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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2012Ordinaria

Química · Baleares 2012

5 ejercicios

Instrucciones

El examen incluye tabla periódica como anexo. Contesta una opción de las dos propuestas. Utiliza la tabla periódica adjunta. Puedes 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.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
3 puntos
En un recipiente de 2 L2\,\text{L} tenemos inicialmente una mezcla de 0,40 moles0{,}40\,\text{moles} de NX2\ce{N2}, 1,10 moles1{,}10\,\text{moles} de HX2\ce{H2} y 0,50 moles0{,}50\,\text{moles} de NHX3\ce{NH3}. Al llegar al equilibrio la cantidad de amoníaco es de 0,30 moles0{,}30\,\text{moles}.NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)ΔH=−92,4 kJ\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} \quad \Delta H = -92{,}4\,\text{kJ}
a
Calcula el valor de KcK_c a la temperatura que corresponde al equilibrio anterior.
b
Responde, de forma razonada, las preguntas siguientes relacionadas con el equilibrio anterior:
b.1
Una disminución de volumen del recipiente por compresión de la mezcla desplaza el equilibrio hacia la formación de amoníaco.
b.2
Un aumento de la temperatura desplaza el equilibrio hacia la formación de amoníaco.
b.3
Kp/Kc=RTK_p/K_c = RT.
b.4
Si se duplica la presión de HX2\ce{H2}, a temperatura constante, el valor de KpK_p aumenta.
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Ejercicio 2

2
1,5 puntos
Las energías de ionización sucesivas para el berilio (en eV\text{eV}) son: 9,39{,}3; 18,218{,}2 y 153,4153{,}4.
a
Define la primera energía de ionización y representa el proceso mediante la ecuación química correspondiente.
b
Justifica el valor tan alto de la tercera energía de ionización.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Justifica si son correctas o no las afirmaciones siguientes:
a
El ClX2O\ce{Cl2O} es una molécula polar.
b
El triyoduro de boro tiene una geometría triangular plana, y el triyoduro de fósforo, de pirámide trigonal.
c
El radio del potasio es mayor que el del bromo.
d
El momento dipolar del tetracloruro de carbono es nulo.
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Diez mililitros de una disolución acuosa de hidróxido de sodio se mezclan con 20 mL20\,\text{mL} de otra disolución de ácido clorhídrico 1 M1\,\text{M}. La mezcla obtenida tiene carácter ácido y necesita para su neutralización 15 mL15\,\text{mL} de hidróxido de sodio 0,5 M0{,}5\,\text{M}. Calcula:
a
La concentración de la disolución inicial de hidróxido de sodio, en g/L\text{g/L}.
b
El pH\text{pH} de la disolución ácida obtenida al mezclar las disoluciones iniciales de hidróxido de sodio y ácido clorhídrico.
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Ejercicio 5

5
1 punto
La corrosión del hierro es un proceso natural que inutiliza muchos dispositivos, de forma que aproximadamente el 20%20\% del hierro producido cada año sirve para reemplazar objetos que han quedado inutilizados por la formación del óxido. Cuando se expone una pieza de hierro al agua que contiene oxígeno disuelto se produce el proceso siguiente:Fe(s)+OX2(g)+HX2O→FeX2+(ac)+OHX−(ac)\ce{Fe(s) + O2(g) + H2O -> Fe^{2+}(ac) + OH^{-}(ac)}Posteriormente, los iones de hierro (II) migran hacia los bordes de la gota, donde precipitan como hidróxido de hierro (II), que posteriormente forma óxido de hierro (III).
Datos
  • ε0(FeX2+/Fe)=−0,41 V\varepsilon^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}41\,\text{V}
  • ε0(OX2/OHX−)=+0,40 V\varepsilon^0(\ce{O2/OH-}) = +0{,}40\,\text{V}
  • ε0(ZnX2+/Zn)=−0,76 V\varepsilon^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
Eslabón de una cadena de hierro con signos evidentes de corrosión y óxido.
a
Indica la reacción de oxidación y la de reducción.
b
¿Para evitar la corrosión del hierro en ocasiones se utiliza una barra de Zn\ce{Zn}. Puedes justificar esta circunstancia?
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Por acción del clorato potásico (KClOX3\ce{KClO3}) (que se transforma en cloruro potásico - KCl\ce{KCl}), en presencia de hidróxido potásico (KOH\ce{KOH}), el cloruro de cobalto (II) (CoClX2\ce{CoCl2}) pasa a óxido de cobalto (III) (CoX2OX3\ce{Co2O3}) sólido. Escribe la ecuación iónica y molecular ajustada por el método del ion-electrón en medio básico. ¿Qué ion es el oxidante y cuál se oxida?
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Considerando las sales siguientes: nitrato amónico, acetato potásico, sulfuro de sodio y cloruro de sodio.
a
Formula estos compuestos.
b
¿Cómo son las disoluciones de estas sales, ácidas, básicas o neutras? Justifica la respuesta.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El dióxido de nitrógeno es un gas de color rojizo que reacciona consigo mismo (se dimeriza) para dar lugar al tetraóxido de dinitrógeno, que es un gas incoloro. Se ha comprobado que una mezcla a 0 ∘C0\,^{\circ}\text{C} es prácticamente incolora, mientras que a 100 ∘C100\,^{\circ}\text{C} tiene color rojizo. Considerando esto:
a
Escribe la reacción en equilibrio que se produce.
b
Justifica si la reacción es exotérmica o endotérmica.
c
¿Qué cambio de color se observará a 100 ∘C100\,^{\circ}\text{C} si se aumenta la presión del sistema?
d
Justifica si se modificará el color de la mezcla si, una vez se ha llegado al equilibrio, se añade un catalizador.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
A 7,6 gramos7{,}6\,\text{gramos} de aluminio se añaden 100 mL100\,\text{mL} de ácido clorhídrico comercial del 36%36\% en peso y densidad 1,18 g/mL1{,}18\,\text{g/mL}, y se obtiene cloruro de aluminio e hidrógeno.
Datos
  • 1 atm=760 mm Hg1\,\text{atm} = 760\,\text{mm Hg}
a
Indica cuál es el reactivo limitante.
b
Calcula el volumen de hidrógeno que se obtiene a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} y 750 mm Hg750\,\text{mm Hg}.
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Se dispone de una disolución de ácido sulfúrico 2 M2\,\text{M}.
a
Calcula el volumen de ácido necesario para neutralizar 50 cm350\,\text{cm}^3 de una disolución acuosa que contiene 2,4 gramos2{,}4\,\text{gramos} de hidróxido de sodio.
b
Explica el procedimiento que seguirías en el laboratorio e indica los materiales que utilizarías para realizar la valoración anterior a partir de un ácido sulfúrico comercial.
c
Indica el significado del pictograma que aparece en los envases de ácido sulfúrico.
Pictograma de seguridad que indica sustancia corrosiva, mostrando el efecto sobre una superficie y una mano.
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