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la cuevadel empollón
QuímicaNavarraPAU 2015Ordinaria

Química · Navarra 2015

5 ejercicios

Instrucciones

Seleccione los ejercicios que correspondan únicamente a una de las opciones. Cada pregunta tiene un valor de 2 puntos. Cuando una pregunta tenga varios apartados, el valor de cada uno será el cociente entre los 2 puntos que vale la pregunta y el número de apartados de la misma (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; y si tuviera cuatro apartados cada uno valdría 0,5 puntos, etc.). Se valorará el orden, la claridad de exposición y la 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
En un recipiente rígido de 5 L5\,\text{L} se introduce aire sintético (80%80\% en volumen de nitrógeno y 20%20\% de oxígeno) hasta una presión de 2 atm2\,\text{atm} a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}. A continuación introducimos 2 moles2\,\text{moles} de hidrógeno a la misma temperatura.
Datos
  • Supóngase un comportamiento ideal de los gases
  • Masas atómicas: O=16,0O = 16{,}0
  • N=14,0N = 14{,}0
  • H=1,0H = 1{,}0
  • R=0,082 atm L mol−1K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1} \text{K}^{-1}
a
Calcule la nueva presión que soportará el recipiente y la presión parcial del nitrógeno.0,5 pts
b
Después hacemos saltar la chispa formándose agua líquida: escriba la reacción ajustada e identifique el reactivo limitante.0,5 pts
c
Calcule además la cantidad de agua formada.0,5 pts
d
Calcule la presión final del recipiente.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Datos
  • Número atómico: C=6C = 6
a
Diferencie las hibridaciones spsp y sp2sp^2 de orbitales atómicos del carbono.1 pt
b
Dibuje en 3D un ejemplo de molécula que contenga algún átomo con orbitales hibridados spsp, y otro ejemplo de molécula que contengan átomos con orbitales hibridados sp2sp^2.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Explique brevemente sobre la reacción Zn(s)+2 HCl(ac)→ZnClX2(ac)+HX2(g)\ce{Zn(s) + 2HCl(ac) -> ZnCl2(ac) + H2(g)} los factores principales que afectan a la velocidad de una reacción química.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Azul de timol es un indicador que aproximadamente presenta color rojo a pH<1,5\text{pH} < 1{,}5; naranja entre 1,5<pH<2,51{,}5 < \text{pH} < 2{,}5; amarillo entre 2,5<pH<82{,}5 < \text{pH} < 8; verde entre 8<pH<98 < \text{pH} < 9 y azul a pH>9\text{pH} > 9. Demuestre el color que presentarán las dos disoluciones acuosas siguientes en presencia de dicho indicador:
Datos
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kw=10−14K_w = 10^{-14}
a
0,02 M0{,}02\,\text{M} de HCl\ce{HCl}.1 pt
b
0,02 M0{,}02\,\text{M} de NHX4Cl\ce{NH4Cl}.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Nombre las sustancias que aparecen en la reacción siguiente:
Datos
  • Masas atómicas: H=1,0H = 1{,}0
  • O=16,0O = 16{,}0
  • Mn=54,9Mn = 54{,}9
a
Deduzca los números de oxidación de los elementos químicos presentes en todas las sustancias. Escriba y ajuste la semirreacción de reducción. Identifique el agente reductor.1 pt
b
Calcule el volumen de una disolución de HX2OX2\ce{H2O2} 0,5 N0{,}5\,\text{N} necesario para consumir 10 g10\,\text{g} de MnOX2\ce{MnO2}.MnOX2(s)+HX2OX2(ac)+KOH(ac)→KMnOX4(ac)+HX2O(ac)\ce{MnO2(s) + H2O2(ac) + KOH(ac) -> KMnO4(ac) + H2O(ac)}1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
El método Ostwald de producción industrial de ácido nítrico se basa en la oxidación del amoníaco con oxígeno catalizada por platino a unos 1000 ∘C1000\,^{\circ}\text{C}, según la reacción global no ajustada:NHX3(g)+OX2(g)→HNOX3(ac)+HX2O(l)\ce{NH3(g) + O2(g) -> HNO3(ac) + H2O(l)}Determine la cantidad de amoníaco necesaria para producir 20 m320\,\text{m}^3 de ácido en forma de disolución acuosa cuya densidad sea 1236 g/L1236\,\text{g/L} y un 38%38\% de riqueza en masa.
Datos
  • Masas atómicas: oxígeno =16,0= 16{,}0
  • nitrógeno =14,0= 14{,}0
  • hidrógeno =1,0= 1{,}0
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Comente sobre la solubilidad en agua, temperatura de fusión, deformabilidad/ductilidad y conductividad eléctrica de las sustancias: sílice (SiOX2\ce{SiO2}), hierro y fluoruro de calcio.
Datos
  • Números atómicos: H=1H=1
  • C=6C=6
  • O=8O=8
  • F=9F=9
  • Si=14Si=14
  • Ca=20Ca=20
  • Fe=26Fe=26
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La contaminación del aire en las ciudades por formación de esmog se debe principalmente a la combustión de hidrocarburos en los motores. En las condiciones de presión y temperatura de la cámara de combustión de los motores, el nitrógeno y el oxígeno pueden reaccionar para dar monóxido de nitrógeno con una Kc≈10−8K_c \approx 10^{-8}. El NO\ce{NO} gas inicia una serie de reacciones que terminan con la formación de NOX2\ce{NO2} que parece el verdadero causante del esmog.NX2(g)+OX2(g)⇌2 NO(g)Kc=10−8\ce{N2(g) + O2(g) <=> 2NO(g)} \quad K_c = 10^{-8}
Datos
  • Masas atómicas: oxígeno =16,0= 16{,}0
  • nitrógeno =14,0= 14{,}0
  • R=0,082 atm L mol−1K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1} \text{K}^{-1}
a
Demuestre que el volumen de la cámara de combustión no afecta al equilibrio de la reacción de formación de NO\ce{NO}.1 pt
b
Estime la masa formada de NO\ce{NO} después de que 100 m3100\,\text{m}^3 de aire medidos a 35 ∘C35\,^{\circ}\text{C} y 1 atm1\,\text{atm} (78%78\% en volumen de NX2\ce{N2} y 22%22\% de OX2\ce{O2}) pasen por los motores de los automóviles.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Valoramos 25 mL25\,\text{mL} de una disolución acuosa de ácido acético 0,1 N0{,}1\,\text{N} con otra de hidróxido de potasio 0,1 N0{,}1\,\text{N}.
Datos
  • Ka=1,8⋅10−5K_a = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kw=10−14K_w = 10^{-14}
a
Calcule el volumen necesario de base para alcanzar el punto de equivalencia.1 pt
b
Calcule la concentración de la sal formada así como el pH\text{pH} que presentará la mezcla en el punto de equivalencia.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Busque una molécula orgánica de tres carbonos que pueda presentar isómeros ópticos y otra que presente isómeros geométricos. Identifíquelos y dibújelos en 3D.
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