Química · Navarra 2011

La nitroglicerina es un explosivo líquido muy sensible al calor y el choque, que detona según la reacción: $$\ce{C3H5N3O9(l) -> N2(g) + CO2(g) + H2O(g) + O2(g)} \quad (\text{no ajustada})$$ Calcule el volumen de los gases formados a $125^{\circ}\text{C}$ y $1\,\text{atm}$ (suponiendo un comportamiento ideal) con la detonación de $100\,\text{g}$ de nitroglicerina. Indique cuántas veces es superior el volumen de los gases comparado con el del explosivo líquido.

En un accidente doméstico se derraman $100\,\text{mL}$ de agua fuerte comercial sobre un suelo de mármol. Calcule la masa de suelo que se degradará según la reacción: $$\ce{CaCO3(s) + HCl(ac) -> CaCl2(ac) + CO2(g) + H2O(ac)} \quad (\text{no ajustada})$$

Describa las moléculas $\ce{Cl2}$ y $\ce{N2}$ a la luz de la Teoría del Enlace de Valencia. Justifique si en alguna de ellas se presentarán enlaces tipo $\sigma$ o $\pi$ y en qué número.

Una posible vía para obtener hidrógeno es el reformado del gas natural, según reacciones como: $$\ce{CH4(g) + H2O(g) <=> CO(g) + H2(g)} \quad (\text{no ajustada})$$ Calcule la entalpía y prediga si la reacción anterior es espontánea en condiciones estándar (véanse datos). Razone qué temperatura y presión (alta o baja) sería recomendable para obtener mayor cantidad de hidrógeno.

Usando criterios de termodinámica y cinética de las reacciones químicas, razone y justifique la existencia de reacciones espontáneas, como la combustión de un papel de celulosa, que sin embargo no se producen salvo que se inicien con una llama o con calor.

Demuestre que el grado de disociación del ácido nitroso aumenta al diluir una disolución acuosa de dicho ácido desde $0{,}1\,\text{M}$ hasta $0{,}01\,\text{M}$.

Calcule el pH de una disolución acuosa $0{,}1\,\text{M}$ de acetato sódico. Justifique hacia qué lado (reactivos o productos) estarán desplazados los siguientes equilibrios: $$\ce{CH3-COONa + HCl <=> CH3-COOH + NaCl}$$ $$\ce{CH3-COONa + H2O <=> CH3-COOH + NaOH}$$

Describa los ésteres, su obtención y ponga algún ejemplo de interés industrial.