Saltar al contenido
la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2023Ordinaria

Química · Baleares 2023

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • R=0,082 atm L mol−1 K−1=8,3 J mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 8{,}3\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
a)
El premio Nobel de Química del año 2022 fue concedido a los investigadores Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless (figura 1), por el descubrimiento de nuevas técnicas, como por ejemplo la química del clic, las cuales permiten construir moléculas complejas, utilizadas como fármacos y también como nuevos materiales, a partir de moléculas mucho más sencillas. Uno de los reactivos de estructura sencilla utilizados por estos investigadores fue el acetato de cobre (II) (figura 2), el cual se puede obtener a partir del ácido acético o ácido etanoico (CHX3COOH\ce{CH3COOH}). Para determinar la concentración del ácido acético, en el laboratorio se lleva a cabo una valoración con NaOH\ce{NaOH}. Propón, de manera razonada, qué indicador de la siguiente tabla utilizarías para identificar el punto final de la valoración y justifica qué cambio de color observarías.
Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless
Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless
Estructura química del acetato de cobre (II)
Estructura química del acetato de cobre (II)
IndicadorIntervalo de pH de cambio de colorCambio de coloración
Violeta de metilo0,5 - 1,6Amarillo-azul
Azul de timol1,2 - 2,8Rojo-amarillo
Fenolftaleína8,2 - 10,0Incoloro-rosa
b)
Nombra los compuestos siguientes: i) Cu(NOX3)X2\ce{Cu(NO3)2} ii) CHX3CHX2CHX2COONa\ce{CH3CH2CH2COONa}
Ver este ejercicio

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
El monóxido de nitrógeno (NO) destruye la capa de ozono de la atmósfera porque cataliza la descomposición del ozono según la reacción química siguiente: OX3(g)+NO(g)→NOX2(g)+OX2(g);ΔH0=−198,7 kJ mol−1\ce{O3(g) + NO(g) -> NO2(g) + O2(g)} ; \Delta H^0 = -198{,}7\,\text{kJ mol}^{-1} Se han llevado a cabo diferentes experimentos en el laboratorio y se ha comprobado que la reacción química anterior es de primer orden tanto respecto al ozono (OX3\ce{O3}) como al monóxido de nitrógeno (NO).
ExperimentoConc. inicial OX3\ce{O3} (−1\text{mol L}^{-1})Conc. inicial NO\ce{NO} (−1\text{mol L}^{-1})Velocidad inicial (−1−1\text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1})
10,0200,02542,0
20,015x12,6
a)
Escribe la expresión de la velocidad de reacción para este proceso químico.
b)
¿Cuál es el orden total de la reacción? Justifica la respuesta.
c)
Determina el valor de la constante de velocidad con sus unidades.
d)
Determina el valor de la concentración inicial de NO(g)\ce{NO(g)} en el experimento 2 de la tabla anterior.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
El difluoruro de azufre, SFX2\ce{SF2}, a temperatura ambiente es un gas incoloro muy inestable, el cual reacciona de forma muy rápida con el agua.
a)
Escribe la configuración electrónica del azufre (S) e indica a qué bloque y periodo de la tabla periódica pertenece.
b)
Ordena, de manera razonada, los dos elementos, F\ce{F} y S\ce{S}, de mayor a menor radio atómico.
c)
Explica la geometría de la molécula de SFX2\ce{SF2} según la teoría de la repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (TRPECV).
d)
Indica si la molécula de SFX2\ce{SF2} es polar o apolar. Justifica la respuesta.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Los fascinantes colores del nitrato de cobre (Cu(NOX3)X2\ce{Cu(NO3)2}) hacen que esta sal se utilice como aditivo en las cerámicas, en las superficies metálicas, en algunos fuegos artificiales y también en la industria textil. Una de las maneras de obtener esta sal es a partir de la reacción del cobre metálico con ácido nítrico (HNOX3\ce{HNO3}) según la siguiente reacción química ajustada: 3 Cu(s)+8 HNOX3(aq)→2 NO(g)+3 Cu(NOX3)X2(s)+4 HX2O(l)\ce{3Cu(s) + 8HNO3(aq) -> 2NO(g) + 3Cu(NO3)2(s) + 4H2O(l)}
a)
Indica el número de oxidación del nitrógeno en las especies Cu(NOX3)X2\ce{Cu(NO3)2} y NO.
b)
¿Cuál es la especie oxidante? ¿Y la especie reductora? Razona las respuestas.
c)
¿Qué volumen de HNOX3\ce{HNO3}, del 30%30\% en peso y densidad 1,18 g mL−11{,}18\,\text{g mL}^{-1}, se necesita para reaccionar completamente con 12,7 g12{,}7\,\text{g} de cobre?
Ver este ejercicio

