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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2024Ordinaria

Química · País Vasco 2024

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}
  • R=8,31 J⋅K−1⋅mol−1R = 8{,}31\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}
  • Masas atómicas (uma): H\ce{H} (1,01{,}0), O\ce{O} (16,016{,}0), S\ce{S} (32,132{,}1), Ni\ce{Ni} (58,758{,}7), Mn\ce{Mn} (54,954{,}9), K\ce{K} (39,139{,}1), Ag\ce{Ag} (107,8107{,}8)
  • Números atómicos: Be\ce{Be} (Z=4Z = 4), B\ce{B} (Z=5Z = 5), C\ce{C} (Z=6Z = 6), O\ce{O} (Z=8Z = 8), F\ce{F} (Z=9Z = 9)
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.

Ejercicio 1 · BLOQUE A: Problemas

1BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Un recipiente cerrado de 5 L5\,\text{L} se llena con 1 mol1\,\text{mol} de dióxido de azufre y 1 mol1\,\text{mol} de oxígeno. La mezcla se calienta a 727 ∘C727\,^{\circ}\text{C} dejando que alcance el equilibrio con la formación de trióxido de azufre:2 SOX2(g)+OX2(g)⇌2 SOX3(g)\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 moles0{,}125\,\text{moles} de SOX2\ce{SO2}.
a
Calcular los gramos de trióxido de azufre en el equilibrio.1 pt
b
Calcular las constantes de equilibrio KcK_c y KpK_p a esa temperatura.1 pt
c
Indicar si para formar más trióxido de azufre habría que disminuir o aumentar la presión del recipiente. Justificar.0,5 pts
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Ejercicio 1 · BLOQUE B: Cuestiones

1BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones

Responda a 1 de las 2 cuestiones del Bloque B.

Dadas las siguientes moléculas covalentes: BFX3\ce{BF3}, CFX4\ce{CF4}, BeFX2\ce{BeF2} y OFX2\ce{OF2}
a
Dibujar sus estructuras de Lewis.0,25 pts
b
Justificar sus geometrías moleculares según la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV).1 pt
c
Indicar cuál de esos compuestos tiene el menor ángulo de enlace, justificándolo.0,75 pts
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Ejercicio 1 · BLOQUE C: Cuestiones

1BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

La configuración electrónica de un elemento A es [Kr]5s1\ce{[Kr]} 5s^1 y la de un elemento B es [Ne]3s23p5\ce{[Ne]} 3s^2 3p^5.
a
Justificar si el elemento A se trata de un metal o de un no metal.0,25 pts
b
Determinar qué elemento, A o B, presenta mayor radio atómico, justificando.0,5 pts
c
Escribir el conjunto de números cuánticos que describen el electrón de la última capa del átomo A.0,5 pts
d
¿Qué tipo de enlace se puede formar entre A y B? ¿Cuál será la fórmula del compuesto resultante? ¿Será soluble en agua?0,25 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE A: Problemas

2BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Dada la siguiente reacción sin ajustar: MnOX4X−+HX++Ni→MnX2++HX2O+NiX2+\ce{MnO4-} + \ce{H+} + \ce{Ni} \mathrel{\ce{->}} \ce{Mn^{2+}} + \ce{H2O} + \ce{Ni^{2+}}
a
Ajustar la reacción iónica por el método del ion–electrón.1 pt
b
Considerando que la muestra de níquel es impura, determina su pureza (% en masa), si una muestra de 10 gramos10\,\text{gramos} reacciona completamente con 50 mL50\,\text{mL} de una disolución ácida de KMnOX4\ce{KMnO4} 1,2 M1{,}2\,\text{M}.1 pt
c
Justificar por qué la siguiente reacción no puede producirse: 2 FX−+2 ClX−→FX2+ClX2\ce{2 F-} + \ce{2 Cl-} \mathrel{\ce{->}} \ce{F2} + \ce{Cl2}0,5 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE B: Cuestiones

2BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones

Responda a 1 de las 2 cuestiones del Bloque B.

La determinación de la concentración de peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2} en un agua oxigenada puede llevarse a cabo mediante la valoración denominada permanganimetría, de acuerdo con la siguiente reacción química:2 KMnOX4(aq)+5 HX2OX2(aq)+3 HX2SOX4(aq)→2 MnSOX4(aq)+5 OX2(g)+8 HX2O(l)+KX2SOX4(aq)\ce{2 KMnO4 (aq) + 5 H2O2 (aq) + 3 H2SO4 (aq) -> 2 MnSO4 (aq) + 5 O2 (g) + 8 H2O (l) + K2SO4 (aq)}
a
Explicar el procedimiento para llevar a cabo esta valoración, indicar el material necesario y acompañar las explicaciones de un dibujo esquemático.1 pt
b
Se toman 0,5 mL0{,}5\,\text{mL} de agua oxigenada y se diluyen con agua hasta un volumen final de 25 mL25\,\text{mL}. La valoración exacta de esta disolución consume, en el punto de equivalencia, 15 mL15\,\text{mL} de una disolución acuosa de KMnOX4\ce{KMnO4} 0,01 M0{,}01\,\text{M}. Calcular la concentración de peróxido de hidrógeno en el agua oxigenada inicial, expresando el resultado en “gramos de HX2OX2\ce{H2O2} por 100 mL100\,\text{mL} de disolución”.1 pt
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Ejercicio 2 · BLOQUE C: Cuestiones

2BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

El nitrógeno y el oxígeno reaccionan a 298 K298\,\text{K} según esta reacción:NX2(g)+OX2(g)→2 NO(g)\ce{N2 (g) + O2 (g) -> 2 NO (g)}
Datos
  • ΔHf0[NO(g)]=90,3 kJ⋅mol−1\Delta H_f^0 [\ce{NO(g)}] = 90{,}3\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • S0[NX2(g)]=191,5 J⋅mol−1⋅K−1S^0 [\ce{N2(g)}] = 191{,}5\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • S0[OX2(g)]=205,0 J⋅mol−1⋅K−1S^0 [\ce{O2(g)}] = 205{,}0\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • S0[NO(g)]=210,6 J⋅mol−1⋅K−1S^0 [\ce{NO(g)}] = 210{,}6\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
a
Calcular la variación de entalpía de la reacción.0,5 pts
b
Calcular la variación de entropía de la reacción.0,5 pts
c
Indicar si la reacción es espontánea a esa temperatura.0,5 pts
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Ejercicio 3 · BLOQUE A: Problemas

3BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Una disolución acuosa 1 M1\,\text{M} de ácido yódico [trioxoyodato(V) de hidrógeno] presenta una concentración de iones hidronio de [HX3OX+]=0,39 M[\ce{H3O+}] = 0{,}39\,\text{M}.
a
Calcular la constante de disociación (KaK_a) del ácido yódico en agua.1 pt
b
Calcular la concentración inicial que debería tener el ácido para obtener una disolución acuosa de pH=2,8\text{pH} = 2{,}8.1 pt
c
Calcular el volumen de la disolución de hidróxido sódico 0,5 M0{,}5\,\text{M} necesario para neutralizar 100 mL100\,\text{mL} de una disolución 1 M1\,\text{M} de ácido yódico.0,5 pts
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Ejercicio 3 · BLOQUE C: Cuestiones

3BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

En una celda electrolítica se hace pasar durante 1,5 horas1{,}5\,\text{horas} una corriente de 1 A1\,\text{A} a través de un litro de disolución de nitrato de plata, cuya concentración inicial es de 0,1 M0{,}1\,\text{M}.
Datos
  • F=96500 CF = 96500\,\text{C}
a
Calcular la masa de plata metálica depositada en el cátodo.0,5 pts
b
Calcular la concentración de ion plata que queda finalmente en la disolución.0,5 pts
c
Calcular cuántos moles de electrones han circulado.0,5 pts
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Ejercicio 4 · BLOQUE A: Problemas

4BLOQUE A: Problemas
2,5 puntos
Bloque AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Se mezclan 0,25 L0{,}25\,\text{L} de disolución de KX2SOX4\ce{K2SO4}, 3,0⋅10−2 M3{,}0 \cdot 10^{-2}\,\text{M} con 0,25 L0{,}25\,\text{L} de una disolución de Ba(NOX3)X2\ce{Ba(NO3)2} 2,0⋅10−3 M2{,}0 \cdot 10^{-3}\,\text{M}. Considerar los volúmenes aditivos.
Datos
  • Ks(BaSOX4)=1,1⋅10−10K_s(\ce{BaSO4}) = 1{,}1 \cdot 10^{-10}
a
Escribir el equilibrio de solubilidad que tiene lugar.0,5 pts
b
Justificar numéricamente si se forma algún precipitado.1 pt
c
Explicar cómo varía la solubilidad del sulfato de bario cuando se le añade una disolución de (NHX4)X2SOX4\ce{(NH4)2SO4}.1 pt
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Ejercicio 4 · BLOQUE C: Cuestiones

4BLOQUE C: Cuestiones
1,5 puntos
Bloque CCuestiones

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
CHX3−CHX2−COOH+CHX3OH→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{COOH} + \ce{CH3OH} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
b
CHX2=CHX2+BrX2→\ce{CH2}{=}\allowbreak\ce{CH2} + \ce{Br2} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
c
CHX3−CHX2Cl+NHX3→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2Cl} + \ce{NH3} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
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