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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2011Ordinaria

Química · País Vasco 2011

5 ejercicios

Instrucciones

Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen.
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Se sabe que el calor de formación del carbonato de calcio, del oxido de calcio y del dióxido de carbono son, respectivamente: −289-289; −152-152 y −94 kcal⋅mol−1-94\,\text{kcal} \cdot \text{mol}^{-1}. Se desea que calcules razonadamente:
Datos
  • masas atómicas: (C)=12(C)=12
  • (O)=16(O)=16
  • (Ca)=40(Ca)=40
  • calor de combustión del butano = −686 kcal⋅mol−1-686\,\text{kcal} \cdot \text{mol}^{-1}
a
La cantidad de calor que hay que suministrar a 1 tonelada de piedra caliza que tiene 80%80\% en peso de carbonato de calcio para descomponerlo en oxido de calcio y dióxido de carbono, si la instalación opera con un rendimiento del 65%65\%.1 pt
b
Si la cantidad de calor necesaria para descomponer 1 tonelada de la caliza con el 80%80\% en peso de carbonato de calcio se obtiene a partir de la combustión de butano ¿Cuál sería la masa (en g) de butano necesaria?1 pt
c
Dibuja un diagrama energético (energía vs. avance de la reacción) para una reacción endotérmica, mostrando las energías de activación para la reacción directa e inversa.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Datos
  • masas atómicas: (N)=14(N) = 14
  • (O)=16(O) = 16
  • (H)=1(H) = 1
a
Calcula razonadamente la masa de dioxonitrato (III) de hidrógeno (ácido nitroso) que deberías pesar para preparar 1 L1\,\text{L} de disolución con pH=2,50\text{pH} = 2{,}50, sabiendo que la constante de ionización del ácido es 4,50⋅10−44{,}50 \cdot 10^{-4}1,3 pts
b
Considerando que el ácido es débil, se le añade una cantidad de disolución equivalente de NaOH\ce{NaOH}, con lo que se forma la sal de sodio y agua. Formula la reacción y justifica el carácter ácido, básico o neutro de la disolución resultante.1,2 pts
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Ejercicio 3

3
1,5 puntos
En función del lugar que les corresponde en la clasificación periódica, al metal alcalino (Grupo IA) del cuarto período; al anfígeno (Grupo VIA ó Grupo 16) del tercer período y al halógeno (Grupo VIIA ó Grupo 17) del cuarto período, establézcanse razonadamente:
a
Las estructuras electrónicas completas de estos elementos0,5 pts
b
Las valencias iónicas de estos elementos0,5 pts
c
Nombra dos compuestos iónicos que pueden formar entre sí.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Si tenemos los valores de las presiones parciales para todas las especies gaseosas que intervienen en un equilibrio químico gaseoso a una temperatura, se desearía que razonada y claramente:
Datos
  • R=8,314 J⋅mol−1 K−1R = 8{,}314\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
a
¿Cómo calcularías la variación de energía libre de Gibbs (ΔG0\Delta G^0) asociada al proceso?1 pt
b
Sabiendo que la KpK_p a 25∘C25^\circ\text{C} para el equilibrio COClX2(g)⇌CO(g)+ClX2(g)\ce{COCl2(g) <=> CO(g) + Cl2(g)} es 1,48⋅10−131{,}48 \cdot 10^{-13}, calcula el valor de la variación de energía libre de Gibbs (ΔG0\Delta G^0).1 pt
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Ejercicio 5

