QuímicaAragónPAU 2024Ordinaria

Química · Aragón 2024

10 ejercicios

Instrucciones

Responda a 5 preguntas cualesquiera de entre las 10 propuestas. La calificación máxima de cada pregunta es de 2 puntos.

2 puntos

Cuando reacciona aluminio con clorato de potasio en presencia de ácido clorhídrico se obtiene cloruro de aluminio, cloruro de potasio y agua.

Datos

Masas atómicas: $\ce{Al} = 27$
$\ce{Cl} = 35{,}5$

Escriba y ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique el agente oxidante y el reductor.1,2 pts

1,2 pts

Si partimos de

15\,\text{g}

de aluminio y

400\,\text{mL}

de una disolución

0{,}5\,\text{M}

de clorato de potasio, calcule los gramos de cloruro de aluminio que se obtendrían.0,8 pts

0,8 pts

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2 puntos

Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

Considere la siguiente reacción sin ajustar y los potenciales estándar de reducción de los reactivos:

\ce{NO + I2 + H2O -> HNO3 + HI}

E^0(\ce{NO3- / NO}) = +0{,}96\,\text{V}

;

E^0(\ce{I2 / I-}) = +0{,}53\,\text{V}

¿En qué sentido, derecha o izquierda, transcurrirá esta reacción de forma espontánea? ¿Qué reactivo es el que se reduce y cuál se oxida en la reacción espontánea?1 pt

1 pt

En la reacción de potasio con azufre:

\ce{2K + S -> K2S}

, ¿son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones? Indique la semirreacción que ocurre en cada caso:1 pt

1 pt

b.i

El potasio capta electrones y por lo tanto es el oxidante.0,5 pts

0,5 pts

b.ii

El azufre es la especie que se reduce.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

La solubilidad en agua del

\ce{MgF2}

, a

25\,^{\circ}\text{C}

, es de

2{,}71 \cdot 10^{-3}\,\text{M}

Datos

Masas atómicas: $\ce{Mg} = 24$
$\ce{S} = 32$
$\ce{O} = 16$
$\ce{Na} = 23$
$\ce{F} = 19$

Escriba el equilibrio de solubilidad del

\ce{MgF2}

, calcule el valor de su producto de solubilidad y las concentraciones molares de los iones fluoruro y magnesio en una disolución saturada.1 pt

1 pt

Se disuelven

7{,}2\,\text{mg}

\ce{MgSO4}

150\,\text{mL}

de agua, ¿cuál será la cantidad máxima de

\ce{NaF}

, en gramos, que podemos añadir a esa disolución sin que precipite

\ce{MgF2}

? Considere que el

\ce{MgSO4}

está totalmente disociado y que el volumen no cambia al añadir el

\ce{NaF}

.1 pt

1 pt

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2 puntos

La velocidad de la reacción

\ce{2A (g)} + \ce{B (g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{C (g)}

se ha estudiado a

300\,\text{K}

de temperatura. Los experimentos realizados se muestran en la siguiente tabla:

[A]_{0}

Deduzca los órdenes parciales de los reactivos y el orden total de la reacción. Escriba también la expresión de la ecuación de velocidad.1 pt

1 pt

Calcule la constante de velocidad,

k

, y especifique sus unidades.0,5 pts

0,5 pts

Indique, de forma razonada, si sería posible aumentar la velocidad de reacción en el experimento 1 sin modificar la concentración de los reactivos ni aumentar la temperatura.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Considere los elementos químicos X e Y con números atómicos 56 y 16, respectivamente, y razone si son verdaderas o falsas las siguientes cuestiones:

Los números cuánticos

(n, l, m_l)

del último electrón (electrón diferenciador) del elemento con número atómico 56 son

(6, 2, 0)

.0,5 pts

0,5 pts

La combinación de los dos elementos dará un compuesto de fórmula XY.0,5 pts

0,5 pts

El elemento X es el más electronegativo de los dos, pero Y tiene un mayor radio atómico.0,5 pts

0,5 pts

El catión

\ce{K+}

es isoelectrónico con el ion más probable del elemento Y.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Las estructuras de Lewis de las moléculas

\ce{SiCl4}

\ce{AsH3}

son las que se muestran en la figura de la derecha.

