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la cuevadel empollón
QuímicaLa RiojaPAU 2010Extraordinaria

Química · La Rioja 2010

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
La prueba consiste en elegir una de las dos opciones, la A o la B y contestar a las cinco preguntas que la componen en un tiempo máximo de una hora y treinta minutos. Cada cuestión, aunque se divida en varios apartados, tendrá el valor de dos puntos. Si en una cuestión un problema se hace referencia a un proceso químico, el alumno tendrá que expresar este proceso con la correspondiente ecuación ajustada. Si no se escribe y se ajusta la ecuación, la cuestión o el problema no podrán ser calificados con la máxima puntuación. Se valorará positivamente la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc. Tiene gran importancia la claridad y la coherencia en la exposición, así como el rigor y la precisión de los conceptos involucrados. Se valorará positivamente 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.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Los elementos Na, Al y Cl tienen de números atómicos 11, 13 y 17, respectivamente.
a
Escriba la configuración electrónica de cada elemento.
b
Escriba la configuración electrónica de los iones NaX+\ce{Na+}, AlX3+\ce{Al^{3+}} y ClX−\ce{Cl-}.
c
Ordene, de forma razonada, los radios de los iones anteriores.

Ejercicio 2

2
2 puntos
Se hacen reaccionar 10 g10\,\text{g} de cinc metálico con un exceso de ácido sulfúrico para formar sulfato de zinc(II) e hidrógeno gas. A partir de estos datos calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
  • Masas atómicas: O=16O = 16
  • S=32S = 32
  • Zn=65,4Zn = 65{,}4
a
El volumen de hidrógeno que se obtiene, medido a 27 ∘C27\,^{\circ}\text{C} y 740 mm740\,\text{mm} de mercurio de presión.
b
La masa de sulfato de cinc formada si la reacción tiene un rendimiento del 80%80\%.

Ejercicio 3

3
2 puntos
En un recipiente de 55 litros se introducen 1,841{,}84 moles de nitrógeno y 1,021{,}02 moles de oxígeno. Se calienta el recipiente hasta 2000 ∘C2000\,^{\circ}\text{C}, estableciéndose el siguiente equilibrio:NX2(g)+OX2(g)⇌2 NO(g)\ce{N2(g) + O2(g) <=> 2NO(g)}En estas condiciones, reaccionan 0,0550{,}055 moles del nitrógeno existente. A partir de estos datos calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
a
El valor de KcK_c a dicha temperatura.
b
La presión total en el recipiente, una vez alcanzado el equilibrio.

Ejercicio 4

4
2 puntos
Se desea preparar 1 L1\,\text{L} de disolución saturada de carbonato de calcio a una temperatura determinada. Calcule:
Datos
  • Ks=4,8⋅10−9K_s = 4{,}8 \cdot 10^{-9}
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • Ca=40Ca = 40
a
La solubilidad de la sal.
b
La cantidad mínima necesaria de carbonato de calcio para preparar la disolución saturada.

Ejercicio 5

5
2 puntos
Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos:
a
CHX3−CHX2−CH(CHX3)−CHX2−CH=CHX2\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH2}
b
CH≡C−CH=CH−CHX2−CHX2−C≡CH\ce{CH#C}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{C#CH}
c
CHX3−CH=CH−CHCl−CHX3\ce{CH3-CH=CH-CHCl-CH3}
d
tribromometano
e
dimetilcetona
f
ácido-2-aminopropanoico

Ejercicio 1

1
2 puntos
En función del tipo de enlace presente en las siguientes moléculas explique por qué:
a
El NHX3\ce{NH3} tiene un punto de ebullición más alto que el CHX4\ce{CH4}.
b
El KCl\ce{KCl} tiene un punto de fusión mayor que el ClX2\ce{Cl2}.
c
El CHX4\ce{CH4} es insoluble en agua y el KCl\ce{KCl} es soluble.

Ejercicio 2

2
2 puntos
La reacción de níquel metálico con ácido sulfúrico conduce a la formación de sulfato de níquel(II) sólido e hidrógeno gas.
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
  • Masa atómica: Ni=58,7Ni = 58{,}7
a
Escriba ajustada la reacción que tiene lugar.
b
Una muestra de 3 g3\,\text{g} de níquel impuro reacciona con 2 mL2\,\text{mL} de una disolución de ácido sulfúrico 18 M18\,\text{M}. Calcule el porcentaje de níquel en la muestra.
c
Calcule el volumen de hidrógeno desprendido, a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} y 1 atm1\,\text{atm}, cuando reaccionan 20 g20\,\text{g} de níquel puro con exceso de ácido sulfúrico.

Ejercicio 3

3
2 puntos
Calcule la variación de entalpía de reacción estándar de hidrogenación del acetileno para formar etano:
a
A partir de las energías medias de enlace: (C−H)=414 kJ/mol(C-H) = 414\,\text{kJ/mol}; (H−H)=436 kJ/mol(H-H) = 436\,\text{kJ/mol}; (C−C)=347 kJ/mol(C-C) = 347\,\text{kJ/mol}; (C≡C)=837 kJ/mol(C\equiv C) = 837\,\text{kJ/mol}.
b
A partir de las entalpías de formación estándar del etano, ΔHf0(CHX3−CHX3)=−85 kJ/mol\Delta H_f^0(\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH3}) = -85\,\text{kJ/mol} y del acetileno, ΔHf0(CH≡CH)=227 kJ/mol\Delta H_f^0(\ce{CH#CH}) = 227\,\text{kJ/mol}.

Ejercicio 4

4
2 puntos
Suponga el siguiente sistema en equilibrio:UOX2(s)+4 HF(g)⇌UFX4(g)+2 HX2O(g)\ce{UO2(s) + 4HF(g) <=> UF4(g) + 2H2O(g)}Explique razonadamente hacia dónde se desplaza el equilibrio cuando:
a
Se adiciona UOX2(s)\ce{UO2(s)} al sistema.
b
Se elimina HF(g)\ce{HF(g)}.
c
Se aumenta el volumen del recipiente de reacción.

Ejercicio 5

5
2 puntos
Se construye una pila, en condiciones estándar, con un electrodo de cobre y un electrodo de aluminio.
Datos
  • E0(CuX2+/Cu)=0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = 0{,}34\,\text{V}
  • E0(AlX3+/Al)=−1,65 VE^0(\ce{Al^{3+}/Al}) = -1{,}65\,\text{V}
a
Indique razonadamente cual es el cátodo y cual el ánodo.
b
Escriba el diagrama de la pila y calcule el voltaje de la misma.