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la cuevadel empollón
QuímicaMurciaPAU 2021Extraordinaria

Química · Murcia 2021

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
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
Escriba la configuración electrónica del Po (Z=84Z = 84).0,6 pts
ii
Explique si el conjunto de números cuánticos (0,1,−1,+1/2)(0, 1, -1, +1/2) es posible o no para un electrón en un átomo. En caso de ser posible, indique en qué nivel de energía (capa) y tipo de orbital (subcapa) se encontraría el electrón.0,4 pts
iii
Dados los elementos: Ne\ce{Ne} (Z=10Z = 10), Cl\ce{Cl} (Z=17Z = 17), K\ce{K} (Z=19Z = 19), Ge\ce{Ge} (Z=32Z = 32), Se\ce{Se} (Z=34Z = 34), Br\ce{Br} (Z=35Z = 35), Rb\ce{Rb} (Z=37Z = 37) y Sr\ce{Sr} (Z=38Z = 38), explique brevemente cuál de ellos: a) tiene un mayor radio atómico; b) tiene tendencia a ganar dos electrones; c) es el más electronegativo; d) presenta una reactividad química muy baja. (No se repiten las respuestas).1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
i
Represente la estructura de Lewis de la fosfina, PHX3\ce{PH3}, y en base a ella explique la geometría y polaridad de dicha molécula.1 pt
ii
Explique por qué el punto de ebullición del NHX3\ce{NH3} (−33∘C-33^\circ\text{C}) es mucho mayor que el de la fosfina, PHX3\ce{PH3} (−87,7∘C-87{,}7^\circ\text{C}).0,5 pts
iii
Las siguientes sustancias son sólidas a temperatura ambiente: C\ce{C}, S\ce{S}, IX2\ce{I2} y Au\ce{Au}. ¿Cuál de ellas es un sólido dúctil y maleable? Justifique su respuesta.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La descomposición de OX3\ce{O3} a OX2\ce{O2} transcurre a través del siguiente mecanismo, en dos etapas elementales: i) OX3→OX2+O\ce{O3 -> O2 + O} lenta ii) O+OX3→2 OX2\ce{O + O3 -> 2O2} rápida
a
Escriba la ecuación global para la reacción.0,4 pts
b
¿Cuál será la ecuación de velocidad de la reacción, el orden de reacción global y las unidades de la constante de velocidad?0,9 pts
c
Explique si alguna de las especies involucradas en la reacción es un intermedio.0,3 pts
d
¿Cómo afectará a la velocidad de reacción y a la constante de velocidad un aumento de TT?0,4 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
i
Sabiendo que a 298 K298\,\text{K} la solubilidad del CaBrX2\ce{CaBr2} en agua es 2⋅10−4 mol⋅L−12 \cdot 10^{-4}\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}, calcule la constante del producto de solubilidad (KpsK_{ps}) de dicha sal.0,75 pts
ii
¿Qué cantidad, en moles, de iones CaX2+\ce{Ca^{2+}} habrá presentes en 5 L5\,\text{L} de una disolución saturada de CaBrX2\ce{CaBr2} a 298 K298\,\text{K}?0,25 pts
iii
Si la disolución saturada de CaBrX2\ce{CaBr2} está en equilibrio con 2 g2\,\text{g} de CaBrX2(s)\ce{CaBr2(s)}, razone cualitativamente qué ocurrirá con la cantidad de iones CaX2+\ce{Ca^{2+}} en disolución si:1 pt
iii.a
Se retira 1 g1\,\text{g} de CaBrX2(s)\ce{CaBr2(s)}.
iii.b
Se aumenta la TT. (La disolución de CaBrX2\ce{CaBr2} en agua es un proceso endotérmico).
iii.c
Se retiran aniones BrX−\ce{Br-} de la disolución (por ejemplo, precipitándolos como AgBr\ce{AgBr}).
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Ejercicio 5

