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la cuevadel empollón
QuímicaLa RiojaPAU 2024Extraordinaria

Química · La Rioja 2024

10 ejercicios

Instrucciones

1. El estudiante elegirá y contestará a SOLO CINCO preguntas de entre todas las propuestas. 2. Si se contestan a más preguntas de las indicadas, el exceso no se corregirá; sólo las 5 primeras. 3. Todas las preguntas tienen la misma puntuación: 2 puntos 4. Si en una pregunta se hace referencia a un proceso químico, el alumno tendrá que expresar este proceso con la correspondiente ecuación química ajustada. 5. Todas las RESPUESTAS deberán ser JUSTIFICADAS de forma razonada para poder obtener la máxima calificación en las mismas. 6. Tiene gran importancia la claridad y la coherencia en la exposición, así como el rigor y la precisión de los conceptos involucrados. 7. Se valorará positivamente la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc., así como la presentación del ejercicio (orden y limpieza), la ortografía y la calidad de redacción. Por errores ortográficos graves, falta de orden, limpieza o mala redacción podrá bajarse la calificación.

Ejercicio 1

1
2 puntos
a
Represente el ciclo de Born-Haber para el NaCl\ce{NaCl} y señale la dependencia de la energía reticular con respecto a la carga de los iones y al radio de los mismos.1 pt
b
Dados dos átomos con la siguiente configuración electrónica: A(1s22s22p3)\text{A} (1s^2 2s^2 2p^3) y B(1s22s22p63s23p5)\text{B} (1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5):1 pt
b.i
¿Qué molécula se formará favorablemente: ABX3\ce{AB3} o ABX4\ce{AB4}? Razone su respuesta.0,5 pts
b.ii
Justifique la geometría de la molécula formada y su polaridad.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Para el siguiente equilibrio químico:IX2(g)+HX2(g)⇌2 HI(g)\ce{I2(g) + H2(g) <=> 2HI(g)}la constante de equilibrio KcK_c es igual a 55,255{,}2 a una temperatura de 698 K698\,\text{K}
Datos
  • Masas atómicas: H=1,0H = 1{,}0
  • I=126,9 g/molI = 126{,}9\,\text{g/mol}
  • R=0,082 L⋅atm⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
a
Si se introducen 14 g14\,\text{g} de IX2\ce{I2}, 2 g2\,\text{g} de HX2\ce{H2} y 28 g28\,\text{g} de HI\ce{HI} en un recipiente de 15 L15\,\text{L} y se calienta a 698 K698\,\text{K}, ¿la reacción se desplazará hacia la formación de productos o de reactivos? Razone su respuesta0,75 pts
b
Calcule las concentraciones de IX2\ce{I2}, HX2\ce{H2} y HI\ce{HI} tras alcanzar cuando se calientan a 698 K698\,\text{K}, 120 g120\,\text{g} de HI\ce{HI} en un recipiente de 20 L20\,\text{L}.0,75 pts
c
Calcule la KpK_p del equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Dada la pila electroquímica Mg(s) ∣ MgX2+(ac,1M) ∣∣ AgX+(ac,1M) ∣ Ag(s)\ce{Mg(s) | Mg^{2+}(ac, 1M) || Ag^{+}(ac, 1M) | Ag(s)}
Datos
  • E0(AgX+/Ag)=0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = 0{,}80\,\text{V}
  • E0(MgX2+/Mg)=−2,36 VE^0(\ce{Mg^{2+}/Mg}) = -2{,}36\,\text{V}
  • F=96485 C/molF = 96485\,\text{C/mol}
a
Ajuste la reacción química en forma iónica de la reacción que ocurre en la pila.0,5 pts
b
Calcule el potencial estándar de la pila y la variación de energía libre en condiciones estándar (ΔG0\Delta G^0).1 pt
c
Dibuje un esquema de la pila, indicando todos los elementos necesarios y la polaridad de los electrodos.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se prepara una disolución de 250 mL250\,\text{mL} mediante la dilución de 2,5 mL2{,}5\,\text{mL} de una disolución de ácido nítrico (HNOX3\ce{HNO3}) 0,1 M0{,}1\,\text{M} en el agua necesaria para llegar hasta dicho volumen total. Calcule:
Datos
  • Masas atómicas: H=1,0H = 1{,}0
  • C=12,0C = 12{,}0
  • O=16,0 g/molO = 16{,}0\,\text{g/mol}
  • pKa(aˊcido metanoico)=3,68pK_a (\text{ácido metanoico}) = 3{,}68
a
El pH de esta nueva disolución.0,5 pts
b
La concentración necesaria de ácido metanoico (HCOOH\ce{HCOOH}) para que una disolución tenga el mismo el mismo pH que la disolución del apartado a).0,75 pts
c
