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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2013Ordinaria

Química · País Vasco 2013

5 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}
  • Masas atómicas (u.m.a.): H:1\text{H}: 1
  • C:12\text{C}: 12
  • O:16\text{O}: 16
  • Na:23\text{Na}: 23
  • Fe:55,8\text{Fe}: 55{,}8
  • Hg:200,6\text{Hg}: 200{,}6
  • Números atómicos: H:1\text{H}: 1
  • C:6\text{C}: 6
  • O:8\text{O}: 8
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.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
La densidad del ácido acético (CX2HX4OX2\ce{C2H4O2}) es 1,05 g⋅mL−11{,}05\,\text{g}\cdot\text{mL}^{-1} y su Ka=1,8⋅10−5K_a = 1{,}8 \cdot 10^{-5}. Se toman 14,28 mL14{,}28\,\text{mL} de ácido puro y el volumen de agua necesario para formar 500 mL500\,\text{mL} de disolución.
a
¿Cuál es la molaridad de la disolución resultante?0,5 pts
b
¿Cuál es el pH de la disolución? (se permite una aproximación).1 pt
c
Si se toman 25 mL25\,\text{mL} de disolución, ¿cuántos mL de NaOH\ce{NaOH} 0,2 M0{,}2\,\text{M} se necesitarán para neutralizarla?0,5 pts
d
¿Cómo se realiza esta neutralización en el laboratorio? (materiales, montaje, indicador, pasos a realizar,...)0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
En la siguiente reacción redox:KX2CrOX4+Fe+HX2SOX4→CrX2(SOX4)X3+FeSOX4+KX2SOX4+HX2O\ce{K2CrO4 + Fe + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + FeSO4 + K2SO4 + H2O}
a
Nombrar todos los reactivos y productos.0,5 pts
b
Señalar el oxidante y el reductor.0,5 pts
c
Escribir las semirreacciones de oxidación y reducción.0,5 pts
d
Escribir la reacción molecular ajustada.0,5 pts
e
¿Cuántos gramos de hierro hacen falta para consumir 10 mL10\,\text{mL} de una disolución acuosa 0,5 M0{,}5\,\text{M} de HX2SOX4\ce{H2SO4}?0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Sabiendo que la reacción: 2 HgO(s)→2 Hg(l)+OX2(g)\ce{2HgO(s)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2Hg(l)} + \ce{O2(g)} tiene una entalpía de ΔH=+181,6 kJ\Delta H = +181{,}6\,\text{kJ} a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} y 1 atm1\,\text{atm} de presión:
a
Dibujar esquemáticamente su diagrama de entalpía e indicar si la reacción es exotérmica o endotérmica. ¿Por qué?0,5 pts
b
¿Cuánta energía se intercambia al descomponer 100 g100\,\text{g} de óxido de mercurio?0,5 pts
c
¿Cuántos litros de oxígeno se obtienen, medidos a 46 ∘C46\,^{\circ}\text{C} y 1,5 atm1{,}5\,\text{atm}, al descomponer 100 g100\,\text{g} de HgO\ce{HgO}?1 pt
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Ejercicio 4

4
1,5 puntos
Los números atómicos de dos elementos desconocidos son Z=16Z = 16 y Z=20Z = 20. Indicar, razonando:
a
Configuraciones electrónicas y ubicación en la Tabla Periódica.0,5 pts
b
La valencia iónica más probable de cada uno de ellos.0,5 pts
c
¿Cuál de los dos iones mencionados en el apartado anterior tendrá un radio mayor?0,5 pts
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Ejercicio 5

5
1,5 puntos
El contenido en carbono de un mol de hidrocarburo es de 60 g60\,\text{g} y su masa molar 72 g⋅mol−172\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}.
a
Calcular la fórmula molecular del hidrocarburo.0,5 pts
b
Dibujar las fórmulas semidesarrolladas de sus tres isómeros.0,5 pts
c
Nombrar cada isómero.0,5 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
La reacción: HX2(g)+COX2(g)⇌HX2O(g)+CO(g)\ce{H2(g)} + \ce{CO2(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{H2O(g)} + \ce{CO(g)} tiene una constante Kc=4,4K_c = 4{,}4 a 2000 K2000\,\text{K}. En un recipiente de 5 L5\,\text{L} se introduce 1 mol1\,\text{mol} de hidrógeno y 1 mol1\,\text{mol} de dióxido de carbono y la mezcla se calienta a 2000 K2000\,\text{K}. Calcular:
a
La concentración de cada sustancia en el equilibrio.1 pt
b
La presión total de la mezcla gaseosa en el equilibrio.0,5 pts
c
El valor de KpK_p a esa temperatura.0,5 pts
d
¿En qué sentido se desplazará el equilibrio al disminuir la presión? ¿Por qué?0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Sabiendo que una disolución saturada de hidróxido de cadmio tiene pH=9,45\text{pH} = 9{,}45 calcular:
a
La solubilidad del Cd(OH)X2\ce{Cd(OH)2} en mol⋅L−1\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}.1 pt
b
El KpsK_{ps} del hidróxido de cadmio.0,5 pts
c
¿Cuántos mL de ácido clorhídrico 0,01 M0{,}01\,\text{M} hacen falta para neutralizar 2,5 litros2{,}5\,\text{litros} de una disolución saturada de hidróxido de cadmio?0,5 pts
d
Si se mezclan 10 mL10\,\text{mL} de una disolución 0,0003 M0{,}0003\,\text{M} de NaOH\ce{NaOH} con 20 mL20\,\text{mL} de CdClX2\ce{CdCl2} 0,0003 M0{,}0003\,\text{M}, ¿se formará un precipitado de Cd(OH)X2\ce{Cd(OH)2}?0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Para la reacción de disociación: NX2OX4(g)→2 NOX2(g)\ce{N2O4(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2NO2(g)} calcular:
Datos
  • Admitir que los siguientes valores estándar no varían con la temperatura
  • ΔHf0(kJ⋅mol−1):NX2OX4:9,16\Delta H_f^0 (\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}): \ce{N2O4}: 9{,}16 y NOX2:33,2\ce{NO2}: 33{,}2
  • Sf0(J⋅mol−1⋅K−1):NX2OX4:304S_f^0 (\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}): \ce{N2O4}: 304 y NOX2:240\ce{NO2}: 240
a
La variación de entalpía. Decir si es endotérmica o exotérmica.0,5 pts
b
La variación de entropía. Decir si el sistema se ordena o no.0,5 pts
c
ΔG∘\Delta G^\circ a dos temperaturas, 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} y 100 ∘C100\,^{\circ}\text{C}. Decir si la reacción es espontánea o no a cada temperatura.1 pt
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Ejercicio 4

4
1,5 puntos
El dióxido de carbono o anhídrido carbónico (COX2\ce{CO2}) es una molécula apolar, mientras que el agua (HX2O\ce{H2O}) es una molécula polar.
a
Explicar la polaridad a partir de la geometría molecular.0,5 pts
b
Confirmar estas geometrías empleando las estructuras de Lewis y aplicando la teoría de repulsión de pares electrónicos de valencia.1 pt
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Ejercicio 5

5
1,5 puntos
Dibujar las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes compuestos orgánicos:
a
2-Propanol0,3 pts
b
Ácido hexanoico0,3 pts
c
4-Metil-2-pentino0,3 pts
d
Butanona0,3 pts
e
3-Octilamina0,3 pts
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