Prediga sus geometrías moleculares según la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV). Razone si sus geometrías electrónicas coinciden con las moleculares.1 pt

1 pt

Deduzca la hibridación del átomo central de la molécula de

\ce{SiCl4}

. Razone la respuesta.0,5 pts

0,5 pts

Explique si alguna de estas moléculas puede formar enlaces de hidrógeno.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Una de las etapas de la fabricación industrial de ácido nítrico consiste en la siguiente reacción entre dióxido de nitrógeno y agua:

\ce{3NO2 (g) + H2O (l) <=> 2HNO3 (ac) + NO (g)}

Datos

$R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}$
Masas atómicas: $\ce{H} = 1$
$\ce{N} = 14$
$\ce{O} = 16$

Calcule la entalpía de la reacción anterior a partir de los siguientes datos e indique si es una reacción endotérmica o exotérmica: A:

\ce{2NO (g)} + \ce{O2 (g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2NO2 (g)}

\Delta H^0 = -173\,\text{kJ}

\ce{2N2 (g)} + \ce{5O2 (g)} + \ce{2H2O (l)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{4HNO3 (ac)}

\Delta H^0 = -255\,\text{kJ}

\ce{N2 (g)} + \ce{O2 (g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2NO (g)}

\Delta H^0 = +181\,\text{kJ}

1 pt

¿Cuánto calor se pondrá en juego si se quieren obtener

5\,\text{kg}

de ácido nítrico? ¿Qué volumen de

\ce{NO}

, medido a

298\,\text{K}

1\,\text{atm}

, se obtendrá junto a ese ácido nítrico?1 pt

1 pt

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2 puntos

Considere las siguientes reacciones: A)

\ce{2NOBr (g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2NO (g)} + \ce{Br2 (g)}

K_c (A) = 0{,}25

\ce{NO (g)} + \ce{1/2 Br2 (g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{NOBr (g)}

K_c (B)

? Indique las expresiones de

K_c

de ambos procesos. Teniendo en cuenta el valor de

K_c

para la reacción A, calcule el valor de

K_c

para la reacción B.1 pt

1 pt

Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones sobre este proceso:

\ce{CS2 (g) + 4H2 (g) <=> CH4 (g) + 2H2S (g)} \quad \Delta H^0 > 0

1 pt

b.i

El valor de

K_c

es igual al valor de

K_p

.0,5 pts

0,5 pts

b.ii

Un aumento de la temperatura de reacción mejorará la producción de metano.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Datos

Masas atómicas: $\ce{K} = 39$
$\ce{Cl} = 35{,}5$
$\ce{O} = 16$
$\ce{H} = 1$

Se prepara una disolución acuosa

0{,}2\,\text{M}

de una base (

\ce{B-}

) cuyo pH es

11{,}38

. Plantee el equilibrio ácido-base y calcule la

K_b

de dicha base y su grado de disociación.1,1 pts

1,1 pts

Se quiere neutralizar con

\ce{KOH}

\ce{HCl}

presente en

10\,\text{mL}

de una disolución de

\ce{HCl}

comercial que tiene una riqueza en masa del

35\%

y una densidad de

1{,}2\,\text{g/mL}

. Disponemos de

5\,\text{g}

\ce{KOH}

¿serán suficientes para llevar a cabo esa neutralización?0,9 pts

0,9 pts

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2 puntos

Considere la siguiente tabla de especies ácidas y básicas:

K_{a}

Complete las casillas en blanco de la tabla incorporando la fórmula del ácido o de la base conjugada y

K_a

K_b

, según corresponda. Justifique las respuestas.1 pt

1 pt

Ordene los ácidos recogidos en la tabla de mayor a menor fortaleza. Razone la respuesta.0,5 pts

0,5 pts

Se neutraliza completamente una disolución de

\ce{NH3}

con otra de

\ce{HCl}

. Justifique el pH (ácido, básico o neutro) de la disolución neutralizada.0,5 pts

0,5 pts

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Experimento	$[A]_{0}$ (mol·L $^{- 1}$ )	$[B]_{0}$ (mol·L $^{- 1}$ )	$V_{0}$ (mol·L $^{- 1}$ ·s $^{- 1}$ )
1	0,25	0,25	0,015
2	0,25	0,50	0,030
3	0,50	0,50	0,120

Ácido	Base	$K_{a}$	$K_{b}$
	$N H_{3}$		$1, 8 \cdot 10^{- 5}$
$C H_{3} C O O H$		$1, 8 \cdot 10^{- 5}$
	$N O_{2}^{-}$		$2, 6 \cdot 10^{- 11}$
$H C O_{3}^{-}$		$4, 7 \cdot 10^{- 11}$

Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 6

Ejercicio 7

Ejercicio 8

Ejercicio 9

Ejercicio 10