QuímicaAsturiasPAU 2014ExtraordinariaVariante 1

Química · Asturias 2014

10 ejercicios

1Opción A

2,5 puntos

Se construye una pila voltaica con los siguientes electrodos: - Electrodo estándar

\ce{MnO4- / Mn^{2+}}

en medio ácido sulfúrico. Las disoluciones del electrodo son de permanganato de potasio,

\ce{KMnO4}

, y de sulfato de manganeso(II),

\ce{MnSO4}

. - Electrodo formado por una lámina de cinc metálico sumergida en una disolución

1\,\text{M}

de sulfato de cinc,

\ce{ZnSO4}

Datos

$E^0(\ce{MnO4- / Mn^{2+}}) = +1{,}51\,\text{V}$
$E^0(\ce{Zn^{2+} / Zn}) = -0{,}763\,\text{V}$

Escriba las semirreacciones, indicando cual es de oxidación y cual de reducción, y la ecuación química ajustada, en forma molecular, de la reacción química que tiene lugar durante el funcionamiento de la pila.1,5 pts

1,5 pts

Indique el electrodo que actuará como ánodo y el que actuará como cátodo y calcule el potencial estándar de la pila.1 pt

1 pt

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1Opción B

2,5 puntos

Se añaden

0{,}5\,\text{g}

de hidróxido de sodio sólido,

\ce{NaOH}

, a

400\,\text{mL}

de una disolución acuosa de ácido clorhídrico,

\ce{HCl(ac)}

, cuyo

\text{pH} = 2

. Calcule el

\text{pH}

de la disolución resultante. Suponga que no se produce variación de volumen al añadir el sólido a la disolución acuosa.

Datos

Masas atómicas: $\text{Na} = 23\,\text{u}$
$\text{O} = 16\,\text{u}$
$\text{H} = 1\,\text{u}$

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2Opción A

2,5 puntos

A partir de los datos de energías de enlace, calcule la variación de entalpía de la reacción de combustión del metano,

\ce{CH4(g)}

Δ H_{enlace} ({kJ mol}^{- 1})

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2Opción B

2,5 puntos

En un recipiente, en el que previamente se ha realizado el vacío, se introducen

2{,}0\,\text{moles}

de pentacloruro de fósforo,

\ce{PCl5}

, y se calienta hasta

450\,\text{K}

, alcanzándose el equilibrio:

\ce{PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g)}

En el equilibrio, la presión total de la mezcla gaseosa es

1\,\text{atm}

y el

\ce{PCl5}

se encuentra disociado en un

36\%

. Calcule los valores de

K_P

K_C

para el equilibrio a

450\,\text{K}

Datos

$R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1} \text{K}^{-1}$

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3Opción A

1 punto

En un tubo de ensayo se vierten

5\,\text{mL}

de disolución acuosa de cloruro de bario (

\ce{BaCl2}

) y, a continuación, gotas de disolución acuosa de carbonato de sodio (

\ce{Na2CO3}

) hasta la formación de un precipitado claramente visible. Escriba la fórmula química del compuesto que precipita. Una vez formado el precipitado, se añade gota a gota una disolución acuosa de ácido clorhídrico (

\ce{HCl}

). Indique y explique el cambio que se observa en el tubo de ensayo.

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3Opción B

1 punto

En un tubo de ensayo se colocan unos cristales de

\ce{KMnO4(s)}

y se añaden

5\,\text{mL}

de un disolvente orgánico no polar. Indique y justifique la observación realizada. A continuación se añaden en el mismo tubo

5\,\text{mL}

de agua, se agita la mezcla y se deja reposar hasta que se separen dos fases. Indique y justifique la coloración que presenta cada una de las fases.

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4Opción A

2 puntos

Escriba las configuraciones electrónicas de los átomos e iones:

X

X^{2-}

Y

Y^{+}

, que ocupan las posiciones de la tabla periódica que se indican a continuación:

X

: período = 3, grupo = 16;

Y

: período = 4, grupo = 2.1 pt

1 pt

\ce{NH3}

es 3000 veces más soluble en agua que el fosfano,

\ce{PH3}

. Explique la diferencia en las solubilidades de las dos sustancias en agua si ambas presentan una geometría molecular de pirámide trigonal.1 pt

Datos

$\chi(\text{N}) = 3$
$\chi(\text{P}) = 2{,}1$
$\chi(\text{H}) = 2{,}1$

1 pt

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4Opción B

2 puntos

Para la subcapa electrónica que presenta los valores de los números cuánticos

n = 5

l = 1

, indique: i) la notación de la subcapa; ii) los valores posibles de

m_l

; iii) el número de orbitales en la subcapa; iv) el número máximo de electrones en la subcapa. Justifique todas las respuestas.1 pt

1 pt

Calcule la variación de energía libre estándar para la formación de

\ce{NO(g)}

a partir de

\ce{N2(g)}

\ce{O2(g)}

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

, si

\Delta H_R^0 = 180{,}7\,\text{kJ}

\Delta S^0 = 24{,}7\,\text{J K}^{-1}

. Indique si la reacción es espontánea es esas condiciones. Justifique la respuesta.1 pt

1 pt

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5Opción A

2 puntos

Indique, de forma razonada, el carácter ácido, básico o neutro de la disolución acuosa resultante de la neutralización exacta de una disolución acuosa de hidróxido de sodio,

\ce{NaOH}

, con una disolución acuosa de ácido clorhídrico,

\ce{HCl}

.1 pt

1 pt

Nombre el grupo funcional presente en cada uno de los siguientes compuestos: i)

\ce{C6H5CH2CHO}

ii)

\ce{(CH3)2CHCH2OCH3}

iii)

\ce{CH3CH2NHCH2CH3}

iv)

\ce{CH3CH2COOCH3}

1 pt

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5Opción B

2 puntos

Complete y ajuste, por el método del ión-electrón, la siguiente ecuación química:

\ce{NO2-(ac) + Cr2O7^{2-}(ac) -> Cr^{3+}(ac) + NO3-(ac)}

en medio ácido.1 pt

1 pt

Escriba las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes compuestos: i. Pentanal ii. Cis-2-buteno iii. Propanoato de etilo iv. Trietilamina1 pt

1 pt

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Molécula	Enlaces	$Δ H_{enlace} ({kJ mol}^{- 1})$
$C H_{4}$	C-H	$- 413$
$O_{2}$	O=O	$- 496$
$H_{2} O$	O-H	$- 463$
$C O_{2}$	C=O	$- 799$

Ejercicio 1 · Opción A

Ejercicio 1 · Opción B

Ejercicio 2 · Opción A

Ejercicio 2 · Opción B

Ejercicio 3 · Opción A

Ejercicio 3 · Opción B

Ejercicio 4 · Opción A

Ejercicio 4 · Opción B

Ejercicio 5 · Opción A

Ejercicio 5 · Opción B