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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2017Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2017

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
El alumno deberá elegir una opción (A o B) y contestar a las 3 cuestiones y los 2 problemas de la opción elegida. La calificación máxima de cada cuestión/problema será de 2 puntos y la de cada subapartado se indica en el enunciado. Según Acuerdo de la Comisión Gestora de los Procesos de Acceso y Preinscripción, únicamente se permite el uso de calculadoras que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuestión 1
Considere los elementos A, B, C y D cuyos números atómicos son 12, 16, 19 y 36. A partir de las configuraciones electrónicas de cada uno de ellos, responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a
Identifique y escriba la configuración electrónica del ión estable en una red cristalina para cada uno de los átomos de los elementos propuestos.0,8 pts
b
Identifique el grupo al que pertenece cada uno de ellos.0,6 pts
c
Ordene los elementos A, B y C por orden creciente de su electronegatividad.0,6 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Problema 2
En presencia de ácido sulfúrico, HX2SOX4\ce{H2SO4}, el sulfato de hierro (II), FeSOX4\ce{FeSO4}, reacciona con peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2}, de acuerdo con la siguiente reacción no ajustada:FeSOX4(ac)+HX2OX2(ac)+HX2SOX4(ac)→FeX2(SOX4)X3(ac)+HX2O(l)\ce{FeSO4(ac) + H2O2(ac) + H2SO4(ac) -> Fe2(SO4)3(ac) + H2O(l)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: O=16\text{O} = 16
  • S=32\text{S} = 32
  • Fe=55,85\text{Fe} = 55{,}85
a
Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la ecuación química global ajustada tanto en su forma iónica como molecular.1 pt
b
Si mezclamos 250 mL250\,\text{mL} de una disolución 0,025 M0{,}025\,\text{M} de FeSOX4\ce{FeSO4} con 125 mL125\,\text{mL} de una disolución de 0,075 M0{,}075\,\text{M} de HX2OX2\ce{H2O2} con un exceso de HX2SOX4\ce{H2SO4}, calcule la cantidad (en gramos) de sulfato de hierro (III) que se obtendrán.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestión 3
En la 2a2^{\text{a}} etapa del proceso Ostwald, para la síntesis de ácido nítrico, tiene lugar la reacción de NO\ce{NO} con OX2\ce{O2} para formar NOX2\ce{NO2} según el siguiente equilibrio:2 NO(g)+OX2(g)⇌2 NOX2(g)ΔH∘=−113,6 kJ\ce{2NO(g) + O2(g) <=> 2NO2(g)} \quad \Delta H^\circ = -113{,}6\,\text{kJ}Explique razonadamente el efecto que cada uno de los siguientes cambios tendría sobre la concentración de NOX2\ce{NO2} en el equilibrio:
a
Adicionar OX2\ce{O2} a la mezcla gaseosa en equilibrio, manteniendo constante el volumen.0,5 pts
b
Aumentar la temperatura del recipiente, manteniendo constante la presión.0,5 pts
c
Disminuir el volumen del recipiente, manteniendo constante la temperatura.0,5 pts
d
Adicionar un catalizador a la mezcla en equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Problema 4
Se dispone en el laboratorio de una disolución de ácido fórmico, HCOOH\ce{HCOOH}, (disolución A) de concentración desconocida. Cuando 10 mL10\,\text{mL} de esta disolución se añadieron a 90 mL90\,\text{mL} de agua, el pH de la disolución resultante (disolución B) fue 2,852{,}85. Calcule:
Datos
  • Ka(HCOOH)=1,8⋅10−4K_a(\ce{HCOOH}) = 1{,}8 \cdot 10^{-4}
a
La concentración de ácido fórmico en la disolución inicial (disolución A).1,2 pts
b
El grado de disociación del ácido fórmico en la disolución diluida (disolución B).0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Cuestión 5
Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos.