5
1,5 puntos
Una de las prácticas de laboratorio ha sido una electrolisis. Se hace pasar por una disolución que contiene una sal de cromo (III) la misma cantidad de electricidad que libera 2,158 g2{,}158\,\text{g} de plata de una sal de plata, depositándose 0,3466 g0{,}3466\,\text{g} de cromo. Sabiendo que la masa atómica de la plata es 107,9107{,}9, calcula razonadamente:
Datos
  • NA=6,02⋅1023N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23}
  • F=96500 CF = 96500\,\text{C}
a
La masa atómica del cromo.1 pt
b
El número de átomos de plata y de cromo depositados.0,5 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
El calor de combustión del HX2\ce{H2}, C\ce{C}, etanol (CX2HX6O)(\ce{C2H6O}) y glucosa (CX6HX12OX6)(\ce{C6H12O6}) son, respectivamente: −68-68; −94-94; −327-327 y −673 kcal⋅mol−1-673\,\text{kcal} \cdot \text{mol}^{-1}. Calcula razonadamente:
Datos
  • R=0,082 L⋅atm⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{L} \cdot \text{atm} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • masas atómicas: (C)=12(C)=12
  • (O)=16(O) = 16
  • (H)=1(H) = 1
a
El calor que se desprende en la reacción de fermentación de la glucosa de uva para dar etanol y dióxido de carbono, que se desprende simultáneamente.1 pt
b
El volumen de dióxido de carbono que se desprende a 1 atm1\,\text{atm} y 20∘C20^\circ\text{C} en la fermentación de 1000 kg1000\,\text{kg} de uva que contiene 15%15\% en peso de glucosa.1 pt
c
Explica de un modo claro los conceptos de entropía y entalpía y si hay alguna relación entre ellos indícala brevemente.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
El tetraoxomanganato (VII) de potasio (permanganato de potasio) en medio ácido sulfúrico, transforma el ioduro de potasio en yodo molecular a la vez que el primero se transforma en sulfato de manganeso (II) y se forma sulfato de potasio y agua. Se pide que razonadamente:
Datos
  • masas atómicas (Mn)=54,9(Mn) = 54{,}9
  • (O)=16(O)=16
  • (K)=39,1(K) = 39{,}1
  • (I)=126,9(I) = 126{,}9
a
Formules, ajustes por el método de ión-electrón y completes la reacción molecular citada, indicando oxidante y reductor.1,5 pts
b
Calcules la concentración (molar) de ioduro de potasio presente en 50 mL50\,\text{mL} de disolución si consume 25 mL25\,\text{mL} de permanganato de potasio 0,5M0{,}5\text{M} en la valoración en exceso de medio ácido.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Datos
  • Z(N)=7Z(N) = 7
  • Z(Mg)=12Z(Mg) = 12
  • Z(Ar)=18Z(Ar) = 18
  • Z(Fe)=26Z(Fe) = 26
  • Z(Br)=35Z(Br) = 35
a
Escribe las configuraciones electrónicas en su estado fundamental para: nitrógeno; argon; magnesio; bromo e ión hierro(III)0,5 pts
b
Razona sobre su posición en la clasificación periódica indicando las valencias iónicas mas importantes.0,5 pts
c
Nombra y formula razonadamente los compuestos iónicos que pueden formar dichas especies entre sí.0,5 pts
d
Define qué es la energía reticular y razona en qué tipo de compuestos suele tener mas influencia0,5 pts
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Ejercicio 4

4
1 punto
Un agricultor trata de corregir la acidez de la tierra utilizando una disolución de nitrato de amonio y cloruro de amonio. Razona utilizando las ecuaciones iónicas, si es correcto lo que está haciendo. Si no fuese adecuado, razona qué sal le recomendarías.
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Datos
  • R=0,082 L⋅atm⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{L} \cdot \text{atm} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • masas atómicas: (C)=12(C) = 12
  • (O)=16(O) = 16
  • (H)=1(H) = 1
a
Calcula razonadamente el volumen de HX2\ce{H2} a 70∘C70^\circ\text{C} y 2,5 atm2{,}5\,\text{atm} necesario para reducir catalíticamente 21,50 g21{,}50\,\text{g} de 3-pentanona, nombrando el producto principal obtenido.1 pt
b
Si en vez de reducir la 3-pentanona se lleva a cabo una oxidación de la misma, razona y nombra el/los producto/s de la oxidación.1 pt
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