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la cuevadel empollón
QuímicaMurciaPAU 2021Ordinaria

Química · Murcia 2021

10 ejercicios

Instrucciones

NOTA IMPORTANTE: El examen consta de diez cuestiones (2 puntos cada una), de las que se ha de contestar un MÁXIMO DE CINCO. Si se contesta a un número superior de preguntas, sólo se corregirán las CINCO primeras. Las cuestiones pueden contestarse en cualquier orden.

Ejercicio 1

1
2 puntos
I) Dados los siguientes conjuntos de números cuánticos (n,l,m,s)(n, l, m, s): (1,0,−1,+1/2)(1, 0, -1, +1/2); (2,−1,−1,+1/2)(2, -1, -1, +1/2); (3,2,−2,−1/2)(3, 2, -2, -1/2); (4,3,2,−1/2)(4, 3, 2, -1/2); (5,2,2,+1/2)(5, 2, 2, +1/2) II) ¿Qué propiedad periódica describe la tendencia relativa de un átomo para atraer hacia sí los electrones de su enlace con otro átomo? ¿Qué elemento presenta el mayor valor de esta propiedad?
a
Explique brevemente cuál o cuáles de ellos no son posibles para un electrón en un átomo.0,4 pts
b
¿Cuál de ellos corresponde a un electrón f?0,25 pts
c
¿Cuántos electrones puede haber en una subcapa f?0,25 pts
d
Escriba la configuración electrónica del Fe (Z=26Z = 26) y explique si alguno de los conjuntos de números cuánticos anteriores puede corresponder al electrón diferenciador de este elemento.0,6 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
I) Considere las siguientes sustancias: Ca(s)\ce{Ca (s)}, CaClX2(s)\ce{CaCl2 (s)}, ClX2(g)\ce{Cl2 (g)} y HCl(g)\ce{HCl (g)}. II) ¿Qué punto de fusión será menor, el del ClX2\ce{Cl2} o el del BrX2\ce{Br2}? Justifique su respuesta.
a
Indique el tipo de enlace predominante entre los átomos de cada una de ellas.0,6 pts
b
¿Cuál de ellas presentará mayor conductividad, a temperatura ambiente?0,2 pts
c
¿En cuál de ellas las moléculas se encontrarán unidas principalmente por enlaces de Van der Waals del tipo dipolo instantáneo - dipolo inducido? Explique en qué consiste este tipo de enlace.0,7 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El siguiente diagrama entálpico corresponde a la reacción 2 A→B+C\ce{2A -> B + C}:
Diagrama de energía frente al avance de la reacción para 2A -> B+C
avance de la reacciónE (kJ·mol⁻¹)
2A10
B+C5
a
Copie el diagrama en la hoja de respuestas e indique si las flechas corresponden a EadE_{ad} (EaE_a de la reacción directa), EaiE_{ai} (reacción inversa) o ΔH\Delta H.0,3 pts
b
Fijándose en los valores de EE, calcule (con su signo correspondiente) EadE_{ad}, EaiE_{ai} y ΔH\Delta H (reacción directa).0,4 pts
c
¿Cuál será la energía del estado de transición (complejo activado)?0,25 pts
d
Escriba la expresión general de ΔH\Delta H (reacción directa) en función de EadE_{ad} y EaiE_{ai}, y compruebe que se cumple.0,3 pts
e
Explique si la reacción directa es endotérmica o exotérmica.0,25 pts
f
Explique si la adición de un catalizador afectaría a la velocidad de la reacción y a ΔH\Delta H.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se introduce 11 mol de NHX4HS(s)\ce{NH4HS (s)} en un matraz de 11 L que contiene únicamente NHX3(g)\ce{NH3 (g)} con una presión de 0,950{,}95 atm, estableciéndose el siguiente equilibrio:NHX4HS(s)⇌NHX3(g)+SHX2(g)Kp=0,108 a 25∘C\ce{NH4HS (s) <=> NH3 (g) + SH2 (g)} \quad K_p = 0{,}108 \text{ a } 25^\circ\text{C}
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
¿Cuál será la presión total (PtotalP_{\text{total}}) en el matraz cuando se alcance el equilibrio, a 25∘C25^\circ\text{C}?1,25 pts
b
¿Cuál será dicha PtotalP_{\text{total}}, si inicialmente se introducen 22 moles de NHX4HS(s)\ce{NH4HS (s)}, en vez de 11 mol?0,25 pts
c
¿Cuál es el valor de KcK_c para el equilibrio anterior, a 25∘C25^\circ\text{C}?0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
I) Calcule el pH de una disolución de HCl\ce{HCl} que contiene 3,653{,}65 g del ácido por litro de disolución, así como el pH de una disolución de Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2} que contiene 7,417{,}41 g de la base por litro de disolución. II) Calcule el pH resultante si se mezcla 11 L de una disolución de HCl\ce{HCl} 0,10{,}1 M con 11 L de una disolución de Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2} 0,10{,}1 M (suponga que los volúmenes son aditivos).