El volumen necesario de ácido metanoico comercial, de concentración 85 %(m/m)85\,\%(\text{m/m}) y densidad =1,2 g/mL= 1{,}2\,\text{g/mL}, para preparar 500 mL500\,\text{mL} de una disolución con pH=3,0\text{pH} = 3{,}0.0,75 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Identifique y nombre correctamente (0,5 puntos por apartado):
i
Un isómero de cadena del compuesto CHX3−CHX2−CHX2−CH=CHX2\ce{CH3-CH2-CH2-CH=CH2}.0,5 pts
ii
Un isómero de posición del compuesto CHX3−CHX2−O−CHX2CHX3\ce{CH3-CH2-O-CH2CH3}.0,5 pts
iii
Un isómero de función del compuesto: CHX3COOH\ce{CH3COOH}.0,5 pts
iv
Un isómero espacial geométrico del compuesto mostrado en la imagen.0,5 pts
Estructura química del cis-but-2-eno
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Razone, en función al tipo de enlace que presentan las siguientes especies, la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:
a
El fluoruro de potasio (KF\ce{KF}) es soluble en agua.0,5 pts
b
El aluminio no conduce la electricidad y es un mal conductor térmico.0,5 pts
c
El metano (CHX4\ce{CH4}) tiene un punto de fusión más alto que el amoniaco (NHX3\ce{NH3}).0,5 pts
d
Los sólidos de red covalente, como el diamante, presentan un punto de fusión muy alto.0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
La velocidad de reacción, a una temperatura de 298 K298\,\text{K}, de la descomposición de NX2OX5\ce{N2O5} en NOX2\ce{NO2} y NOX3\ce{NO3} se duplica al duplicar la concentración inicial de NX2OX5\ce{N2O5}.
Datos
  • Masas atómicas: N=14,0N = 14{,}0
  • O=16,0 g/molO = 16{,}0\,\text{g/mol}
a
Determine la expresión de la ecuación de velocidad y el orden de reacción.0,75 pts
b
Si se introducen 7 g7\,\text{g} de NX2OX5\ce{N2O5} en un recipiente de 1,5 L1{,}5\,\text{L}, la velocidad de reacción es 2,2⋅10−4 mol⋅L−1⋅s−12{,}2 \cdot 10^{-4}\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}. Determine la constante de velocidad y sus unidades.0,75 pts
c
Si en esas mismas condiciones se introducen 10 g10\,\text{g} de NX2OX5\ce{N2O5}, indique, razonadamente, cómo variará la constante de velocidad y la velocidad de reacción inicial.0,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Dada la siguiente reacción química:NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)}Deduzca, razonadamente, la veracidad o falsedad de los siguientes enunciados:
a
Cuando se alcanza el equilibrio químico para cualquier proporción inicial de gases, la concentración [NHX3]\ce{[NH3]} es siempre el doble que la concentración [NX2]\ce{[N2]}.0,5 pts
b
A temperatura constante, el equilibrio se desplazará hacia la formación de producto cuando se aumenta la presión del sistema.0,5 pts
c
Cuando se alcanza el equilibrio químico, la KcK_c disminuirá a la mitad cuando se añade al sistema el doble de NX2\ce{N2}.0,5 pts
d
Sabiendo que la reacción directa es exotérmica, el equilibrio se desplazará hacia la formación de reactivos cuando calentamos el sistema.0,5 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
El hidróxido de cobre(II) (Cu(OH)X2\ce{Cu(OH)2}) es un compuesto poco soluble en agua, cuya solubilidad molar es 1,77⋅10−7 mol/L1{,}77 \cdot 10^{-7}\,\text{mol/L} a 298 K298\,\text{K}.
Datos
  • Masas atómicas: Cu=63,5Cu = 63{,}5
  • O=16,0O = 16{,}0
  • H=1,0 g/molH = 1{,}0\,\text{g/mol}
a
Calcule el producto de solubilidad de dicho compuesto.0,5 pts
b
Calcule el pH de una disolución saturada de dicho compuesto.0,5 pts
c
Calcule la solubilidad, en g/L\text{g/L}, del hidróxido de cobre(II), al añadir dicho compuesto a una disolución acuosa de NaOH\ce{NaOH} cuyo pH inicial es 1212.0,5 pts
d
Si se añade un ácido fuerte a una disolución saturada de hidróxido de cobre(II), razone, cualitativamente, si se disolverá o precipitará más cantidad de dicho compuesto.0,5 pts
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Ejercicio 10

10
2 puntos
a
Dados los compuestos orgánicos: CHX3CH=CHX2\ce{CH3CH=CH2}, CHX3COCHX3\ce{CH3COCH3} y CHX3CHX2CHX2OH\ce{CH3CH2CH2OH}:1,5 pts
a.i
Nombre correctamente dichos compuestos.0,75 pts
a.ii
Proponga una reacción orgánica para cada uno de los compuestos anteriores, identificando el tipo de reacción y los productos.0,75 pts
b
Identifique un alcano con isomería óptica y dibuje sus dos isómeros.0,5 pts
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