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la cuevadel empollón
QuímicaMurciaPAU 2024Ordinaria

Química · Murcia 2024

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
El examen consta de diez cuestiones, cada una con una puntuación total de 2 puntos, de las que se ha de contestar un MÁXIMO DE CINCO. Las cuestiones pueden contestarse en cualquier orden, indicando claramente el número de la cuestión. En el caso de que se responda a un número de preguntas superior a CINCO, solo se corregirán las cinco primeras contestadas.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Dados los elementos K\ce{K} (Z=19Z = 19) y Kr\ce{Kr} (Z=36Z = 36):
a
Escriba sus nombres y sus configuraciones electrónicas e indique para cada uno de ellos el grupo y periodo de la Tabla Periódica al que pertenece, y cómo se suele denominar dicho grupo.0,75 pts
b
Indique en qué estado (sólido, líquido o gas) se presentará cada uno de esos elementos en condiciones normales (25∘C25^\circ\text{C}, 1 atm1\,\text{atm}) y si conducirá, o no, la electricidad.0,5 pts
c
Explique brevemente cuál de ellos tendrá mayor afinidad electrónica (AE), cuál mayor energía de ionización (EI) y cuál mayor radio.0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Considere las siguientes sustancias orgánicas: metanol (CHX4O\ce{CH4O}), etilenglicol (CX2HX6OX2\ce{C2H6O2}) y glicerol (glicerina CX3HX8OX3\ce{C3H8O3}), que son alcoholes líquidos a temperatura ambiente.
a
Represente sus estructuras de Lewis y en base a ellas indique cómo será la geometría en torno a los átomos de C\ce{C} y O\ce{O} de estas moléculas.0,8 pts
Estructura de Lewis del metanol
Estructura de Lewis del etilenglicol
Estructura de Lewis del glicerol
b
Indique qué tipo de enlace intermolecular será predominante entre las moléculas en estas sustancias, y ordénelas por orden creciente de punto de ebullición.0,6 pts
c
Explique brevemente si en condiciones normales serán conductoras de la electricidad.0,3 pts
d
Explique brevemente si estas tres sustancias serán miscibles entre sí y con el agua.0,3 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La piedra caliza está compuesta mayoritariamente por CaCOX3\ce{CaCO3} que descompone al calentar según la siguiente reacción:CaCOX3(s)→ΔCaO(s)+COX2(g)ΔH∘=177 kJ⋅mol−1\ce{CaCO3(s) ->[\Delta] CaO(s) + CO2(g)} \quad \Delta H^\circ = 177\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
Datos
  • ΔHf∘(kJ⋅mol−1):CaO(s)=−635,62\Delta H^\circ_f (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{CaO(s)} = -635{,}62
  • ΔHf∘(kJ⋅mol−1):COX2(g)=−393,5\Delta H^\circ_f (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{CO2(g)} = -393{,}5
  • Masas atómicas (g⋅mol−1):Ca=40(\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{Ca} = 40
  • Masas atómicas (g⋅mol−1):C=12(\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{C} = 12
  • Masas atómicas (g⋅mol−1):O=16(\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{O} = 16
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1=8,31 J⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1} = 8{,}31\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Indique qué sustancias de la reacción anterior son óxidos, y nómbrelos.0,3 pts
b
Explique brevemente si se trata, o no, de una reacción redox.0,25 pts
c
Observando la ecuación química, explique si la entropía aumenta o disminuye.0,25 pts
d
Calcule la ΔHf∘\Delta H^\circ_f del CaCOX3(s)\ce{CaCO3(s)}.0,5 pts
e
Si una muestra de 10 kg10\,\text{kg} de piedra caliza contiene un 80%80\% de CaCOX3\ce{CaCO3}, calcule el volumen de COX2\ce{CO2} que se formará en su descomposición, en condiciones normales (25∘C25^\circ\text{C} y 1 atm1\,\text{atm}).0,7 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
En un recipiente de 3 L3\,\text{L} se introducen 0,90 moles0{,}90\,\text{moles} de NX2\ce{N2} y 1,5 moles1{,}5\,\text{moles} de HX2\ce{H2}, alcanzándose el siguiente equilibrio:NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)ΔH>0\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} \quad \Delta H > 0Una vez alcanzado el equilibrio, a una determinada temperatura, la concentración de HX2(g)\ce{H2(g)} es 0,2 M0{,}2\,\text{M}.
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1=8,31 J⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1} = 8{,}31\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Nombre el producto de esta reacción (NHX3\ce{NH3}).0,2 pts
b
¿Cuál será la concentración de NHX3(g)\ce{NH3(g)} en el equilibrio, a esa temperatura? NOTA: no es necesario conocer el valor de la constante de equilibrio para contestar esta cuestión.0,8 pts
c
Si se aumenta la temperatura en 50%50\%, explique brevemente si:0,5 pts
c.1
cambiará el valor de la constante de equilibrio.0,25 pts
c.2
la concentración de NHX3\ce{NH3} aumentará, disminuirá o permanecerá constante.0,25 pts
