QuímicaMadridPAU 2014Extraordinaria

Química · Madrid 2014

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo: 1 hora y 30 minutos

Después de leer atentamente todas las preguntas, el alumno deberá escoger una de las dos opciones propuestas y responder a las cuestiones de la opción elegida. CALIFICACIÓN: Cada pregunta se valorará sobre 2 puntos. TIEMPO: 90 minutos.

Elige una opción

2 puntos

Considere las cuatro configuraciones electrónicas siguientes: (A)

1\text{s}^2 2\text{s}^2 2\text{p}^7

, (B)

1\text{s}^2 2\text{s}^3

, (C)

1\text{s}^2 2\text{s}^2 2\text{p}^6 3\text{s}^2 3\text{p}^6 4\text{s}^2 3\text{d}^5

, y (D)

1\text{s}^2 2\text{s}^2 2\text{p}^6 3\text{s}^2

Razone cuál(es) no cumple(n) el principio de exclusión de Pauli.0,5 pts

0,5 pts

Indique el grupo y el periodo de los elementos a los que pertenecen las configuraciones que sí lo cumplen e indique su carácter metálico o no metálico.0,5 pts

0,5 pts

Escriba las posibles combinaciones de números cuánticos para un electrón situado en un orbital 3d.0,5 pts

0,5 pts

Justifique cuál será el ion más estable del elemento D.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Explique cuáles de las siguientes reacciones, sin ajustar, modifican su composición en el equilibrio por un cambio en la presión total. Indique cómo variarían las cantidades de los productos o los reactivos si se tratase de un aumento de presión.

\ce{Ni(s) + CO(g) -> Ni(CO)4(g)}

0,5 pts

\ce{CH4(g) + H2O(g) <=> CO(g) + H2(g)}

0,5 pts

\ce{SO2(g) + O2(g) -> SO3(g)}

0,5 pts

\ce{O3(g) -> O2(g)}

0,5 pts

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2 puntos

El aminoácido leucina es el ácido 2-amino-4-metilpentanoico.

Escriba su fórmula semidesarrollada.0,5 pts

0,5 pts

Formule y nombre un compuesto que sea isómero de cadena de la leucina.0,5 pts

0,5 pts

Escriba la reacción de la leucina con el metanol, nombre los productos e indique qué tipo de reacción es.0,5 pts

0,5 pts

Si en la leucina se sustituye el grupo amino por un grupo alcohol, formule y nombre el compuesto resultante.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Para las siguientes reacciones de neutralización, formule la reacción y calcule el pH de la disolución que resulta tras:

Datos

$H = 1{,}0$
$O = 16{,}0$
$Na = 23{,}0$
$Cl = 35{,}5$

Mezclar

50\,\text{mL}

de ácido sulfúrico

2\,\text{M}

con

50\,\text{mL}

de hidróxido de sodio

5\,\text{M}

.1 pt

1 pt

Añadir

0{,}1\,\text{g}

de hidróxido de sodio y

0{,}1\,\text{g}

de cloruro de hidrógeno a un litro de agua destilada.1 pt

1 pt

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2 puntos

Se lleva a cabo la electrolisis de

\ce{ZnBr2}

fundido.

Datos

$F = 96485\,\text{C}$
$V = 50{,}9$
$Zn = 65{,}4$

Escriba y ajuste las semirreacciones que tienen lugar en el cátodo y en el ánodo.0,5 pts

0,5 pts

Calcule cuánto tiempo tardará en depositarse

1\,\text{g}

\ce{Zn}

si la corriente es de

10\,\text{A}

.0,75 pts

0,75 pts

Si se utiliza la misma intensidad de corriente en la electrolisis de una sal fundida de vanadio y se depositan

3{,}8\,\text{g}

de este metal en

1\,\text{hora}

, ¿cuál será la carga del ion vanadio en esta sal?0,75 pts

0,75 pts

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2 puntos

Ajuste las siguientes reacciones redox y justifique si son espontáneas:

Datos

$E^0(\ce{Cr^{3+}/Cr}) = -0{,}74\,\text{V}$
$E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = 0{,}34\,\text{V}$
$E^0(\ce{Cd^{2+}/Cd}) = -0{,}40\,\text{V}$
$E^0(\ce{Cl2/Cl-}) = 1{,}36\,\text{V}$

\ce{Cl2 + Cd -> Cd^{2+} + Cl-}

1 pt

\ce{Cu^{2+} + Cr -> Cu + Cr^{3+}}

1 pt

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2 puntos

La reacción ajustada

\ce{A + B -> 2C}

tiene un orden de reacción dos respecto a A y uno respecto a B. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

El orden total de la reacción es 2.0,5 pts

0,5 pts

Las unidades de la constante cinética son

\text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}

.0,5 pts

0,5 pts

El valor de la constante cinética no se modifica si se duplica la concentración de A.0,5 pts

0,5 pts

La velocidad de la reacción es

v = - (1/2) d[A]/dt

.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

Considere los siguientes ácidos y sus valores de

pK_a

indicados en la tabla:

H C O O H

Justifique cuál es el ácido más débil.0,5 pts

0,5 pts

Calcule

K_b

para la base conjugada de mayor fortaleza.0,5 pts

0,5 pts

Si se preparan disoluciones de igual concentración de estos ácidos, justifique, sin hacer cálculos, cuál de ellas será la de menor pH.0,5 pts

0,5 pts

Escriba la reacción entre

\ce{NaOH}

\ce{HCN}

. Nombre el producto formado.0,5 pts

0,5 pts

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2 puntos

En el siguiente sistema en equilibrio:

\ce{CO(g)} + \ce{Cl2(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{COCl2(g)}

, las concentraciones de

\ce{CO}

\ce{Cl2}

\ce{COCl2}

son

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

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

1{,}25\,\text{M}

, respectivamente.

Calcule el valor de

K_c

.0,5 pts

0,5 pts

Justifique hacia dónde se desplazará el equilibrio si se aumenta el volumen.0,5 pts

0,5 pts

Calcule las concentraciones en el equilibrio de todos los componentes si se reduce el volumen a la mitad.1 pt

1 pt

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2 puntos

Se denominan gases licuados del petróleo (GLP) a mezclas de propano y butano que pueden utilizarse como combustible en diferentes aplicaciones. Cuando se quema

1\,\text{kg}

de una muestra de GLP en exceso de oxígeno, se desprenden

4{,}95 \times 10^4\,\text{kJ}

. Calcule:

Datos

$\Delta H_f^o (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \text{propano(l)} = -119{,}8$
$\text{butano(l)} = -148{,}0$
$\ce{CO2(g)} = -393{,}5$
$\ce{H2O(l)} = -285{,}8$
$H = 1$
$C = 12$
$O = 16$

Las entalpías molares de combustión del propano y del butano.0,75 pts

0,75 pts

Las cantidades (en moles) de propano y butano presentes en

1\,\text{kg}

de la muestra de GLP.0,75 pts

0,75 pts

La cantidad (en kg) de

\ce{CO2}

emitida a la atmósfera en la combustión de

1\,\text{kg}

de la muestra de GLP.0,5 pts

0,5 pts

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$H C O O H$	$p K_{a} = 3,74$
$H C l O_{2}$	$p K_{a} = 1,96$
$H C N$	$p K_{a} = 9,21$

Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5