Datos
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • Ca=40,1Ca = 40{,}1
  • O=16,0 (g⋅mol−1)O = 16{,}0\,(\text{g}\cdot\text{mol}^{-1})
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Se dispone de disoluciones 11 M de las siguientes sustancias: NaCl\ce{NaCl}, CHX3COOH\ce{CH3COOH}, CHX3COONa\ce{CH3COONa}, NHX3\ce{NH3} y NHX4Cl\ce{NH4Cl}. Razone si dichas disoluciones serán ácidas, básicas o neutras, y ordénelas en orden creciente de su pH, justificando su respuesta (no es necesario calcular los valores de pH).
Datos
  • Ka(CHX3COOH)=Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_a(\ce{CH3COOH}) = K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kw=1⋅10−14K_w = 1 \cdot 10^{-14}
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Dada la siguiente reacción de oxidación-reducción: HX2S+HX2SOX3→S+HX2O\ce{H2S} + \ce{H2SO3} \mathrel{\ce{->}} \ce{S} + \ce{H2O}
a
Explique cuál es el agente oxidante y cuál el reductor. ¿Cuál de ellos cede electrones?0,5 pts
b
Ajuste la reacción mediante el método del ion-electrón.1,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
La electrolisis de una disolución acuosa de BiClX3\ce{BiCl3} origina Bi(s)\ce{Bi (s)} y ClX2(g)\ce{Cl2 (g)}.
Datos
  • F=96500 C⋅mol−1F = 96500\,\text{C}\cdot\text{mol}^{-1}
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • masas atómicas: Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • Bi=209 (g⋅mol−1)Bi = 209\,(\text{g}\cdot\text{mol}^{-1})
a
Escriba las semirreacciones que están teniendo lugar en el ánodo y en el cátodo, indicando si se trata de una oxidación o de una reducción, así como la reacción global del proceso.0,5 pts
b
Calcule la masa de Bi(s)\ce{Bi (s)} y el volumen de ClX2(g)\ce{Cl2 (g)} (medido a 25∘C25^\circ\text{C} y 11 atm) obtenidos al cabo de 1,51{,}5 h de electrolisis, si la corriente aplicada es de 22 A.1,5 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
I) Formule o nombre los siguientes compuestos: a) 4-metilhex-2-ino; b) p-bromofenol; c) isobutilamina; d) CHX3−CHX2−CHX2−CHO\ce{CH3-CH2-CH2-CHO}; e) CHX3−CHX2−CHX2−CHX2−COO−CHX2−CHX3\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{COO}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH3} II) Complete las siguientes reacciones orgánicas con todos los productos mayoritarios esperados: a) Condensación: HCOOH+CHX3OH→\ce{HCOOH} + \ce{CH3OH} \mathrel{\ce{->}} b) Adición: CHX3−C≡CH+2 HI→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{C#CH} + \ce{2 HI} \mathrel{\ce{->}} c) Sustitución: CHX3−CHBr−CHX3+KOH→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CHBr}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{KOH} \mathrel{\ce{->}} III) Indique el tipo de reacción orgánica que ha tenido lugar (una sola palabra es suficiente): a) CHX3−CHX2−CHX2−COOH→2) HX+, HX2O1) LiAlHX4, eˊterCHX3−CHX2−CHX2−CHX2OH+…\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{COOH} \mathrel{\ce{->[1) LiAlH4, éter][2) H+, H2O]}} \ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} + \ce{...} b) 2 CHX3OH→HX+ (cat ⋅ )CHX3−O−CHX3+HX2O\ce{2 CH3OH} \mathrel{\ce{->[H+ (cat.)]}} \ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{O}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{H2O}
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Ejercicio 10

10
2 puntos
I) Formule o nombre los siguientes compuestos: a) 1,2-diclorociclohexano; b) CHX2=CHCl\ce{CH2=CHCl} II) Escriba las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes pares de compuestos orgánicos e indique el tipo y subtipo de isomería que presentan entre sí: a) propanal y acetona b) pent-1-ino y penta-1,3-dieno III) Explique si el compuesto CHX3−CH(NHX2)−CH=CHX2\ce{CH3-CH(NH2)-CH=CH2} puede presentar algún tipo de isomería espacial (geométrica, óptica, ambos tipos o ninguno). IV) Indique el tipo y subtipo de isomería que presenta el siguiente par de compuestos:
Estructura molecular de un isómero con sustituyentes Me, Cl y Br
Estructura molecular de un segundo isómero con sustituyentes Me, Cl y Br
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