a
3,3,4-trimetilhexano0,2 pts
b
1,4-diclorobenceno0,2 pts
c
ácido 2-metilbutanoico0,2 pts
d
hidróxido de bario0,2 pts
e
bromato de sodio0,2 pts
f
KX2OX2\ce{K2O2}0,2 pts
g
AlPOX4\ce{AlPO4}0,2 pts
h
HClOX2\ce{HClO2}0,2 pts
i
CHX3−CH(CHX3)−CO−CHX2−CHX3\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CO}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH3}0,2 pts
j
CHX3−CHX2−O−CHX2−CHX3\ce{CH3-CH2-O-CH2-CH3}0,2 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuestión 1
Considere las especies químicas CSX2\ce{CS2}, SiClX4\ce{SiCl4}, IClX2X+\ce{ICl2+} y NFX3\ce{NF3}. Responda razonadamente:
a
Represente la estructura de Lewis de cada una de las especies químicas propuestas.0,8 pts
b
Deduzca la geometría de cada una de las cuatro especies químicas propuestas.0,6 pts
c
Discuta la polaridad de cada una de las moléculas CSX2\ce{CS2}, SiClX4\ce{SiCl4} y NFX3\ce{NF3}.0,6 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Problema 2
La dureza de la cáscara de los huevos se puede determinar por la cantidad de carbonato de calcio, CaCOX3\ce{CaCO3}, que contiene. El carbonato de calcio reacciona con el ácido clorhídrico de acuerdo con la siguiente reacción:CaCOX3(s)+2 HCl(ac)→CaClX2(ac)+COX2(g)+HX2O(l)\ce{CaCO3(s) + 2HCl(ac) -> CaCl2(ac) + CO2(g) + H2O(l)}Se hace reaccionar 0,412 g0{,}412\,\text{g} de cáscara de huevo limpia y seca con un exceso de ácido clorhídrico obteniéndose 87 mL87\,\text{mL} de COX2\ce{CO2} medidos a 20 ∘C20\,^\circ\text{C} y 750 mmHg750\,\text{mmHg}.
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1\text{H} = 1
  • C=12\text{C} = 12
  • O=16\text{O} = 16
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • Ca=40\text{Ca} = 40
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
  • 1 atm=760 mm Hg1\,\text{atm} = 760\,\text{mm Hg}
a
Determine el tanto por ciento en CaCOX3\ce{CaCO3} en la cáscara de huevo.1 pt
b
Calcule el volumen de ácido clorhídrico 0,5 M0{,}5\,\text{M} sobrante si se añadieron 20 mL20\,\text{mL}.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestión 3
Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
Datos
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Ka(CHX3COOH)=1,8⋅10−5K_a(\ce{CH3COOH}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
La mezcla de 10 mL10\,\text{mL} de HCl\ce{HCl} 0,1 M0{,}1\,\text{M} con 20 mL20\,\text{mL} de NaOH\ce{NaOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M} será una disolución neutra.0,5 pts
b
Una disolución acuosa de NHX4Cl\ce{NH4Cl} tiene un pH mayor que 7.0,5 pts
c
El pH de una disolución acuosa de ácido nítrico es menor que el de una disolución acuosa de la misma concentración de ácido clorhídrico.0,5 pts
d
El pH de una disolución acuosa de acetato de sodio, CHX3COONa\ce{CH3COONa}, es mayor que 7.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Problema 4
El azufre es muy importante a nivel industrial. En el proceso Claus se obtiene según la reacción:2 HX2S(g)+SOX2(g)⇌3 S(s)+2 HX2O(g)\ce{2H2S(g) + SO2(g) <=> 3S(s) + 2H2O(g)}En un reactor de 5 litros de capacidad, que se encuentra a 107 ∘C107\,^\circ\text{C}, se introducen 5 moles de HX2S\ce{H2S} y 3 moles de SOX2\ce{SO2}. Si, tras alcanzarse el equilibrio, el reactor contiene 4,84{,}8 moles de HX2O\ce{H2O}, calcule:
Datos
  • 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
El valor de KcK_c y KpK_p para esta reacción a esta temperatura.1,2 pts
b
Las presiones parciales de todas las especies en el equilibrio.0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Cuestión 5
Para la reacción:4 NHX3(g)+3 OX2(g)→2 NX2(g)+6 HX2O(g)\ce{4NH3(g) + 3O2(g) -> 2N2(g) + 6H2O(g)}experimentalmente se determinó que, en un momento dado, la velocidad de formación del NX2\ce{N2} era de 0,27 mol⋅L−1⋅s−10{,}27\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}. Responda a las siguientes cuestiones:
a
¿Cuál era la velocidad de la reacción en ese momento?0,5 pts
b
¿Cuál era la velocidad de formación del agua en ese momento?0,5 pts
c
¿A qué velocidad se estaba consumiendo el NHX3\ce{NH3} en ese momento?0,5 pts
d
Si la ley de velocidad para esta reacción fuera V=k⋅[NHX3]2⋅[OX2]V = k \cdot [\ce{NH3}]^2 \cdot [\ce{O2}]. ¿Cuáles serían las unidades de la constante de velocidad?0,5 pts
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