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la cuevadel empollón
QuímicaCastilla y LeónPAU 2022Ordinaria

Química · Castilla y León 2022

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}
  • carga elemental e=1,602⋅10−19 Ce = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • Constante de Avogadro NA=6,022⋅1023 mol−1N_A = 6{,}022 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • unidad de masa atómica u=1,661⋅10−27 kgu = 1{,}661 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Constante de Faraday F=96490 CF = 96490\,\text{C}
  • Constante molar de los gases 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
Para los elementos químicos cuyos números atómicos son: 11, 35, 38 y 54.
a
Escriba su configuración electrónica ordenada.0,8 pts
b
Razone las siguientes cuestiones:1,2 pts
b.1
¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes para cada elemento?0,4 pts
b.2
¿Cuáles son metales y cuáles no metales?0,4 pts
b.3
Justifique cuál es el elemento menos electronegativo y cuál el más electronegativo.0,4 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La reacción de fotosíntesis se describe mediante la siguiente ecuación química (no ajustada):COX2(g)+HX2O(l)⇌CX6HX12OX6(s)+OX2(g)ΔH>0\ce{CO2(g) + H2O(l) <=> C6H12O6(s) + O2(g)} \quad \Delta H > 0
a
Prediga y justifique hacia dónde se desplazará el equilibrio si: i) Aumentamos la concentración de COX2\ce{CO2} a volumen y temperatura constantes. ii) Aumentamos la presión total a temperatura constante. iii) Disminuimos la temperatura a presión constante.1,2 pts
b
¿Qué es un catalizador y cómo afectaría su presencia a esta reacción?0,8 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Una muestra de 500 mg500\,\text{mg} de un ácido monoprótico fuerte (HA) disuelto en agua se neutralizó con 33,16 mL33{,}16\,\text{mL} de disolución 0,15 M0{,}15\,\text{M} de KOH\ce{KOH}. Calcule:
a
La masa molar del ácido.1 pt
b
El pH resultante cuando al ácido inicial se hubieran añadido 40 mL40\,\text{mL} de la base, suponiendo un volumen final de 50 mL50\,\text{mL}.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
El magnesio se obtiene industrialmente por electrólisis del cloruro de magnesio (MgClX2\ce{MgCl2}) fundido a la temperatura de 750 ∘C750\,^\circ\text{C}. Escriba las reacciones que tienen lugar en cada electrodo y calcule:
a
La masa de magnesio, en kg, que se obtiene cuando pasa una corriente de 2000 A2000\,\text{A} a través de la celda electrolítica durante 1010 horas.1 pt
b
La masa del gas ClX2\ce{Cl2}, en kg, desprendido en la celda anterior.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Responda las siguientes cuestiones:
a
Escriba las fórmulas estructurales y nombre los cuatro alquenos de fórmula molecular CX6HX12\ce{C6H12} que darían como producto el 2-metilpentano por adición de hidrógeno.1 pt
b
Defina reacción de sustitución y reacción de eliminación. Ponga un ejemplo de cada una de ellas nombrando todos los compuestos que intervienen.1 pt
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Ejercicio 6

6
2 puntos
En relación con los compuestos iónicos:
Datos
  • ΔHsublimacion∘Na(s)=+107 kJ/mol\Delta H_{sublimacion}^{\circ} \ce{Na(s)} = +107\,\text{kJ/mol}
  • ΔHdisociacion∘ClX2(g)=+244 kJ/mol\Delta H_{disociacion}^{\circ} \ce{Cl2(g)} = +244\,\text{kJ/mol}
  • ΔHionizacion∘Na(s)=+496 kJ/mol\Delta H_{ionizacion}^{\circ} \ce{Na(s)} = +496\,\text{kJ/mol}
  • ΔHafinidad electronica∘Cl(g)=−349 kJ/mol\Delta H_{afinidad\ electronica}^{\circ} \ce{Cl(g)} = -349\,\text{kJ/mol}
a
Defina el concepto de energía reticular.0,5 pts
b
Establezca un ciclo de Born-Haber para la obtención de NaCl(s)\ce{NaCl(s)} a partir de Na(s)\ce{Na(s)} y ClX2(g)\ce{Cl2(g)}. Sabiendo que la ΔHfo\Delta H_f^o del cloruro sódico sólido es igual −411 kJ/mol-411\,\text{kJ/mol}, calcule su energía reticular, ΔHredo\Delta H_{red}^o.1,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Para el siguiente proceso a 686 ∘C686\,^\circ\text{C}: COX2(g)+HX2(g)→CO(g)+HX2O(g)\ce{CO2(g) + H2(g) -> CO(g) + H2O(g)} las concentraciones de equilibrio de las sustancias reaccionantes son: [COX2]=0,086 M[\ce{CO2}] = 0{,}086\,\text{M}, [HX2]=0,045 M[\ce{H2}] = 0{,}045\,\text{M}, [CO]=0,50 M[\ce{CO}] = 0{,}50\,\text{M} y [HX2O]=0,04 M[\ce{H2O}] = 0{,}04\,\text{M}.
a
Calcule los valores de KcK_c y KpK_p.0,8 pts
b
Si la concentración de COX2\ce{CO2} se elevara hasta 0,5 M0{,}5\,\text{M} por adición de COX2\ce{CO2}, ¿cuáles serían las concentraciones de todos los gases cuando se restableciera el equilibrio?1,2 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
El fluoruro de magnesio (MgFX2)(\ce{MgF2}) es una sal muy poco soluble en agua, cuya constante del producto de solubilidad es Kps=8⋅10−8K_{ps} = 8 \cdot 10^{-8}. Calcule, justificando cualquier simplificación:
a
La solubilidad del fluoruro de magnesio en moles/L.0,8 pts
b
La solubilidad del fluoruro de magnesio en una disolución 0,5 M0{,}5\,\text{M} de fluoruro de sodio.1,2 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
Tenemos dos disoluciones acuosas ácidas, una de ácido salicílico (CX6HX4OHCOOH,Ka=10−3)(\ce{C6H4OHCOOH}, K_a = 10^{-3}) y otra de ácido benzoico (CX6HX5COOH,Ka=2⋅10−5)(\ce{C6H5COOH}, K_a = 2 \cdot 10^{-5}). Si la concentración de los dos ácidos es la misma, conteste razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
¿Cuál de las bases conjugadas de los ácidos anteriores es más fuerte? Determine los valores de KbK_b para las bases conjugadas de ambos ácidos.1 pt
b
¿Qué ácido presentará un mayor grado de ionización? ¿Qué disolución tendrá mayor valor del pH?1 pt
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Ejercicio 10

10
2 puntos
Conteste a las siguientes cuestiones:
a
Defina isómero estructural y explique los tipos de isomería estructural.0,8 pts
b
Dibuje y nombre los cuatro isómeros estructurales de fórmula molecular CX7HX7Cl\ce{C7H7Cl} sabiendo que la molécula contiene un anillo bencénico.1,2 pts
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