QuímicaPaís VascoPAU 2024Ordinaria

Química · País Vasco 2024

10 ejercicios90 min de duración

del examen

Debes responder a CINCO de los siguientes diez ejercicios propuestos. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. No contestes ninguna pregunta en este impreso. Esta prueba escrita se compone de 10 ejercicios. Bloque A: consta de 4 problemas de 2,5 puntos, debes responder 2 de ellos. Bloque B: consta de 2 cuestiones de 2 puntos, debes responder a 1 de ellas. Bloque C: consta de 4 cuestiones de 1,5 puntos, debes responder a 2 de ellas. La calificación máxima (entre paréntesis al final de cada pregunta) 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. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario. 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.

Datos generales del examen

$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$R = 8{,}31\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}$
Masas atómicas (uma): $\ce{H}$ ( $1{,}0$ ), $\ce{O}$ ( $16{,}0$ ), $\ce{S}$ ( $32{,}1$ ), $\ce{Ni}$ ( $58{,}7$ ), $\ce{Mn}$ ( $54{,}9$ ), $\ce{K}$ ( $39{,}1$ ), $\ce{Ag}$ ( $107{,}8$ )
Números atómicos: $\ce{Be}$ ( $Z = 4$ ), $\ce{B}$ ( $Z = 5$ ), $\ce{C}$ ( $Z = 6$ ), $\ce{O}$ ( $Z = 8$ ), $\ce{F}$ ( $Z = 9$ )

1BLOQUE A: Problemas

2,5 puntos

BLOQUE A: ProblemasProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Un recipiente cerrado de

5\,\text{L}

se llena con

1\,\text{mol}

de dióxido de azufre y

1\,\text{mol}

de oxígeno. La mezcla se calienta a

727\,^{\circ}\text{C}

dejando que alcance el equilibrio con la formación de trióxido de azufre:

\ce{2 SO2 (g) + O2 (g) <=> 2 SO3 (g)}

Una vez alcanzado el equilibrio, se analiza la mezcla de gases resultante encontrándose que hay

0{,}125\,\text{moles}

\ce{SO2}

a)1 pts

Calcular los gramos de trióxido de azufre en el equilibrio.

b)1 pts

Calcular las constantes de equilibrio

K_c

K_p

a esa temperatura.

c)0,5 pts

Indicar si para formar más trióxido de azufre habría que disminuir o aumentar la presión del recipiente. Justificar.

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1BLOQUE B: Cuestiones

2 puntos

BLOQUE B: CuestionesCuestiones

Responda a 1 de las 2 cuestiones del Bloque B.

Dadas las siguientes moléculas covalentes:

\ce{BF3}

\ce{CF4}

\ce{BeF2}

\ce{OF2}

a)0,25 pts

Dibujar sus estructuras de Lewis.

b)1 pts

Justificar sus geometrías moleculares según la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV).

c)0,75 pts

Indicar cuál de esos compuestos tiene el menor ángulo de enlace, justificándolo.

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1BLOQUE C: Cuestiones

1,5 puntos

BLOQUE C: CuestionesCuestiones_c

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

La configuración electrónica de un elemento A es

\ce{[Kr]} 5s^1

y la de un elemento B es

\ce{[Ne]} 3s^2 3p^5

a)0,25 pts

Justificar si el elemento A se trata de un metal o de un no metal.

b)0,5 pts

Determinar qué elemento, A o B, presenta mayor radio atómico, justificando.

c)0,5 pts

Escribir el conjunto de números cuánticos que describen el electrón de la última capa del átomo A.

d)0,25 pts

¿Qué tipo de enlace se puede formar entre A y B? ¿Cuál será la fórmula del compuesto resultante? ¿Será soluble en agua?

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2BLOQUE A: Problemas

2,5 puntos

BLOQUE A: ProblemasProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Dada la siguiente reacción sin ajustar:

\ce{MnO4- + H+ + Ni -> Mn^{2+} + H2O + Ni^{2+}}

a)1 pts

Ajustar la reacción iónica por el método del ion–electrón.

b)1 pts

Considerando que la muestra de níquel es impura, determina su pureza (% en masa), si una muestra de

10\,\text{gramos}

reacciona completamente con

50\,\text{mL}

de una disolución ácida de

\ce{KMnO4}

1{,}2\,\text{M}

c)0,5 pts

Justificar por qué la siguiente reacción no puede producirse:

\ce{2 F- + 2 Cl- -> F2 + Cl2}

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2BLOQUE B: Cuestiones

2 puntos

BLOQUE B: CuestionesCuestiones

Responda a 1 de las 2 cuestiones del Bloque B.

