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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2014Ordinaria

Química · País Vasco 2014

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}
  • K=∘C+273\text{K} = {^\circ}\text{C} + 273
  • 1 Faraday=96500 Coulomb⋅mol−11\,\text{Faraday} = 96500\,\text{Coulomb} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Masas atómicas (u.m.a.): H: 1
  • C: 12
  • O: 16
  • Cu: 63,5
  • Números atómicos (Z): H: 1
  • C: 6
  • N: 7
  • O: 8
  • F: 9
  • C.N.: Condiciones Normales de presión y temperatura (P=1 atmP = 1\,\text{atm}
  • T=0 ∘CT = 0\,^\circ\text{C})
  • (aq): disolución acuosa
  • Condiciones standard: T=25 ∘CT = 25\,^\circ\text{C}
Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. Cada opción consta de cinco preguntas (2 problemas y 3 cuestiones). La calificación máxima la alcanzarán aquellos ejercicios que, además de bien resueltos, estén bien explicados y argumentados, cuidando la sintaxis y la ortografía y utilizando correctamente el lenguaje científico, las relaciones entre las cantidades físicas, símbolos, unidades, etc. Los datos generales necesarios para completar todas las preguntas se incluyen conjuntamente en el reverso de esta hoja. Aplica únicamente los datos que necesites en cada caso. Los datos específicos están en cada pregunta.

Ejercicio 1 · A · cuestiones

1Opción A
2 puntos
Cuestiones
Teniendo en cuenta el fragmento de la tabla periódica de la figura, responder de forma razonada las siguientes preguntas:
Fragmento de la tabla periódica con elementos marcados como X, A, Y, Z, W en sus respectivos grupos y periodos.
a
¿Qué elemento tendrá propiedades químicas similares a A?0,4 pts
b
¿Cuál es el elemento de mayor tamaño?0,4 pts
c
¿Qué elemento tiene más electrones en su última capa?0,4 pts
d
Comparando los tamaños de los elementos X y W, ¿cuál es mayor?0,4 pts
e
¿Qué tamaño tendrá el ión XX+\ce{X+} respecto de su átomo neutro?0,4 pts
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1A · Problemas
2,5 puntos
La entalpía de combustión de un compuesto líquido de fórmula CX3HX6O\ce{C3H6O} es −1788,4 kJ⋅mol−1-1788{,}4\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}:
Datos
  • ΔHf∘(kJ⋅mol−1):COX2(g)=−393,2\Delta H_f^\circ (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{CO2(g)} = -393{,}2
  • HX2O(l)=−285,2\ce{H2O(l)} = -285{,}2
  • Calor específico del agua líquida: Ce=4,18 J⋅g−1⋅∘C−1C_e = 4{,}18\,\text{J} \cdot \text{g}^{-1} \cdot ^\circ\text{C}^{-1}
a
Escribe la ecuación termoquímica y calcula cuántos litros de COX2(g)\ce{CO2(g)}, medidos en C.N., se obtendrán cuando se intercambian 200 kJ200\,\text{kJ}. Indicar si la energía se libera o absorbe.1 pt
b
¿Cuántos gramos del compuesto hay que quemar para calentar 20 L20\,\text{L} de agua de 15 ∘C15\,^\circ\text{C} a 40 ∘C40\,^\circ\text{C}?0,5 pts
c
Usando las entalpías de formación del dióxido de carbono y del agua, calcula la entalpía de formación del compuesto y escribe la ecuación termoquímica correspondiente.1 pt
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Ejercicio 1 · B · cuestiones

