} de HNOX2\ce{HNO2} por litro de disolución.
Datos
  • Ka=5,6⋅10−4K_a = 5{,}6 \cdot 10^{-4}
a
Calcule el pH de la disolución resultante, si los volúmenes son aditivos.1,2 pts
b
Justifique, a partir de la KaK_a, cómo afectaría al grado de disociación la adición de agua a TT constante.0,8 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se pasa una corriente de 50 A50\,\text{A} con un rendimiento del 75%75\% a través de una celda electrolítica que contiene 305,9 g305{,}9\,\text{g} de AlX2OX3\ce{Al2O3} fundido. En el electrodo donde se deposita el aluminio ocurre la siguiente reacción: AlX3+(l)→Al(s)\ce{Al^{3+}(l)} \mathrel{\ce{->}} \ce{Al(s)}
a
Complete la reacción y nombre dicho electrodo.0,4 pts
b
Calcule el tiempo necesario para depositar todo el aluminio.1,6 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Empleando el ácido 6-aminohexanoico, conteste a las siguientes cuestiones:
a
Formule y nombre un producto obtenido en su reacción de reducción.0,5 pts
b
Nombre el polímero al que puede dar lugar, formule una porción del mismo que contenga 2 monómeros e indique el tipo de reacción que ha tenido lugar.1 pt
c
Formule y nombre un isómero de función del compuesto dado.0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones:
a
Dados los elementos XX e YY cuyos valores de ZZ son 2020 y 2525 respectivamente, escriba sus configuraciones electrónicas ordenadas, identifíquelos y señale grupo y periodo, así como las configuraciones electrónicas ordenadas de sus iones XX2+\ce{X^{2+}} e YX2+\ce{Y^{2+}}.0,8 pts
b
Razone si XX tendrá mayor o menor radio atómico que YY.0,4 pts
c
Justifique si son posibles las siguientes combinaciones de números cuánticos: (2,0,3,−1/2)(2, 0, 3, -1/2); (1,1,0,−1/2)(1, 1, 0, -1/2); (3,−2,1,+1/2)(3, -2, 1, +1/2) y (3,1,−1,−1/2)(3, 1, -1, -1/2).0,4 pts
d
¿Por qué el NHX3(l)\ce{NH3(l)} presenta una temperatura de ebullición superior al NFX3(l)\ce{NF3(l)}?0,4 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
En un recipiente de 10 litros10\,\text{litros} se introduce una mezcla de 4 moles4\,\text{moles} de nitrógeno y 12 moles12\,\text{moles} de hidrógeno. Se eleva la temperatura hasta 1000 K1000\,\text{K} estableciéndose el equilibrio: NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} En ese instante, se observa que hay 0,8 moles0{,}8\,\text{moles} de amoniaco en la mezcla gaseosa. Calcule:
a
La constante de equilibrio KcK_c.1 pt
b
La constante KpK_p y la presión total de la mezcla gaseosa en equilibrio.0,5 pts
c
Las presiones parciales de los componentes en el equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
El equilibrio de solubilidad del sulfuro de plomo es el siguiente: PbS(s)⇌PbX2+(ac)+SX2−(ac)\ce{PbS(s) <=> Pb^{2+}(ac) + S^{2-}(ac)} Justifique numéricamente las siguientes cuestiones:
Datos
  • Kps(PbS)=1,0⋅10−29K_{ps}(\ce{PbS}) = 1{,}0 \cdot 10^{-29}
  • Kps(CuS)=4,0⋅10−38K_{ps}(\ce{CuS}) = 4{,}0 \cdot 10^{-38}
a
¿Precipitará PbS\ce{PbS} cuando se mezclen 10−5 moles10^{-5}\,\text{moles} de Pb(NOX3)X2\ce{Pb(NO3)2} con 10−5 moles10^{-5}\,\text{moles} de NaX2S\ce{Na2S} en 10 litros10\,\text{litros} de agua?1 pt
b
¿Qué compuesto es más soluble en agua, el CuS\ce{CuS} o el PbS\ce{PbS}?1 pt
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Ejercicio 9

9
2 puntos
Utilizando los siguientes valores de los potenciales normales de reducción, justifique razonadamente y escriba las reacciones necesarias para su explicación:
Datos
  • E0(SnX2+/Sn)=−0,14 VE^0(\ce{Sn^{2+}/Sn}) = -0{,}14\,\text{V}
  • E0(CuX2+/Cu)=+0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • E0(FeX2+/Fe)=−0,44 VE^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}
a
La espontaneidad o no espontaneidad de la reacción química: SnX2+(ac)+Cu(s)→Sn(s)+CuX2+(ac)\ce{Sn^{2+}(ac) + Cu(s) -> Sn(s) + Cu^{2+}(ac)}0,6 pts
b
Si se obtendrá o no hidrógeno gaseoso al mezclar estaño metálico y HCl(ac) 1 M\ce{HCl(ac)}\,1\,\text{M}.0,7 pts
c
Lo que ocurre al añadir unas limaduras de hierro en una disolución acuosa de CuSOX4\ce{CuSO4}.0,7 pts
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Ejercicio 10

10
2 puntos
Conteste a las siguientes cuestiones:
a
Formule los siguientes pares de compuestos y justifique qué tipo de isomería existe entre ellos:1,5 pts
a.1
2-buteno (but-2-eno) y metilpropeno0,5 pts
a.2
1-butanol (butan-1-ol) y 2-butanol (butan-2-ol)0,5 pts
a.3
etilmetiléter y 2-propanol (propan-2-ol)0,5 pts
b
Plantee una reacción de adición para el 2-buteno (but-2-eno). Formule y nombre los reactivos y productos.0,5 pts
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