5
2 puntos
i
Calcule el pH de una disolución de 20 mL20\,\text{mL} de HCl\ce{HCl} 0,1 M0{,}1\,\text{M} a la que se adicionan 148,2 mg148{,}2\,\text{mg} de Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2}, suponiendo que el volumen de la disolución no varía.1,5 pts
Datos
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • Ca=40,1Ca = 40{,}1
  • O=16,0 g⋅mol−1O = 16{,}0\,\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}
ii
Explique si una disolución de (CHX3COO)X2Ca\ce{(CH3COO)2Ca} en agua será ácida, básica o neutra. No es necesario realizar cálculos numéricos, pero sí explicar los procesos químicos que tienen lugar.0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
i
Una disolución acuosa de ácido cianhídrico (HCN\ce{HCN}) presenta un pH=4,3\text{pH} = 4{,}3. Calcule:1,5 pts
i.a
La concentración, cc, de dicha disolución.1,25 pts
i.b
El grado de disociación del HCN\ce{HCN}.0,25 pts
Datos
  • Ka(HCN)=6,2⋅10−10K_a(\ce{HCN}) = 6{,}2 \cdot 10^{-10}
ii
Explique si una disolución de NaCN\ce{NaCN} en agua será ácida, básica o neutra. No es necesario realizar cálculos numéricos, pero sí explicar los procesos químicos que tienen lugar.0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Dada la siguiente reacción de oxidación-reducción:KMnOX4+NaNOX2+HX2O→MnOX2+NaNOX3+KOH\ce{KMnO4 + NaNO2 + H2O -> MnO2 + NaNO3 + KOH}
a
Explique cuál es el agente oxidante y cuál el reductor. ¿Cuál de ellos capta 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
Teniendo en cuenta los siguientes potenciales estándar de reducción:
Datos
  • E0(AgX+/Ag)=0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = 0{,}80\,\text{V}
  • E0(PbX2+/Pb)=−0,13 VE^0(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}13\,\text{V}
  • E0(ZnX2+/Zn)=−0,76 VE^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
a
Explique cuál de los tres metales (Ag\ce{Ag}, Pb\ce{Pb} o Zn\ce{Zn}) es más oxidante.0,4 pts
b
Justifique numéricamente si será posible reducir iones PbX2+\ce{Pb^{2+}}, en condiciones estándar, adicionando virutas de Zn\ce{Zn} o de Ag\ce{Ag}. Escriba y ajuste las hipotéticas reacciones que tendrían lugar.0,8 pts
c
Indique en qué electrodo (cátodo o ánodo) tienen lugar las reacciones de oxidación y reducción en una pila o celda galvánica, y hacia qué electrodo circulan los electrones.0,4 pts
d
Escriba la expresión general para la fuerza electromotriz de una pila (E0E^0). ¿Cómo tiene que ser su signo para que la pila funcione?0,4 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
i
Formule o nombre los siguientes compuestos: a) propen-2-ol; b) ácido oxálico; c) CHX2OH−CHOH−CHX2OH\ce{CH2OH-CHOH-CH2OH}; d) HCO−NHX2\ce{HCO-NH2}; e) CHX3−CHX2−CN\ce{CH3-CH2-CN}1 pt
ii
Complete las siguientes reacciones orgánicas con todos los productos mayoritarios esperados: a) Adición: CHX3−CHX2−CH=CHX2+HX2O→HX+\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH2} + \ce{H2O} \mathrel{\ce{->[H+]}} b) Sustitución: CHX3−CH(CHX3)−CHX2Br+NaOH→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH2Br} + \ce{NaOH} \mathrel{\ce{->}} c) Eliminación: CHX3−CHBr−CH(CHX3)X2+KOH→Δ\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CHBr}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)2} + \ce{KOH} \mathrel{\ce{->[\Delta]}}0,6 pts
iii
Indique el tipo de reacción orgánica que ha tenido lugar (una sola palabra es suficiente): a) CHX2=CH−CHX2OH→CrOX3,HX+CHX2=CH−COOH+…\ce{CH2}{=}\allowbreak\ce{CH}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} \mathrel{\ce{->[CrO3, H+]}} \ce{CH2}{=}\allowbreak\ce{CH}{-}\allowbreak\ce{COOH} + \ce{...} b) CHX3−CHX2−CHX2−CHO→NaBHX4CHX3−CHX2−CHX2−CHX2OH+…\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CHO} \mathrel{\ce{->[NaBH4]}} \ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} + \ce{...}0,4 pts
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Ejercicio 10

10
2 puntos
i
Formule o nombre los siguientes compuestos: a) Ácido 2-etilbutanoico; b) CHX3−CHX2−NOX2\ce{CH3-CH2-NO2}0,4 pts
ii
Escriba las fórmulas semidesarrolladas los siguientes pares de compuestos orgánicos e indique el tipo y subtipo de isomería que presentan entre sí: a) etilciclohexano y 1-etil-3-metilciclopentano b) n-propanol e isopropanol0,8 pts
iii
Explique si el compuesto CHX3−CHCl−CHX3\ce{CH3-CHCl-CH3} puede presentar algún tipo de isomería espacial (geométrica, óptica, ambos tipos o ninguno).0,4 pts
iv
Indique el tipo y subtipo de isomería que presenta el siguiente par de compuestos:0,4 pts
Dos isómeros geométricos de un dieno con grupos hidroxilo y metilo.
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