1Opción B
2 puntos
Cuestiones
Para determinar la acidez de un vinagre (porcentaje en masa de ácido acético) se ha empleado NaOH(aq)\ce{NaOH(aq)} 0,1 M0{,}1\,\text{M}. Dada la ecuación: CHX3COOH+NaOH→CHX3COONa+HX2O\ce{CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O}
a
Calcular la acidez del vinagre sabiendo que se necesitan 20 mL20\,\text{mL} de NaOH(aq)\ce{NaOH(aq)} 0,1 M0{,}1\,\text{M} para neutralizar 2 mL2\,\text{mL} de vinagre (densidad del vinagre, 1 g⋅mL−11\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1}).0,8 pts
b
En el laboratorio se realiza un montaje como el de la figura para llevar a cabo el proceso.1,2 pts
Bureta graduada para valoración.
Matraz Erlenmeyer con disolución.
b.1
nombrar cada instrumento y describir cómo se emplea en el proceso.
b.2
indicar qué sustancia(s) se coloca(n) en cada elemento del montaje.
b.3
indicar los cambios que se observan a lo largo del proceso y cómo se sabe cuándo termina la valoración.
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1B · Problemas
2,5 puntos
Dada la siguiente ecuación: 2 HX2OX2(l)→2 HX2O(l)+OX2(g)\ce{2H2O2(l) -> 2H2O(l) + O2(g)}
Datos
  • ΔHf∘(kJ⋅mol−1):HX2OX2(l)=−187,8\Delta H_f^\circ (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{H2O2(l)} = -187{,}8
  • HX2O(l)=−285,8\ce{H2O(l)} = -285{,}8
  • OX2(g)=0\ce{O2(g)} = 0
  • S∘(J⋅mol−1⋅K−1):HX2OX2(l)=109,6S^\circ (\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}): \ce{H2O2(l)} = 109{,}6
  • HX2O(l)=70\ce{H2O(l)} = 70
  • OX2(g)=205\ce{O2(g)} = 205
a
Calcular el cambio de entalpía del proceso y escribir su ecuación termoquímica.0,75 pts
b
¿Qué cantidad de energía se intercambia al descomponer 200 g200\,\text{g} de agua oxigenada? Indica si dicha energía se libera o absorbe.0,5 pts
c
Calcular el cambio de entropía del proceso. ¿Es espontáneo en condiciones standard?0,75 pts
d
¿Cómo será el proceso (espontáneo/forzado) a cualquier otra temperatura?0,5 pts
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Ejercicio 2 · A · cuestiones

2Opción A
1,5 puntos
Cuestiones
Se electroliza una disolución de cloruro de cobre (II) con una corriente de 10 A10\,\text{A}:
a
Escribir la ecuación química del proceso que ocurre en cada electrodo.0,5 pts
b
¿Cuántos gramos de cobre metálico se depositan en 20 minutos20\,\text{minutos}?0,5 pts
c
Tras ese tiempo, ¿cuántos litros de ClX2(g)\ce{Cl2(g)} se liberan, medidos en C.N.?0,5 pts
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2A · Problemas
2,5 puntos
La constante de ionización del ácido HA es Ka=10−5K_a = 10^{-5}
a
¿Qué concentración tendrá una disolución acuosa del ácido de pH=3\text{pH}=3? ¿Cuál será la concentración del anión AX−\ce{A-} en el equilibrio?1,25 pts
b
¿De qué concentración deberá ser una disolución de ácido clorhídrico para que ésta tenga un pH=3\text{pH}=3? ¿Cuál será la concentración de ión cloruro en dicha disolución?0,75 pts
c
Indica cuál será el pH (ácido, neutro o básico) de las disoluciones acuosas de las sales NaA y NaCl.0,5 pts
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Ejercicio 2 · B · cuestiones

2Opción B
1,5 puntos
Cuestiones
Dada la siguiente ecuación: KBrOX3+Cu+HX2SOX4→BrX2+CuSOX4+KX2SOX4+HX2O\ce{KBrO3 + Cu + H2SO4 -> Br2 + CuSO4 + K2SO4 + H2O}
a
Escribir y ajustar la ecuación redox correspondiente.1 pt
b
Indicar las sustancias que se oxidan y reducen en la reacción.0,5 pts
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2B · Problemas
2,5 puntos
A 628 ∘C628\,^\circ\text{C} la constante del equilibrio 2 HI(g)⇌HX2(g)+IX2(g)\ce{2HI(g) <=> H2(g) + I2(g)} es Kc=0,038K_c = 0{,}038. En un recipiente de 4 litros se introducen 3 moles de HI:
a
Calcular la concentración de cada sustancia en el equilibrio.1,25 pts
b
Calcular la presión parcial del hidrógeno(g) en el equilibrio.0,5 pts
c
Si el proceso es exotérmico, ¿en qué sentido se desplazará el equilibrio y cómo cambiará el número de moles de HI si:0,75 pts
c.1
se aumenta la presión?
c.2
se sube la temperatura?
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1,5 puntos
Cuestiones
a
Nombra y representa las fórmulas semidesarrolladas de:0,75 pts
a.1
Tres derivados del ácido propanóico (dos ésteres y una amida).
a.2
Un alcohol, un aldehído y una cetona, isómeros entre sí y con 4 átomos de C.
b
Completa estas ecuaciones, dibuja las fórmulas semidesarrolladas de todas las sustancias y nombra los productos:0,75 pts
b.1
Propeno + agua
b.2
2-Butanol + oxidante suave
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1,5 puntos
Cuestiones
Dadas las siguientes moléculas: COX2\ce{CO2}, NHX3\ce{NH3} y CFX4\ce{CF4}
a
Dibuja sus estructuras de Lewis.0,5 pts
b
Indica la geometría de cada molécula empleando la teoría de Repulsión de Electrones de Valencia.0,5 pts
c
¿Qué moléculas tienen momento dipolar no nulo?0,5 pts
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