La determinación de la concentración de peróxido de hidrógeno,

\ce{H2O2}

en un agua oxigenada puede llevarse a cabo mediante la valoración denominada permanganimetría, de acuerdo con la siguiente reacción química:

\ce{2 KMnO4 (aq) + 5 H2O2 (aq) + 3 H2SO4 (aq) -> 2 MnSO4 (aq) + 5 O2 (g) + 8 H2O (l) + K2SO4 (aq)}

a)1 pts

Explicar el procedimiento para llevar a cabo esta valoración, indicar el material necesario y acompañar las explicaciones de un dibujo esquemático.

b)1 pts

Se toman

0{,}5\,\text{mL}

de agua oxigenada y se diluyen con agua hasta un volumen final de

25\,\text{mL}

. La valoración exacta de esta disolución consume, en el punto de equivalencia,

15\,\text{mL}

de una disolución acuosa de

\ce{KMnO4}

0{,}01\,\text{M}

. Calcular la concentración de peróxido de hidrógeno en el agua oxigenada inicial, expresando el resultado en “gramos de

\ce{H2O2}

por

100\,\text{mL}

de disolución”.

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2BLOQUE C: Cuestiones

1,5 puntos

BLOQUE C: CuestionesCuestiones_c

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

El nitrógeno y el oxígeno reaccionan a

298\,\text{K}

según esta reacción:

\ce{N2 (g) + O2 (g) -> 2 NO (g)}

a)0,5 pts

Calcular la variación de entalpía de la reacción.

b)0,5 pts

Calcular la variación de entropía de la reacción.

c)0,5 pts

Indicar si la reacción es espontánea a esa temperatura.

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3BLOQUE A: Problemas

2,5 puntos

BLOQUE A: ProblemasProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Una disolución acuosa

1\,\text{M}

de ácido yódico [trioxoyodato(V) de hidrógeno] presenta una concentración de iones hidronio de

[\ce{H3O+}] = 0{,}39\,\text{M}

a)1 pts

Calcular la constante de disociación (

K_a

) del ácido yódico en agua.

b)1 pts

Calcular la concentración inicial que debería tener el ácido para obtener una disolución acuosa de

\text{pH} = 2{,}8

c)0,5 pts

Calcular el volumen de la disolución de hidróxido sódico

0{,}5\,\text{M}

necesario para neutralizar

100\,\text{mL}

de una disolución

1\,\text{M}

de ácido yódico.

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3BLOQUE C: Cuestiones

1,5 puntos

BLOQUE C: CuestionesCuestiones_c

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

En una celda electrolítica se hace pasar durante

1{,}5\,\text{horas}

una corriente de

1\,\text{A}

a través de un litro de disolución de nitrato de plata, cuya concentración inicial es de

0{,}1\,\text{M}

a)0,5 pts

Calcular la masa de plata metálica depositada en el cátodo.

b)0,5 pts

Calcular la concentración de ion plata que queda finalmente en la disolución.

c)0,5 pts

Calcular cuántos moles de electrones han circulado.

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4BLOQUE A: Problemas

2,5 puntos

BLOQUE A: ProblemasProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Se mezclan

0{,}25\,\text{L}

de disolución de

\ce{K2SO4}

3{,}0 \cdot 10^{-2}\,\text{M}

con

0{,}25\,\text{L}

de una disolución de

\ce{Ba(NO3)2}

2{,}0 \cdot 10^{-3}\,\text{M}

. Considerar los volúmenes aditivos.

a)0,5 pts

Escribir el equilibrio de solubilidad que tiene lugar.

b)1 pts

Justificar numéricamente si se forma algún precipitado.

c)1 pts

Explicar cómo varía la solubilidad del sulfato de bario cuando se le añade una disolución de

\ce{(NH4)2SO4}

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4BLOQUE C: Cuestiones

1,5 puntos

BLOQUE C: CuestionesCuestiones_c

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

Completar las siguientes reacciones químicas. Indicar en cada caso de qué tipo de reacción se trata y nombrar todos los reactivos que intervienen y los productos orgánicos resultantes:

a)0,5 pts

\ce{CH3-CH2-COOH + CH3OH ->}

b)0,5 pts

\ce{CH2=CH2 + Br2 ->}

c)0,5 pts

\ce{CH3-CH2Cl + NH3 ->}

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Ejercicio 1 · BLOQUE A: Problemas

Ejercicio 1 · BLOQUE B: Cuestiones

Ejercicio 1 · BLOQUE C: Cuestiones

Ejercicio 2 · BLOQUE A: Problemas

Ejercicio 2 · BLOQUE B: Cuestiones

Ejercicio 2 · BLOQUE C: Cuestiones

Ejercicio 3 · BLOQUE A: Problemas

Ejercicio 3 · BLOQUE C: Cuestiones

Ejercicio 4 · BLOQUE A: Problemas

Ejercicio 4 · BLOQUE C: Cuestiones