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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2021Extraordinaria

Química · Aragón 2021

10 ejercicios

Instrucciones

Responda a 5 preguntas cualesquiera de entre las 10 propuestas. La calificación máxima de cada pregunta es de 2 puntos.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Se toman 100 mL100\,\text{mL} de una disolución de HNOX3\ce{HNO3} de pH=0,5\text{pH} = 0{,}5 y se le añade 1 g1\,\text{g} de NaOH\ce{NaOH}.
Datos
  • Masas atómicas: Na=23\text{Na} = 23
  • O=16\text{O} = 16
  • H=1\text{H} = 1
  • Nota: Considerar que el volumen no varía al añadir el NaOH\ce{NaOH}
a
¿Qué pH tendrá la disolución resultante de esta mezcla?1,5 pts
b
¿Qué cantidad exacta de NaOH\ce{NaOH} habría que haber añadido para que el pH de la disolución fuera neutro?0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Indique razonadamente en qué condiciones de temperatura (altas, bajas o a cualquier temperatura) serán espontáneas las siguientes reacciones, o si hay alguna que no será espontánea a ninguna temperatura:
a
C(s)+2 HX2(g)→CHX4(g)\ce{C(s)} + \ce{2H2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{CH4(g)} ΔH=−74,8 kJ\Delta H = -74{,}8\,\text{kJ}0,5 pts
b
3 OX2(g)→2 OX3(g)\ce{3O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2O3(g)} ΔH=+285,5 kJ\Delta H = +285{,}5\,\text{kJ}0,5 pts
c
CHX3OH(g)+32 OX2(g)→COX2(g)+2 HX2O(g)\ce{CH3OH(g)} + \ce{3/2 O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{CO2(g)} + \ce{2H2O(g)} ΔH=−764,4 kJ\Delta H = -764{,}4\,\text{kJ}0,5 pts
d
2 AgX2O(s)→4 Ag(s)+OX2(g)\ce{2Ag2O(s)} \mathrel{\ce{->}} \ce{4Ag(s)} + \ce{O2(g)} ΔH=+71,2 kJ\Delta H = +71{,}2\,\text{kJ}0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El KMnOX4\ce{KMnO4} reacciona con hipoclorito de potasio, KClO\ce{KClO}, en medio de ácido sulfúrico, para dar KClOX3\ce{KClO3}, MnSOX4\ce{MnSO4}, KX2SOX4\ce{K2SO4} y agua.
Datos
  • Masas atómicas: Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • K=39\text{K} = 39
  • O=16\text{O} = 16
a
Ajuste la ecuación iónica por el método del ión-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique el agente oxidante y el reductor.1 pt
b
¿Qué volumen de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de permanganato de potasio reaccionará completamente con 200 mL200\,\text{mL} de otra disolución que contiene 8,5 g8{,}5\,\text{g} de hipoclorito de potasio por litro?1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Observe las siguientes distribuciones de electrones de átomos neutros y conteste razonadamente a las preguntas:
Diagrama orbital i) mostrando 1s2 2s1 2p5
Diagrama orbital iii) mostrando 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
Diagrama orbital ii) mostrando 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 con apareamiento incorrecto
Diagrama orbital iv) mostrando 1s2 2s2 2p2 con espines paralelos en el mismo orbital
Diagrama orbital v) mostrando 1s2 2s2 2p6
a
¿Cuáles de estos diagramas muestran una distribución electrónica posible y cuáles no?1 pt
b
De entre todos los diagramas hay uno que representa un estado excitado. ¿Cuál es? Escriba la configuración electrónica de su estado fundamental e indique de qué elemento se trata, así como el periodo y el grupo al que pertenece.0,5 pts
c
¿Cuál de todas las distribuciones electrónicas representa a un gas noble? Escriba los números cuánticos de todos los electrones de la última capa de este elemento.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
La solubilidad del cromato de plata (AgX2CrOX4)(\ce{Ag2CrO4}) es de 4,35×10−3 g4{,}35 \times 10^{-3}\,\text{g} por cada 100 mL100\,\text{mL}.
Datos
  • Masas atómicas: Cr=52\text{Cr} = 52
  • Ag=108\text{Ag} = 108
  • O=16\text{O} = 16
a
Escriba el equilibrio de solubilidad del cromato de plata y calcule el valor del producto de solubilidad.1 pt
b
¿Precipitará el cromato de plata cuando se mezclen 200 mL200\,\text{mL} de una disolución 0,9 M0{,}9\,\text{M} de cromato de sodio y 300 ml300\,\text{ml} de una disolución 0,4 M0{,}4\,\text{M} de nitrato de plata?1 pt
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Ejercicio 6

