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la cuevadel empollón
QuímicaNavarraPAU 2013Ordinaria

Química · Navarra 2013

5 ejercicios

Instrucciones

Se presentan dos opciones A y B, cada una con cinco preguntas, para que los alumnos seleccionen y contesten únicamente una de las opciones. Cada pregunta tiene un valor máximo de 2 puntos. Cuando la pregunta tenga varios apartados, la calificación será el cociente entre los 2 puntos que vale la pregunta y el número de apartados que la misma tenga. Así, si la pregunta tiene dos apartados, cada uno de ellos tendrá un valor de 1 punto; si tuviera tres apartados, cada uno valdría 0,67 puntos; si tuviera cuatro apartados, cada uno valdría 0,5 puntos, etc. Se valorará la claridad en la exposición y presentación del ejercicio. Se estimará la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc. Se valorará el correcto dominio de la nomenclatura y unidades químicas. Se valorará que los resultados de los distintos ejercicios sean obtenidos paso a paso y debidamente razonados.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
El análisis elemental de un fármaco indica que contiene un 60%60\% de carbono, 4%4\% de hidrógeno y el resto de oxígeno. Calcule su fórmula empírica y peso molecular sabiendo que 9,0 g9{,}0\,\text{g} de dicho fármaco contiene 3,011⋅10223{,}011 \cdot 10^{22} moléculas.
Datos
  • NA=6,022⋅1023 mol−1N_A = 6{,}022 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • Masas atómicas: O=16,0O = 16{,}0
  • C=12,0C = 12{,}0
  • H=1,0H = 1{,}0
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Describa qué entiende por orbitales atómicos y qué números cuánticos los identifican. Para los elementos de números atómicos 55, 2121 y 3737 identifique los números cuánticos del electrón de mayor energía en su estado fundamental y dibuje en cada caso el orbital que lo albergará.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
En la producción de ácido sulfúrico el proceso limitante es la oxidación del dióxido de azufre:SOX2(g)+12 OX2(g)→SOX3(g)\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 SOX3\ce{SO3}.
Datos
  • Entalpías de formación estándar (ΔHo,kJ⋅mol−1)(\Delta H^o, \text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): SOX2(g),−296,8\ce{SO2(g)}, -296{,}8
  • SOX3(g),−395,7\ce{SO3(g)}, -395{,}7
  • Entropías molares estándar (So,J⋅mol−1⋅K−1)(S^o, \text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}): OX2(g),+205,1\ce{O2(g)}, +205{,}1
  • SOX2(g),+248,2\ce{SO2(g)}, +248{,}2
  • SOX3(g),+256,8\ce{SO3(g)}, +256{,}8
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Ejercicio 4

4
2 puntos
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 CHX2=CH−COOH\ce{CH2=CH-COOH}) cuyo pH es 3,83{,}8.
Datos
  • KaCHX2CHCOOH=5,5⋅10−5K_a^{\ce{CH2CHCOOH}} = 5{,}5 \cdot 10^{-5}
  • Kw=10−14K_w = 10^{-14}
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Datos
  • E0(MnOX4X− / MnX2+)=1,51 VE^0(\ce{MnO4- / Mn^{2+}}) = 1{,}51\,\text{V}
  • E0(OX2 / HX2OX2)=0,68 VE^0(\ce{O2 / H2O2}) = 0{,}68\,\text{V}
i
Ajuste la reacción: KMnOX4+HF+HX2OX2→KF+MnFX2+HX2O+OX2\ce{KMnO4} + \ce{HF} + \ce{H2O2} \mathrel{\ce{->}} \ce{KF} + \ce{MnF2} + \ce{H2O} + \ce{O2}.1 pt
ii
Identifique la semirreacción de oxidación y la especie que se oxida. Calcule el potencial normal de la reacción y deduzca si la reacción será espontánea en condiciones estándar.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Calcule la concentración molar y la fracción molar de una disolución acuosa de cloruro de calcio cuya riqueza en masa es del 8,5%8{,}5\% y presenta una densidad de 1070 kg⋅m−31070\,\text{kg} \cdot \text{m}^{-3}.
Datos
  • Masas atómicas: Ca=40,08Ca = 40{,}08
  • Cl=35,45Cl = 35{,}45
  • O=16,00O = 16{,}00
  • H=1,01H = 1{,}01
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Ejercicio 2

2
2 puntos
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.
Datos
  • Números atómicos: N=7N = 7
  • H=1H = 1
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Calcule la solubilidad del yoduro de plomo(II) en agua sabiendo que su producto de solubilidad es 7,1⋅10−97{,}1 \cdot 10^{-9} en las mismas condiciones. Deduzca si se formará precipitado al mezclar 20 mL20\,\text{mL} de nitrato de plomo(II) 0,01 M0{,}01\,\text{M} con 30 mL30\,\text{mL} de yoduro de potasio 0,002 M0{,}002\,\text{M}.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Calcule la concentración de sosa cáustica comercial (disolución acuosa de hidróxido de sodio), sabiendo que una disolución formada diluyendo 1 mL1\,\text{mL} de la sosa anterior con agua hasta alcanzar un volumen total de 250 mL250\,\text{mL} presenta un pH de 12,012{,}0.
Datos
  • Kw=10−14K_w = 10^{-14}
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Ejercicio 5

5
2 puntos
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.
a
CHX3−CN+HX2O→CHX3−CONHX2\ce{CH3-CN + H2O -> CH3-CONH2}0,5 pts
b
CHX3−CHX2I+KOH→CHX3−CHX2OH+KI\ce{CH3-CH2I + KOH -> CH3-CH2OH + KI}0,5 pts
c
CHX3−CHX2−CHX2Br+CHX3OH→CHX3−CHX2−CHX2−O−CHX3+HBr\ce{CH3-CH2-CH2Br + CH3OH -> CH3-CH2-CH2-O-CH3 + HBr}0,5 pts
d
CHX3−CHX2OH→CHX3−CHO+HX2\ce{CH3-CH2OH -> CH3-CHO + H2}0,5 pts
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