QuímicaPaís VascoPAU 2024Extraordinaria

Química · País Vasco 2024

10 ejercicios90 min de duración

del examen

Debes responder a CINCO de los siguientes diez ejercicios propuestos. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. No contestes ninguna pregunta en este impreso. Esta prueba escrita se compone de 10 ejercicios. • Los ejercicios están distribuidos en tres bloques: Bloque A: consta de 4 problemas de 2,5 puntos, debes responder 2 de ellos. Bloque B: consta de 2 cuestiones de 2 puntos, debes responder a 1 de ellas. Bloque C: consta de 4 cuestiones de 1,5 puntos, debes responder a 2 de ellas. 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. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario. Los datos generales necesarios para completar todas las preguntas se incluyen conjuntamente en el reverso de esta hoja. Aplica únicamente los datos que necesites en cada caso. Los datos específicos están en cada pregunta.

Datos generales del examen

$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$R = 8{,}31\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}$
Masas atómicas (uma): $\text{H} (1{,}008)$ , $\text{Li} (6{,}941)$ , $\text{C} (12{,}011)$ , $\text{O} (15{,}999)$ , $\text{P} (30{,}974)$ , $\text{Cl} (35{,}453)$ , $\text{K} (39{,}098)$ , $\text{Mn} (54{,}938)$ , $\text{Ag} (107{,}868)$
Números atómicos: $\text{H} (Z = 1)$ , $\text{Na} (Z = 11)$ , $\text{Mg} (Z = 12)$ , $\text{Al} (Z = 13)$ , $\text{Si} (Z = 14)$ , $\text{P} (Z = 15)$ , $\text{S} (Z = 16)$ , $\text{Cl} (Z = 17)$

1BLOQUE A

2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

En un reactor cerrado de

2\,\text{L}

se introducen

0{,}31\,\text{moles}

\ce{H2O}

0{,}44\,\text{moles}

\ce{CH4}

y la mezcla se calienta a

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

. Cuando se alcanza el equilibrio de la reacción, se observa que hay

0{,}26\,\text{moles}

\ce{CO}

\ce{CH4(g) + H2O(g) <=> CO(g) + 3H2(g)}

a)1 pts

Calcular las presiones parciales de cada uno de los gases en equilibrio.

b)1 pts

Calcular las constantes de equilibrio

K_p

K_c

c)0,5 pts

Predecir si es una reacción endotérmica o exotérmica, si al aumentar la temperatura el equilibrio se desplaza hacia los productos.

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1BLOQUE B

2 puntos

BLOQUE BCuestiones

El fosfato de plata

\ce{Ag3PO4}

es una sal insoluble que se empleaba en fotografía.

a)1 pts

Si en el punto de saturación y a

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

se disuelven

7{,}4\,\text{mg}

de la sal en un litro de agua, calcular la constante de solubilidad (

K_s

) a esa temperatura.

b)1 pts

Considerando que los fotógrafos preparaban esta sal a partir de nitrato de plata y fosfato de sodio, ¿precipitará

\ce{Ag3PO4}

al mezclar

0{,}5\,\text{L}

de una disolución

0{,}02\,\text{M}

\ce{AgNO3}

con

0{,}2\,\text{L}

de una disolución

0{,}10\,\text{M}

\ce{Na3PO4}

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1BLOQUE C

1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

Los investigadores han descubierto los elementos X, Y y Z en un meteorito. Los últimos hallazgos muestran que los átomos presentan

1

5

7

electrones de valencia, respectivamente y en los tres casos, el número de protones está entre

11

18

a)0,5 pts

Escribir las configuraciones electrónicas de los tres átomos y los cuatro números cuánticos del último electrón de valencia del elemento X.

b)0,5 pts

Ordenar los átomos en orden creciente de radio atómico.

c)0,5 pts

Dibujar la estructura de Lewis de la molécula

\ce{YZ3}

. ¿Cuál es su geometría molecular? ¿Es polar?

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2BLOQUE A

2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

La disolución acuosa de ácido hipocloroso

0{,}01\%

en masa se emplea como antiséptico en la desinfección de superficies infectadas por virus.

a)0,5 pts

Calcular la concentración molar del ácido en esa disolución. Considerar que la densidad de la disolución es de

1\,\text{g/mL}

b)0,75 pts

Determinar el pH de la disolución si la constante de acidez es

K_a = 3{,}5 \cdot 10^{-8}

c)0,75 pts

Escribir la reacción que tendrá lugar frente a una misma cantidad de

\ce{KOH}

. ¿Cómo será el pH final (ácido, básico o neutro)?

d)0,5 pts

Calcular la constante de basicidad de la base conjugada del ácido hipocloroso.