6
2 puntos
El pentacloruro de antimonio es un líquido viscoso de densidad 2,3 g/mL2{,}3\,\text{g/mL}, el cual al elevar la temperatura se descompone de acuerdo con el siguiente equilibrio:SbClX5(g)⇌SbClX3(g)+ClX2(g)\ce{SbCl5(g) <=> SbCl3(g) + Cl2(g)}En un recipiente de 5 L5\,\text{L} se introducen 350 mL350\,\text{mL} de pentacloruro de antimonio y se calienta a 200 ∘C200\,^{\circ}\text{C}, observándose que, al alcanzar el equilibrio, la presión del sistema es de 25 atm25\,\text{atm}.
Datos
  • Masas atómicas: Sb=122\text{Sb} = 122
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
a
Calcule los moles de cada especie en el equilibrio.0,9 pts
b
Calcule el valor de KcK_c.0,6 pts
c
¿Cómo evolucionará el equilibrio si la presión total del sistema se reduce a la mitad?0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Dadas las siguientes sustancias: CaClX2\ce{CaCl2}, CClX4\ce{CCl4}, Na\ce{Na} y SFX6\ce{SF6}.
a
¿Qué tipo de enlace (iónico, covalente o metálico) está presente en estas sustancias? Justifique la respuesta.0,6 pts
b
Para las moléculas anteriores que presenten enlaces covalentes, explique sus estructuras de Lewis y razone su geometría según la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV). ¿Qué puede decir sobre la polaridad de estas moléculas?1,4 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Conteste razonadamente:
Datos
  • ε0(CuX2+/Cu)=+0,34 V\varepsilon^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • ε0(ZnX2+/Zn)=−0,76 V\varepsilon^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
  • ε0(AgX+/Ag)=+0,80 V\varepsilon^0(\ce{Ag^{+}/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • ε0(FeX3+/FeX2+)=+0,77 V\varepsilon^0(\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}) = +0{,}77\,\text{V}
  • ε0(PbX2+/Pb)=−0,13 V\varepsilon^0(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}13\,\text{V}
  • ε0(CdX2+/Cd)=−0,40 V\varepsilon^0(\ce{Cd^{2+}/Cd}) = -0{,}40\,\text{V}
a
¿Qué ocurrirá si se añade una disolución de sulfato de cobre(II) a un recipiente de Zn\ce{Zn}? ¿Y si el recipiente es de Ag\ce{Ag}?1 pt
b
¿En qué sentido, hacia la derecha o hacia la izquierda, se producirán espontáneamente las siguientes reacciones?1 pt
b.1
PbX2++2 FeX2+→Pb+2 FeX3+\ce{Pb^{2+}} + \ce{2Fe^{2+}} \mathrel{\ce{->}} \ce{Pb} + \ce{2Fe^{3+}}0,5 pts
b.2
Cd+CuX2+→Cu+CdX2+\ce{Cd} + \ce{Cu^{2+}} \mathrel{\ce{->}} \ce{Cu} + \ce{Cd^{2+}}0,5 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
La combustión de butano gaseoso a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} conduce a la obtención de dióxido de carbono (gas) y agua líquida, y la entalpía molar estándar de esta reacción es −2875,8 kJ/mol-2875{,}8\,\text{kJ/mol}.
Datos
  • ΔHfo (kJ/mol):COX2(g)=−393,5\Delta H_f^o\,(\text{kJ/mol}): \ce{CO2(g)} = -393{,}5
  • HX2O(l)=−285,8\ce{H2O(l)} = -285{,}8
  • Masas atómicas: C=12\text{C} = 12
  • H=1\text{H} = 1
  • O=16\text{O} = 16
a
Escriba y ajuste la ecuación de combustión de butano.0,5 pts
b
Con los datos proporcionados, calcule la entalpía molar de formación del butano.0,5 pts
c
¿Cuánto calor se pondrá en juego si se hacen reaccionar 232 g232\,\text{g} de butano con 896 g896\,\text{g} de oxígeno?1 pt
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Ejercicio 10

10
2 puntos
a
Escriba la base conjugada de los siguientes ácidos de Brönsted: NHX4X+\ce{NH4+}, HX2O\ce{H2O}, HCOX3X−\ce{HCO3-}, CHX3COOH\ce{CH3COOH}. ¿Alguna de estas especies se puede comportar también como una base? Justifique las respuestas.1 pt
b
El HCN\ce{HCN} tiene una Ka=6,1×10−10K_a = 6{,}1 \times 10^{-10} y el ácido acético (CHX3COOH)(\ce{CH3COOH}) tiene una Ka=1,8×10−5K_a = 1{,}8 \times 10^{-5}, ¿cuál de los dos ácidos es más débil? ¿cuál de ellos tendrá una base conjugada más fuerte? Justifique las respuestas.1 pt
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