d
Si a una temperatura de 400∘C400^\circ\text{C}, Kc=2,07K_c = 2{,}07 calcule el valor de KpK_p a esa temperatura.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Un bidón contiene 10 L10\,\text{L} de una disolución de HClOX4\ce{HClO4} (un ácido fuerte), de concentración 0,2 M0{,}2\,\text{M}.
a
Escriba la reacción de disociación de este ácido, y nombre el ácido y su base conjugada.0,4 pts
b
Calcule el pH de la disolución.0,25 pts
c
Indique la cantidad, en moles, de protones presentes en 1 L1\,\text{L} de dicha disolución.0,25 pts
d
Calcule los moles de ClOX4X−\ce{ClO4-} presentes en 2 L2\,\text{L} de dicha disolución, y el pH en esos 2 L2\,\text{L}.0,5 pts
e
Si se toma 1 L1\,\text{L} de dicha disolución y se diluye hasta 10 L10\,\text{L}, en otro bidón, ¿cuál será la concentración, en molaridad, de la nueva disolución así preparada?0,35 pts
f
¿Cuál sería el pH de una disolución de HClOX4\ce{HClO4} 2 M2\,\text{M}?0,25 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Un bidón contiene 10 L10\,\text{L} de una disolución 0,2 M0{,}2\,\text{M} de HClO\ce{HClO}. Se mide el pH y resulta ser igual a 4,14{,}1.
a
Escriba la reacción de disociación de este ácido y explique numéricamente, basándose en el dato de concentración y el pH medido, si se trata de un ácido fuerte o débil.0,4 pts
b
Nombre el ácido y su base conjugada.0,4 pts
c
Calcule el grado de disociación del ácido, expresándolo con una única cifra significativa.0,4 pts
d
Calcule la KaK_a del ácido.0,6 pts
e
Si se vacía la mitad del bidón, ¿cómo será la concentración de la disolución en su interior?0,2 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Dada la siguiente reacción de oxidación-reducción:NaI+HX2SOX4→HX2S+IX2+NaX2SOX4+HX2O\ce{NaI + H2SO4 -> H2S + I2 + Na2SO4 + H2O}
a
Nombre los compuestos NaI\ce{NaI}, HX2SOX4\ce{H2SO4}, HX2S\ce{H2S} y NaX2SOX4\ce{Na2SO4}.0,5 pts
b
Indique cuál es el agente oxidante y el reductor, y como varían sus números de oxidación.0,5 pts
c
Ajuste la reacción mediante el método del ion-electrón.1 pt
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Una corriente de 2 A2\,\text{A} circula durante 1 hora1\,\text{hora} por una celda electrolítica que contiene una disolución 1 M1\,\text{M} de HCl\ce{HCl} en HX2O\ce{H2O}. Conteste a las siguientes cuestiones, teniendo en cuenta las semirreacciones:ClX2+2 eX−→2 ClX−Ered∘=1,36 V\ce{Cl2 + 2e- -> 2Cl-} \quad E^\circ_{\text{red}} = 1{,}36\,\text{V}12 OX2+2 HX++2 eX−→HX2OEred∘=1,23 V\ce{1/2 O2 + 2H+ + 2e- -> H2O} \quad E^\circ_{\text{red}} = 1{,}23\,\text{V}2 HX++2 eX−→HX2Ered∘=0 V\ce{2H+ + 2e- -> H2} \quad E^\circ_{\text{red}} = 0\,\text{V}
Datos
  • F=96500 C⋅mol−1F = 96500\,\text{C} \cdot \text{mol}^{-1}
a
¿Qué iones habrá en la disolución? (considerando también la autoionización del agua).0,3 pts
b
Escriba y ajuste la semirreacción del cátodo, indicando qué gas se desprende.0,4 pts
c
¿Qué gas (HX2\ce{H2}, OX2\ce{O2} o ClX2\ce{Cl2}) se desprenderá en el ánodo? Razone su respuesta.0,3 pts
d
¿Qué volumen de HX2\ce{H2} se desprenderá durante la electrolisis, a 298 K298\,\text{K} y 1 atm1\,\text{atm}?0,75 pts
e
Si la [HCl][\ce{HCl}] fuera 2 M2\,\text{M}, razone si se desprendería el doble de HX2\ce{H2} durante el mismo tiempo.0,25 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
Observe las siguientes parejas de compuestos orgánicos, todos ellos de fórmula molecular CX3HX7OCl\ce{C3H7OCl}. (NOTA: se recomienda escribir sus fórmulas semidesarrolladas, para contestar las siguientes cuestiones)
Pareja I de isómeros A y B
Pareja II de isómeros A y C
a
Explique brevemente si los tres compuestos, A, B y C, son isómeros entre sí.0,25 pts
b
Explique brevemente si los compuestos A, B y C tienen algún carbono asimétrico.0,45 pts
c
Explique brevemente el tipo y subtipo de isomería que presenta cada pareja.0,8 pts
d
Indique de qué tipo es la siguiente reacción a partir de A, y nombre el producto orgánico formado:CHX3−CHCl−CHX2OH+KOH→CHX3−CHOH−CHX2OH+KCl\ce{CH3-CHCl-CH2OH + KOH -> CH3-CHOH-CH2OH + KCl}0,5 pts
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Ejercicio 10

10
2 puntos
a
Escriba las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes pares de compuestos orgánicos e indique el tipo y subtipo de isomería que presentan entre sí:1 pt
a.1
metil vinil éter y prop-2-en-1-ol0,5 pts
a.2
isopropilbenceno y propilbenceno0,5 pts
b
Nombre los siguientes compuestos, distinguiéndolos según su isomería, e indique de qué tipo y subtipo de isomería se trata:0,6 pts
Isómero A: cis-1,2-dimetilciclohexano
Isómero B: trans-1,2-dimetilciclohexano
c
Complete la siguiente reacción de nitración (sustitución electrófila aromática), y nombre el compuesto orgánico que se forma:CX6HX6+HNOX3→HX2SOX4 (cat ⋅ )?+HX2O\ce{C6H6 + HNO3 ->[H2SO4 (cat.)] ? + H2O}0,4 pts
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