Química · Navarra 2013

El análisis elemental de un fármaco indica que contiene un $60\%$ de carbono, $4\%$ de hidrógeno y el resto de oxígeno. Calcule su fórmula empírica y peso molecular sabiendo que $9{,}0\,\text{g}$ de dicho fármaco contiene $3{,}011 \cdot 10^{22}$ moléculas.

Calcule la concentración molar y la fracción molar de una disolución acuosa de cloruro de calcio cuya riqueza en masa es del $8{,}5\%$ y presenta una densidad de $1070\,\text{kg} \cdot \text{m}^{-3}$.

Describa qué entiende por orbitales atómicos y qué números cuánticos los identifican. Para los elementos de números atómicos $5$, $21$ y $37$ identifique los números cuánticos del electrón de mayor energía en su estado fundamental y dibuje en cada caso el orbital que lo albergará.

Determine la geometría de la molécula de amoníaco mediante la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia. Deduzca si el amoníaco presentará momento dipolar y describa cualitativamente las propiedades generales de dicha sustancia.

En la producción de ácido sulfúrico el proceso limitante es la oxidación del dióxido de azufre: $$\ce{SO2(g) + 1/2 O2(g) -> SO3(g)}$$ Deduzca si: i) se trata de una reacción endotérmica, ii) el proceso es espontáneo en condiciones estándar, iii) conviene realizar la reacción con presiones altas mejor que con bajas para mejorar el rendimiento, iv) conviene utilizar temperaturas altas mejor que bajas, v) el uso de catalizadores desplazará el equilibrio hacia el $\ce{SO3}$.

Calcule la solubilidad del yoduro de plomo(II) en agua sabiendo que su producto de solubilidad es $7{,}1 \cdot 10^{-9}$ en las mismas condiciones. Deduzca si se formará precipitado al mezclar $20\,\text{mL}$ de nitrato de plomo(II) $0{,}01\,\text{M}$ con $30\,\text{mL}$ de yoduro de potasio $0{,}002\,\text{M}$.

Calcule el grado de disociación y las concentraciones de todas las especies químicas presentes en una disolución acuosa de ácido acrílico (ácido monoprótico de fórmula $\ce{CH2=CH-COOH}$) cuyo pH es $3{,}8$.

Calcule la concentración de sosa cáustica comercial (disolución acuosa de hidróxido de sodio), sabiendo que una disolución formada diluyendo $1\,\text{mL}$ de la sosa anterior con agua hasta alcanzar un volumen total de $250\,\text{mL}$ presenta un pH de $12{,}0$.

Defina qué entiende en química orgánica por reacciones de sustitución y por reacciones de eliminación. Nombre las sustancias orgánicas que aparecen en las reacciones siguientes y justifique las que corresponden a sustitución o eliminación.