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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2013Extraordinaria

Química · Baleares 2013

5 ejercicios

Instrucciones

El examen incluye tabla periódica como anexo. Contesta una opción de las dos propuestas. Utiliza la tabla periódica adjunta. Pots usar la calculadora. La puntuación máxima de cada pregunta está indicada al inicio de la pregunta. La nota del examen es la suma de las puntuaciones.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
La combustión completa del naftaleno CX10HX8\ce{C10H8} genera dióxido de carbono y agua como se indica en la siguiente reacción química ajustada:CX10HX8(s)+12 OX2(g)→10 COX2(g)+4 HX2O(l)\ce{C10H8(s) + 12O2(g) -> 10CO2(g) + 4H2O(l)}
Datos
  • ΔHf0[COX2(g)]=−393,5 kJ/mol\Delta H_f^0 [\ce{CO2(g)}] = -393{,}5\,\text{kJ/mol}
  • ΔHf0[HX2O(l)]=−285,8 kJ/mol\Delta H_f^0 [\ce{H2O(l)}] = -285{,}8\,\text{kJ/mol}
  • ΔHf0[CX10HX8(s)]=−149,6 kJ/mol\Delta H_f^0 [\ce{C10H8(s)}] = -149{,}6\,\text{kJ/mol}
  • 1 atm=760 mm Hg1\,\text{atm} = 760\,\text{mm Hg}
a
Determina la entalpía estándar de combustión del naftaleno a partir de los datos de entalpías estándar de formación.
b
Calcula el volumen de dióxido de carbono que se genera en la combustión completa de 1 gramo1\,\text{gramo} de naftaleno, medido a 900 mm Hg900\,\text{mm Hg} y 400 ∘C400\,^{\circ}\text{C}.
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Dada la siguiente reacción iónica redox:MnOX4X−+SX2−+HX+→MnX2++S+HX2O\ce{MnO4- + S^2- + H+ -> Mn^2+ + S + H2O}
a
Ajusta la reacción iónica por el método del ion-electrón.
b
¿Cuál es la especie oxidante?
c
Para valorar 30,0 ml30{,}0\,\text{ml} de sulfuro de sodio (NaX2S\ce{Na2S}) 1,5 M1{,}5\,\text{M} se han utilizado 7,0 mL7{,}0\,\text{mL} de permanganato de potasio (KMnOX4\ce{KMnO4}). Determina la molaridad del permanganato empleado.
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Nombra los siguientes ácidos: CHX3COOH\ce{CH3COOH}, HClOX2\ce{HClO2} y HF\ce{HF}.
b
Considerando los valores de KaK_a, a igual concentración, ¿qué ácido presenta una disolución acuosa con un menor valor de pH? Razona la respuesta.
Datos
  • Ka(CHX3COOH)=10−5K_a(\ce{CH3COOH}) = 10^{-5}
  • Ka(HClOX2)=10−2K_a(\ce{HClO2}) = 10^{-2}
  • Ka(HF)=10−4K_a(\ce{HF}) = 10^{-4}
c
El HF\ce{HF} tiene una temperatura de ebullición de 19 ∘C19\,^{\circ}\text{C}, mientras que el HCl\ce{HCl} la tiene de −85 ∘C-85\,^{\circ}\text{C}. ¿Puedes explicar esta diferencia de temperaturas?
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
El tricloruro de fósforo reacciona con el cloro molecular para dar pentacloruro de fósforo, según la siguiente reacción:PClX3(g)+ClX2(g)⇌PClX5(g)ΔH0=−88 kJ/mol\ce{PCl3(g) + Cl2(g) <=> PCl5(g)} \quad \Delta H^0 = -88\,\text{kJ/mol}
a
Explica cómo se modificará el equilibrio si se aumenta la temperatura.
b
¿Es cierto que el equilibrio no se modifica por una disminución de la presión total? Razona la respuesta.
c
¿Se puede afirmar que la reacción es espontánea a cualquier temperatura? Razona la respuesta.
d
Explica la geometría y la polaridad de la molécula de PClX3(g)\ce{PCl3(g)}.
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Ejercicio 5

5
1 punto
Indica el nombre y la utilidad del siguiente material de laboratorio:
Material de laboratorio: a) matraz aforado y b) bureta
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Ejercicio 1

