Química · Baleares 2016

En una serie de televisión, el actor Marc Smith ha aparecido muerto en su apartamento. La policía científica ha analizado una botella de agua que se encontraba cerca del cadáver y ha comprobado que estaba contaminada con cianuro de potasio ($\ce{KCN}$), en una concentración de $4{,}80 \cdot 10^{-3}$ M. La policía sabe que la dosis letal en personas es de $50$ mg por kg de masa corporal. Sabiendo que el actor pesa unos $60$ kg, ¿crees probable que la causa de la muerte fuese la ingesta de $200$ mL de agua envenenada con cianuro de potasio?

El cianuro de potasio en contacto con el agua reacciona según el siguiente equilibrio químico, y se forma $\ce{HCN}$ gaseoso, que es un compuesto muy tóxico: $$\ce{KCN_{(s)} + H2O_{(l)} <=> HCN_{(g)} + KOH_{(aq)}}$$ Accidentalmente, se ha disuelto cianuro de potasio en agua. ¿Qué harías para disminuir la formación de $\ce{HCN_{(g)}}$, añadirías unas gotas de disolución de $\ce{HCl}$ o de $\ce{KOH}$? Razona la respuesta.

Calcula la concentración de $\ce{CO2}$ y de $\ce{H2S}$ en el equilibrio químico.

¿Es cierto que para el equilibrio químico anterior $K_p = 1/K_c$? Razona la respuesta.

Si se introduce en el recipiente un catalizador, ¿cómo afectará al equilibrio químico? Razona la respuesta.

Determina el pH de la disolución diluida sabiendo que la constante de acidez vale $3{,}2 \cdot 10^{-8}$.

Si se neutralizan $100$ mL de la disolución diluida de $\ce{HClO}$ con $100$ mL de $\ce{NaOH}$ $0{,}25$ M, ¿cuántos moles de $\ce{NaOH}$ no habrán reaccionado?

¿Cómo se prepararían en el laboratorio $100$ mL de $\ce{NaOH}$ $0{,}25$ M a partir de $\ce{NaOH}$ sólido? Indica el material de laboratorio necesario para preparar esta disolución.

Ajusta la reacción iónica por el método del ion-electrón.

Indica qué especie química actúa de oxidante.

Nombra los compuestos siguientes: $\ce{H2SO4}$ y $\ce{H2S}$.

Determina el valor de la variación de entalpía para la siguiente reacción no ajustada: $$\ce{CS2_{(l)} + H2O_{(l)} -> CO2_{(g)} + H2S_{(g)}}$$ a partir de los datos siguientes: $$\ce{H2S_{(g)} + 3/2 O2_{(g)} -> H2O_{(l)} + SO2_{(g)}} \quad \Delta H^0 = -563\,\text{kJ/mol}$$ $$\ce{CO2_{(g)} + 2 SO2_{(g)} -> CS2_{(l)} + 3 O2_{(g)}} \quad \Delta H^0 = 1075\,\text{kJ/mol}$$

Determina el calor que se debe aportar al sistema cuando reaccionan $10$ mL de $\ce{CS2}$ (densidad $1{,}2$ g/mL) con $10$ g de agua para producir $\ce{CO2}$ y $\ce{H2S}$.

¿Cuál de los siguientes elementos presenta un potencial de ionización mayor, el azufre o el oxígeno? Razona la respuesta.

¿Se puede afirmar que la variación de entropía de este proceso es positiva?

Sabiendo que la reacción directa de formación de $\ce{CO2}$ presenta una energía de activación de $1000$ kJ/mol, determina la energía de activación de la reacción inversa.

¿Es cierto que las reacciones exotérmicas tienen energías de activación negativas?

En la reacción $\ce{S + O2 -> SO2}$, la molécula de oxígeno es la especie reductora.

Una pila formada por los electrodos de $\ce{Cu^{2+}/Cu}$ y $\ce{Ag+/Ag}$ tiene un potencial normal de $1{,}14$ V.

En una celda galvánica espontánea, el polo negativo recibe el nombre de cátodo.

Cuando se introduce una lámina de plomo dentro de un vaso de precipitados que contiene una disolución de $\ce{CuCl2}$, no tiene lugar ningún proceso redox espontáneo.

Escribe la configuración electrónica del ion más estable del elemento A.

¿Podemos afirmar que el radio atómico del elemento B es mayor que el del anión $B^-$? Razona la respuesta.

¿Qué elemento tiene una menor afinidad electrónica, el A o el B? Razona la respuesta.

¿Es cierto que el ion $B^-$ y el elemento A son isoelectrónicos? Razona la respuesta.

¿Qué tipo de enlace químico presentan las moléculas anteriores? Razona la respuesta.

De los compuestos químicos anteriores, ¿hay alguno que conduzca la corriente eléctrica en estado fundido? Razona la respuesta.

Justifica la geometría de la molécula de $\ce{NCl3}$ mediante el modelo de la repulsión de pares de electrones de la capa de valencia.

¿Cómo son estas disoluciones: ácidas, básicas o neutras? Razona la respuesta.

¿Cómo gestionarías el residuo de $\ce{NaCl}$? ¿Lo neutralizarías con un ácido diluido o simplemente se podría verter por el fregadero? Razona la respuesta.

La ficha de seguridad química del $\ce{NH4NO3}$ indica que es comburente. De los pictogramas que aparecen en la figura 2 (A-E) indica el que debe aparecer en la etiqueta de este compuesto químico.