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
El cloruro de nitrosilo (NOCl) es un gas de color amarillo que se encuentra como componente del agua regia (nombre que los alquimistas del siglo XVI dieron a una mezcla de ácido clorhídrico y ácido nítrico, en proporción volumétrica de 3 a 1, la cual es capaz de disolver metales como el oro y el platino). Este gas se disocia y da monóxido de nitrógeno (NO) y dicloro (ClX2\ce{Cl2}) según el siguiente equilibrio químico: 2 NOCl(g)⇌2 NO(g)+ClX2(g)con ΔH<0\ce{2NOCl(g) <=> 2NO(g) + Cl2(g)} \quad \text{con } \Delta H < 0 En un recipiente de 11 litro, inicialmente vacío, se introducen 131 g131\,\text{g} de NOCl y se calientan a 450 ∘C450\,^{\circ}\text{C}, de manera que, una vez alcanzado el equilibrio, el NOCl se disocia en un 33%33\%.
a)
Determina la constante de equilibrio en concentraciones (KcK_c) a 450 ∘C450\,^{\circ}\text{C}.
b)
¿Qué efecto tendrá sobre la concentración de ClX2\ce{Cl2}, presente en la mezcla gaseosa en equilibrio, un aumento de la temperatura del sistema? Justifica la respuesta.
c)
¿En qué sentido se desplazará el equilibrio químico si, una vez alcanzado el equilibrio, añadimos más moles de NOCl, sin variar ni el volumen ni la temperatura? Justifica la respuesta.
Ver este ejercicio

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
El pentacloruro de fósforo (PClX5\ce{PCl5}) es un compuesto químico que se utiliza para fabricar numerosas sustancias en diferentes campos como la metalurgia o la industria farmacéutica. En un recipiente vacío de un litro de capacidad se introducen 0,010{,}01 moles de PClX5\ce{PCl5} y se calientan hasta los 250 ∘C250\,^{\circ}\text{C}. Cuando se alcanza el equilibrio químico siguiente: PClX5(g)⇌PClX3(g)+ClX2(g)\ce{PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g)} se comprueba que se han formado 0,0050{,}005 moles de PClX3\ce{PCl3}.
a)
Calcula el valor de la presión parcial de ClX2\ce{Cl2} en el equilibrio.
b)
Calcula el valor de la constante de equilibrio en presiones (KpK_p) a 250 ∘C250\,^{\circ}\text{C}.
c)
Para conseguir una mayor disociación del PClX5\ce{PCl5}, ahora el proceso se lleva a cabo en un recipiente de más volumen sin variar ninguna otra condición. Justifica por qué se hace esta operación.
Ver este ejercicio

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
El ácido benzoico (CX6HX5−COOH\ce{C6H5-COOH}) es un ácido carboxílico monoprótico que se utiliza como conservante de los alimentos, ya que inhibe el crecimiento microbiano.
a)
Calcula el pH de una disolución acuosa de ácido benzoico de concentración 8,19 g L−18{,}19\,\text{g L}^{-1}.
b)
Una industria ha adquirido una disolución acuosa de ácido benzoico. Para conocer la concentración exacta de esta disolución se valoran 25,0 mL25{,}0\,\text{mL} con una disolución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH). Escribe la reacción de valoración e indica qué material de vidrio utilizarías en el laboratorio para llevar a cabo esta valoración.
Ver este ejercicio

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Dadas las moléculas siguientes: CFX4,LiF,FX2 y HF\ce{CF4}, \ce{LiF}, \ce{F2} \text{ y } \ce{HF}
a)
¿Qué tipo de hibridación presenta el átomo de carbono en la molécula de CFX4\ce{CF4}? Justifica la respuesta.
b)
¿Se puede afirmar que la molécula de FX2\ce{F2} es muy soluble en agua? Justifica la respuesta.
c)
¿Cuál es el único compuesto que presenta enlaces iónicos? Razona la respuesta.
d)
Comparando las moléculas FX2\ce{F2} y HF\ce{HF}, indica de manera razonada cuál presentará un punto de ebullición más elevado.
Ver este ejercicio

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Dadas las siguientes reacciones químicas y los valores correspondientes a sus entalpías estándar (ΔH0\Delta H^0), contesta, de manera razonada, a las preguntas siguientes: (1) 2 HX2S(g)+SOX2(g)→3 S(s)+2 HX2O(l)ΔH0=−233,5 kJ mol−1\ce{2H2S(g) + SO2(g) -> 3S(s) + 2H2O(l)} \quad \Delta H^0 = -233{,}5\,\text{kJ mol}^{-1} (2) NX2(g)+3 ClX2(g)→2 NClX3(l)ΔH0=+230,0 kJ mol−1\ce{N2(g) + 3Cl2(g) -> 2NCl3(l)} \quad \Delta H^0 = +230{,}0\,\text{kJ mol}^{-1} (3) IX2(s)⇌IX2(g)ΔH0=+62,2 kJ mol−1\ce{I2(s) <=> I2(g)} \quad \Delta H^0 = +62{,}2\,\text{kJ mol}^{-1}
a)
¿Cuál de las reacciones químicas anteriores no es un proceso redox?
b)
¿En cuál de las reacciones químicas anteriores la variación de entropía presenta un valor positivo?
c)
¿Cuál de las reacciones anteriores nunca será espontánea?
d)
¿Cuál de las reacciones anteriores se desplazará hacia los productos cuando disminuya la temperatura?
Ver este ejercicio

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
a)
Nombra el compuesto siguiente: CHX3CHX2CHX2CHX2CHX2COOH\ce{CH3CH2CH2CH2CH2COOH}
b)
Formula un isómero de función del compuesto del apartado a).
c)
Formula un isómero de cadena del compuesto del apartado a).
d)
En la ficha de seguridad del compuesto del apartado a) aparece el siguiente pictograma. Explica su significado.
Pictograma de peligro para la salud (GHS08)
Pictograma de peligro para la salud (GHS08)
Ver este ejercicio