1
2 puntos
a
El ácido benzoico (PM 122 g/mol122\,\text{g/mol} y Ka=6,28⋅10−5K_a = 6{,}28 \cdot 10^{-5}) es un buen conservante de alimentos. Determina el pH de una disolución de ácido benzoico de concentración 6 g/L6\,\text{g/L}.
b
Se tienen dos disoluciones separadas: una de cloruro de sodio y otra de acetato de sodio. ¿Cómo serán las disoluciones: ácidas, básicas o neutras? Razona la respuesta.
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
A 130 ∘C130\,^{\circ}\text{C} el hidrogenocarbonato de sodio, NaHCOX3(s)\ce{NaHCO3(s)}, se descompone parcialmente según el equilibrio siguiente:2 NaHCOX3(s)⇌NaX2COX3(s)+COX2(g)+HX2O(g)Kp=6,25 atm2\ce{2NaHCO3(s) <=> Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)} \quad K_p = 6{,}25\,\text{atm}^2Se introducen 100 g100\,\text{g} de NaHCOX3(s)\ce{NaHCO3(s)} en un recipiente cerrado de 2 L2\,\text{L} de capacidad, en el cual previamente se ha hecho el vacío, y se calienta a 130 ∘C130\,^{\circ}\text{C} hasta alcanzar el equilibrio químico.
a
Calcula el valor de KcK_c a 130 ∘C130\,^{\circ}\text{C}.
b
Calcula la presión total en el recipiente a la misma temperatura.
c
Si el volumen del recipiente fuese de 20 L20\,\text{L}, ¿cuántos moles de COX2\ce{CO2} habría en el equilibrio?
d
Calcula el valor de KpK_p de la siguiente reacción a 130 ∘C130\,^{\circ}\text{C}:NaX2COX3(s)+COX2(g)+HX2O(g)⇌2 NaHCOX3(s)\ce{Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) <=> 2NaHCO3(s)}
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Ejercicio 3

3
1 punto
El Augmentine se utiliza para el tratamiento de infecciones bacterianas. Contiene amoxicilina y ácido clavulánico.
a
Indica el nombre de dos grupos funcionales presentes en la molécula de amoxicilina (ver la figura 1).
Estructura química de la amoxicilina
b
Cada comprimido de Augmentine contiene 500 mg500\,\text{mg} de amoxicilina (CX16HX17OX5NX2S\ce{C16H17O5N2S}) y 125 mg125\,\text{mg} de ácido clavulánico (ver la figura 2). Teniendo en cuenta que la posología habitual en un adulto es de un comprimido cada ocho horas durante una semana, ¿cuántos moles de amoxicilina habrá tomado un adulto durante esta semana?
Fotografía de una caja de Augmentine 500/125 mg
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
El dióxido de manganeso reacciona con el aluminio según la siguiente reacción ajustada:3 MnOX2(s)+4 Al(s)→2 AlX2OX3(s)+3 Mn(s)ΔH0=−1772,4 kJ/mol\ce{3MnO2(s) + 4Al(s) -> 2Al2O3(s) + 3Mn(s)} \quad \Delta H^0 = -1772{,}4\,\text{kJ/mol}
a
Indica el número de oxidación del manganeso en las especies MnOX2\ce{MnO2} y Mn\ce{Mn}.
b
¿Cuál es la especie oxidante? Razona la respuesta.
c
¿Cuál es la especie reductora? Razona la respuesta.
d
Calcula la energía que se desprende cuando se pone a reaccionar, en las mismas condiciones, 50 g50\,\text{g} de MnOX2(s)\ce{MnO2(s)} con 50 g50\,\text{g} de Al(s)\ce{Al(s)}.
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Sean los siguientes compuestos: SiOX2\ce{SiO2}, MgClX2\ce{MgCl2} y CClX4\ce{CCl4}. Responde razonadamente a las preguntas siguientes:
a
¿Qué compuesto es soluble en benceno?
b
¿Qué fuerzas se deben superar para disolver MgClX2(s)\ce{MgCl2(s)} en agua?
c
¿Qué fuerzas se deben superar para evaporar CClX4(l)\ce{CCl4(l)}?
d
¿Qué compuesto es el más duro de los tres?
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