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la cuevadel empollón
QuímicaNavarraPAU 2016Ordinaria

Química · Navarra 2016

5 ejercicios

Instrucciones

El examen presenta dos opciones cada una con cinco preguntas, por lo que los alumnos seleccionarán y contestarán únicamente una de las opciones. Cada pregunta tiene una puntuación de 2 puntos. Cuando la pregunta tenga varios apartados, el cociente entre puntos y número de apartados será el mismo para todos los apartados, es decir, si una pregunta tiene dos apartados cada uno tendrá un punto, si tiene tres apartados cada uno valdrá 0,67 puntos, si tiene cuatro apartados cada uno valdrá 0,5 puntos, etc. Se valorará la correcta redacción, así como la limpieza 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.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Indique cómo prepararía 100 mL100\,\text{mL} de una disolución acuosa de sulfato de amonio 0,1 M0{,}1\,\text{M} a partir de la disolución de la misma sustancia más concentrada que presenta una riqueza del 22%22\% en masa y una densidad de 1,17 g/L1{,}17\,\text{g/L}.
Datos
  • Masas atómicas: S=32,1S = 32{,}1
  • O=16,0O = 16{,}0
  • N=14,0N = 14{,}0
  • H=1,0H = 1{,}0

Ejercicio 2

2
2 puntos
i) Justifique el tipo de enlace presente en las sustancias: sodio sólido, cloruro de sodio sólido y cloro gas. Razonando su respuesta, prediga la conductividad eléctrica de esas sustancias en el citado estado y compare su solubilidad en hidrocarburos (por ej. gasolina).
Datos
  • Números atómicos: sodio =11= 11
  • cloro =17= 17

Ejercicio 3

3
2 puntos
Determine la cantidad de propano que se necesita quemar para calentar los 350 L350\,\text{L} de agua de su circuito desde 18∘18^\circ a 80∘80^\circ, sabiendo que se pierde el 2%2\% de la energía de combustión en otros aspectos.
Datos
  • Entalpías de formación estándar ( kJ⋅mol−1\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): CX3HX8(g)=−1209,7\ce{C3H8(g)} = -1209{,}7
  • COX2(g)=−393,4\ce{CO2(g)} = -393{,}4
  • HX2O(l)=−285,8\ce{H2O(l)} = -285{,}8
  • Calor necesario para incrementar un grado ∘C^\circ\text{C} a un gramo de agua =4,18 J= 4{,}18\,\text{J}
  • Densidad agua =1000 g/L= 1000\,\text{g/L}
  • Masas atómicas: oxígeno =16,0= 16{,}0
  • carbono =12,0= 12{,}0
  • hidrógeno =1,0= 1{,}0

Ejercicio 4

4
2 puntos
Explique el funcionamiento de un indicador ácido-base. Justifique cualitativamente por qué recomendaría fenolftaleína, anaranjado de metilo o ambos para las siguientes valoraciones ácido-base:
Datos
  • Ka=1,8⋅10−5K_a = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kb=1,8⋅10−5K_b = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kw=10−14K_w = 10^{-14}
  • Intervalo de viraje (pH) de: fenolftaleína 8,3−10,08{,}3-10{,}0
  • anaranjado de metilo: 3,1−4,43{,}1-4{,}4
a
CHX3−COOH(ac)+NaOH(ac)→…\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{COOH(ac)} + \ce{NaOH(ac)} \mathrel{\ce{->}} \ce{\dots}0,5 pts
b
HNOX3(ac)+NaOH(ac)→…\ce{HNO3(ac)} + \ce{NaOH(ac)} \mathrel{\ce{->}} \ce{\dots}0,5 pts
c
NaOH(ac)+HCl(ac)→…\ce{NaOH(ac)} + \ce{HCl(ac)} \mathrel{\ce{->}} \ce{\dots}0,5 pts
d
NHX3(ac)+HCl(ac)→…\ce{NH3(ac)} + \ce{HCl(ac)} \mathrel{\ce{->}} \ce{\dots}0,5 pts

Ejercicio 5

5
2 puntos
Dentro de cada una de las isomerías, identifique y nombre una pareja de isómeros de fórmula empírica CX4HX8OX2\ce{C4H8O2}.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Un aire sintético está formado por nitrógeno, oxígeno y argón con una composición del 78%78\%, 21%21\% y 1%1\% en volumen respectivamente. Suponiendo un comportamiento ideal de los gases, determine a 25∘C25^\circ\text{C} y 1013 hPa1013\,\text{hPa}:
Datos
  • Masas atómicas H=1,0H = 1{,}0
  • C=12,0C = 12{,}0
  • N=14,0N = 14{,}0
  • O=16,0O = 16{,}0
  • Ar=39,9Ar = 39{,}9
  • 1 atm=1013 hPa1\,\text{atm} = 1013\,\text{hPa}
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
a
la presión parcial del oxígeno en la mezcla.1 pt
b
el volumen de aire sintético que es necesario para quemar completamente 8 g8\,\text{g} de butano.1 pt

Ejercicio 2

2
2 puntos
i) Defina los conceptos de electronegatividad y afinidad electrónica. ii) Ordene, justificándolo, los elementos químicos de números atómicos 14,17,2014, 17, 20 y 3131 según ambas propiedades.

Ejercicio 3

3
2 puntos
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
a
Razone si es veraz la expresión: 'Una reacción química se para cuando alcanza el equilibrio'.1 pt
b
Sabiendo que KcK_c a 400∘C400^\circ\text{C} de la reacción siguiente vale 0,5 L2⋅mol−20{,}5\,\text{L}^2 \cdot \text{mol}^{-2}:NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)}calcule su KpK_p en las mismas condiciones.1 pt

Ejercicio 4

4
2 puntos
Datos
  • KaHCN=6,2⋅10−10K_a^{\ce{HCN}} = 6{,}2 \cdot 10^{-10}
  • Kw=10−14K_w = 10^{-14}
a
Describa todos los equilibrios que se cumplen en una disolución acuosa de cianuro de potasio 0,01 M0{,}01\,\text{M}.1 pt
b
Demuestre la relación que existe entre KhK_h y KaK_a para este caso.1 pt

Ejercicio 5

5
2 puntos
El magnesio es un metal muy importante en la producción de aleaciones con propiedades mejoradas y en la purificación de otros metales más escasos. Industrialmente se puede obtener por electrólisis de cloruro de magnesio fundido a unos 700∘C700^\circ\text{C} usando cátodos de acero y ánodos de carbono según la reacción: MgClX2(l)→ClX2(g)+Mg(l)\ce{MgCl2(l)} \mathrel{\ce{->}} \ce{Cl2(g)} + \ce{Mg(l)}.
Datos
  • E0(MgX2+/Mg)=−2,36 VE^0(\ce{Mg^{2+}/Mg}) = -2{,}36\,\text{V}
  • E0(ClX2/ClX−)=+1,36 VE^0(\ce{Cl2/Cl-}) = +1{,}36\,\text{V}
  • 1F=96487 C⋅mol−11F = 96487\,\text{C} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Masa atómica del Mg=24,31\ce{Mg} = 24{,}31
a
Indique qué semirreacción tendrá lugar en el cátodo y cuál en el ánodo. Deduzca el potencial mínimo de la cuba para que pueda producirse la electrólisis en condiciones estándar.1 pt
b
Calcule la intensidad de corriente que habrá que aplicar en la cuba para producir 6,66{,}6 toneladas de Mg en 10 días.1 pt