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2BLOQUE B

2 puntos

BLOQUE BCuestiones

Se pretende determinar la concentración exacta del ácido acético en el vinagre comercial. Para ello, se toma

1\,\text{mL}

de vinagre y se emplea una disolución acuosa

0{,}08\,\text{M}

\ce{NaOH}

como valorante.

a)1 pts

Explicar los pasos necesarios para llevar a cabo la valoración acompañándolo con un dibujo esquemático.

b)1 pts

Si en el punto de equivalencia se han consumido

12{,}5\,\text{mL}

de la disolución de

\ce{NaOH}

, calcular la concentración de ácido acético y determinar la acidez en vinagre expresándolo en “g ácido acético / 100 mL disolución”.

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2BLOQUE C

1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

En la electrolisis del

\ce{LiCl}

, se pasa una corriente de

4\,\text{A}

durante

10\,\text{h}

a través de la disolución.

a)0,75 pts

Describir las reacciones que tienen lugar en los electrodos.

b)0,75 pts

Calcular cuánto

\ce{Li}

metálico se forma.

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3BLOQUE A

2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

La combustión de

1\,\text{mol}

de acetileno (etino,

\ce{C2H2}

) libera

1301{,}4\,\text{kJ}

\ce{C2H2(g) + 5/2 O2(g) -> 2CO2(g) + H2O(l)}

a)1 pts

Calcular la entalpía de formación del acetileno gaseoso.

b)0,5 pts

¿Cuál es la variación de entalpía del proceso de vaporización del acetileno?

c)0,5 pts

¿Cuál es la variación de entropía del proceso de vaporización del acetileno?

d)0,5 pts

Determinar la temperatura de ebullición del acetileno considerando que la especie líquida y gaseosa se encuentran en equilibrio.

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3BLOQUE C

1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

Considera las siguientes sustancias:

\ce{Cu2O}

\ce{H2O}

\ce{H2S}

\ce{C}

(diamante).

a)0,5 pts

Determinar el tipo de enlace presente en cada caso: metálico, iónico, molécula covalente, o red covalente.

b)0,5 pts

¿Cuáles son las interacciones intermoleculares en las especies moleculares?

c)0,5 pts

Asignar un punto de fusión a cada sustancia. Razonar la respuesta.

T_{f}

(

^{\circ}

3550

1235

-86

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4BLOQUE A

2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

La reacción entre

\ce{KMnO4}

\ce{KCl}

se da en ambiente ácido en presencia de

\ce{H2SO4}

\ce{KMnO4(aq) + H2SO4(aq) + KCl(aq) -> MnSO4(aq) + Cl2(g) + H2O(l) + K2SO4(aq)}

a)0,5 pts

Indicar la especie oxidante y la reductora. ¿Será la reacción espontánea?

b)0,5 pts

Ajustar la reacción molecular por el método del ion-electrón.

c)1 pts

Calcular la masa de

\ce{Cl2}

que se obtiene al mezclar

100\,\text{mL}

de una disolución de

\ce{KMnO4}

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

10\,\text{g}

\ce{KCl}

, si el rendimiento de la reacción es del

69\%

d)0,5 pts

¿Será espontánea la oxidación del cloruro en ambiente básico sabiendo que el permanganato se reduce a

\ce{MnO2}

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4BLOQUE C

1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

Partiendo de la molécula butan-1-ol:

a)0,5 pts

Dibujar la fórmula semidesarrollada de un isómero de posición y un isómero de cadena y nombrarlos.

b)1 pts

El compuesto A se puede obtener de la reacción entre el butan-1-ol y un oxidante fuerte. A reacciona con el butan-1-ol para dar el compuesto B. Identificar los compuestos A y B, proponer las dos reacciones y nombrar todas las especies orgánicas que participan en ellas.

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Ejercicio 1 · BLOQUE A

Ejercicio 1 · BLOQUE B

Ejercicio 1 · BLOQUE C

Ejercicio 2 · BLOQUE A

Ejercicio 2 · BLOQUE B

Ejercicio 2 · BLOQUE C

Ejercicio 3 · BLOQUE A

Ejercicio 3 · BLOQUE C

Ejercicio 4 · BLOQUE A

Ejercicio 4 · BLOQUE C